Способ определения местоположения повреждения обсадной колонны

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5в4 Е21 В43 00

В(.Г! -" ", 13, 13 (Бнмджо ГЕЕА

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

L = Инин + — (Нтр — Ндин), Р>

p/ где 1.

Инин

Н„

Инни

Рь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3854086/22-03 (22) 13.02.85 (46) 30.07.86. Бюл. № 28 (71) Иркутское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института методики и техники разведки (72) А. Д. Елисеев (53) 622.692(088.8) (56) Кошелев А. Т., Бурыкин А. Н. Определение местонахождения негерметичности резьбовых соединений обсадных колонн:

Труды ВНИИКрнефть, вып. 11, Краснодар, 1976, с. 167.

Авторское свидетельство СССР № 1046483, кл. Е 21 В 43/00, 1982. (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ ПОВРЕЖДЕНИЯ ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ, включающий нагнетание в кольцевое пространство скважины воздуха с постоянным расходом, наблюдение повышения давления нагнетания на устье скважины, измерение величины давления в момент прекращения его роста, отличаюи ийся тем, что, с целью повышения точности определения расстояния от устья скважины до места повреждения обсадной колонны, измеряют динамический уровень жидкости в бурильной колонне в момент прекращения роста давления, определяют местоположение повреждения обсадной колонны по закону

„„SU„„1247515 А1 сообщающихся сосудов, поднимают бурильные трубы выше местоположения повреждения, нагнетают воздух в кольцевое пространство скважины и измеряют величину давления в момент прекращения его роста, при этом расстояние от устья скважины до местоположения повреждения обсадной колонны вычисляют по следующей формуле: расстояние от устья скважины до места повреждения обсадной колонны, м; динамический уровень жидкости в бурильной колонне в момент прекращения роста давления, м; а давление нагнетания на устье скважины в момент прекращения его роста, Па; расстояние от устья скважины до нижнего конца поднятых буильных т б м р ру — динамический уровень жидкости в бурильной колонне в момент прекращения роста давления при поднятых бурильных трубах, м; — давление нагнетания на устье скважины в момент прекращения его роста при поднятых бурильных трубах, Па.

1247515

15

45

Изобретение относится к сооружению скважин и может быть использовано в процессе бурения скважин и их эксплуатации при добыче полезных ископаемых.

Цель изобретения — повышение точности определения расстояния от устья скважины до места повреждения обсадной колонны.

На фиг. 1 изображена скважина и схема обвязки ее устья; на фиг. 2 — графики изменения давления на устье в процессе исследований.

Скважина 1, бурение которой согласно технологии предусматривается с применением в качестве очистного агента вначале газожидкостной пенной смеси, а затем с глубины 650 м — промывочной жидкости, имеет следующую конструкцию. На интервале

0 — 10 м скважина закреплена обсадными трубами 2Я = 127 мм, основной диаметр бурения (ниже обсадной колонны) 76 мм, бурение осуществляется снарядом со съемным керноприемником типа ССК-76. До глубины скважины 350 м бурение осуществлялось с использованием в качестве очистного агента газожидкостной пенной смеси (ГЖС).

С глубины 350 м в качестве очистного агента использована промывочная жидкость плотностью =1,05 10 кг/м . При переходе на промывочную жидкость сразу наблюдалось полное поглощение промывочной жидкости.

Статический уровень жидкости в скважине

75 м.

Для оценки герметичности обсадной колонны, а в случае ее повреждения для определения его местоположения был осугцествлен предлагаемый способ.

Для осуществления способа на устье скважины установлен устьевой герметизатор 3, обвязка устья скважины включает нагнетательную линию 4, систему вентилей 6 — 9, посредством которых сжатый воздух может подаваться или в бурильные трубы 10 или в кольцевое пространство !1.

Вначале оценивается герметичность бурильной колонны согласно способу-прототипу. Для этого вентили 7 и 8 закрывают, а вентили 6 и 9 открывают, сжатый воздух подают в нагнетательную линию 4 с постоянной производительностью 2 м /мин. При указанном положении вентилей сжатый воздух поступает в бурильную колонну 10, давление воздуха, наблюдаемое по манометру 5, повышается равномерно (фиг. 2, график 1 изменения давления сжатого воздуха в бурильной колонне). По равномерному росту давления в течение 5 мин нагнетания судят о герметичности бурильной колонны по крайней мере на интервале 0 †2 м.

Далее осуществляется оценка герметичности обсадной колонны, а при наличии ее повреждения определение его местоположения по предлагаемому способу. Для этого вентили 6 и 9 закрывают, а вентили 7 и 8

?5

Зо

4О открывак>т. при таком их положении сжатый воздух подается в кольцевое пространство 1 с постоянной производительностью 2 м /мин.

Давление по мере нагнетания воздуха повышается и, когда граница раздела жидкость— воздух достигнет повреждения, воздух начинает поступать в интервал ухода скважиной среды через повреждение обсадной колонны.

Герметичность объема кольцевого пространства нарушается, рост давления прекращается. Из графика 2 (фиг. 2) зависимости давления нагнетания сжатого воздуха в кольцевое пространство скважины от времени видно, что максимальное давление, измеренное на устье, составило Рр, = 0,5 МПа (500 10 Па) (фиг. 2, точка А) . Измеренный динамический уровень жидкости в скважине при максимальном давлении нагнетания 65 м.

Затем оценивают местоположение повреждения обсадной колонны, исходя из закона сообш,ающихся сосудов, оо формуле

l- = H.IHH + — - = 1 13 м, Рь рч

Для дальнейшего уточнения L необходимо более точно учесть значение плотности жидкости в скважине. Для определения усредненного значения плотности жидкости в скважине (уравновешиваюшего столба в бурильных трубах) бурильные трубы поднимак>т выше оцененной зоны поглощения (113 м), чтобы нижний конец бурильных труб находился, например, на глубине 100 м.

В кольцевое пространство скважины с постоянной производительностью закачивают сжатый воздух. Давление на устье постоянно нарастает, а при давлении 0,36 МПа (360.10 Па) (фиг. 2, график 3, точка Б) рост его прекращается. Измеренное значение динамического уровня в момент прекращения роста давления 68 м. Усредненное значение плотности уравновешивающего столба жидкости в скважине определяют по формуле

1 р — — - — I,l 10 и !,и . (Нтр — H è н ) О

Уточненное значение местоположения повреждения обсадной колонны с учетом усредненного значения плотности жидкости может быть найдено из формулы

I == Блин + т (Отр — Hтиii) — 10 M.

Рн

Pü

С учетом сведений о конструкции скважины можно сделать вывод, что нарушена герметичность цементирования низа (башмака) обсадной колонны. Скважинной расходометрией подтверждено, что интервал ухода промывочной жидкости находится на глубине 110 м. С использованием результатов определения было выполнено повторное цементирование башмака обсадной колонны и полностью восстановлена циркуляHHH «1эомь3вочной AcHQKocTH.

1247515

Местоположение, определенное по способу-прототипу при измерении статического уровня жидкости по формуле

Рь

L=Ост+

РЧ 5 составляет 123 м. При использовании прототипа можно ошибочно предположить, что на указанной глубине находится зона поглощения.

Использование предлагаемого способа позволяет более точно определить местоположение повреждений обсадных колонн, когда они становятся каналами ухода скважинной среды, и разработать наиболее рациональную технологию их устранения.

Способ может быть использован для определения местоположения зон поглощения промывочной жидкости, пересекаемых скважиной. В этом случае зоны поглощения являются каналами ухода скважинной среды, непосредственно контактирующими со стенками скважины.

0,6

0,5

0,Ф

О

1 2 3 т 5 6 6, Мик

Фиг. 2

Составитель Н. Кривко

Редактор М. Товтин Техред И. Верес Корректор И.Муска

Заказ 4096/31 Тираж.548 Г!одписное

ВНИИ ПИ Государственного ком нтета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4