Способ определения величины давления гидроразрыва пласта в бурящейся скважине
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЖЧИНЫ ДАВЛЕНИЯ ГИДРОРАЗРЫВА ПЛАСТА В БУРЯЩЕЙСЯ СКВАЖИНЕ, включающий измерение времени спуска бурильного инструмента , регистрацию момента возникновения гидроразрыва, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, измеряют скорость спуска бурильного инструмента, время гидроразрыва,изменение уровня бурового раствора и веса бурильного S инструмента в момент возникновения (Л гидроразрыва пласта, а величину давления гидроразрыва пласта Р „ определяют из следующего соотношения: падение уровня бурового . ю -J . раствора в момент гидроразрыва; о:) площадь поперечного сечеПС ел ния бурильных труб; отношение диаметра ск-ваЭК со жины к зквивалентному диаметру бурильного инструмента; AT время гидроразрыва; у плотность бурового раствора; ускорение свободного падения .
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
А1 (191 (11) Е 21 В 47/00 43/26
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
fL
1) — 1
10 (хг — — — + †-- Р ) (х с nG Hag эк С 10G
Е? Примаке
10в 5Т х эк
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
Н А BTOPCMOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3844154/22-03 (22) 21. 01. 85 (46) 30. 11,86. Бюл. № 44 (7 1) Ордена Трудового Красного Знамени азербайджанский государственный научно-исследовательский проектный институт нефтяной промышленности (72) Я.И.Сафаров, Х.Я.Рашидов, Ф.А.Ахундов и А.А.Тагиев (53) 622.24 1 (088.8) (56) Расизаде Я.М. и др. Гидравлический разрыв пласта и вопросы осложнений при бурении скважины. Азернефтнешр, 1960, с.5.
:Аветисян Н.Г. и др. Метод определения давления гидравлического разрыва глинистых пластов. — Экс— пресс-информация. Бурение ВНИИОЗНГ, 1983, ¹ 9, с.11-12. т.р г где Ь вЂ” длина бурильного инструмента;
UA, „ — масимальная скорость спуска бурильного инструмента; — изменение веса бурильного инструмента в момент -возникновения гидроразрыва стенки скважины, вес бурильного инструмента в жидкости (буровом растворе);
Мовсумов А.A. Гидродинамические причины осложнений при проводке нефтяных и газовых скважин. Азернефтнешр, 1965, с.15. (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ
ДАВЛЕНИЯ ГИДРОРАЗРЫВА KIACTA В БУРЯ-!
ЦЕЙСЯ СКВАЖИНЕ, включающий измерение времени спуска бурильного инструмента, регистрацию момента возникновения гидроразрыва, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повь(— шения точности, измеряют скорость спуска бурильного инструмента, вре— мя гидроразрыва,изменение уровня оурового раствора и веса бурильного инструмента в момент возникновения гицроразрыва пласта, а величину давления гидроразрыва пласта Р„ определяют из следующего соотношения:
Н вЂ” падение уровня бурового . .раствора в момент гидроразрыва;
F — площадь поперечного сечепс ния бурильных труб; хэ — отношение диаметра скважины к эквивалентному диаметру бурильного инструмента;
ЬТ вЂ” время гидроразрыва; — плотность бурового раствора; — ускорение свободного падения.
1273519
1О
f . P. (х2
1)г где L
Дг °
11 11 рг Д2
1 (2) 30 Тогда скважине. где U°1
50 г,р
Р.=6Р; +Р . И1 D2 -,12,„
8 г
Р р -Р— - — — — — ° (6)
Изобретение относится к технологии бурения и может быть использовано для определения величины давления гидроразрыва пласта в бурящейся скважине.
Цель .изобретения — повышение точности определения величины давления гидроразрыва пласта.
Сущность способа определения величины давления гидроразрыва пласта .в бурящейся скважине заключается в (хг — — — + ---- F ) (хг
a ьС Ну эк G 10G — длина бурильного инструмента;
U „ — максимальная скорость спуска бурильного инструмента; С вЂ” изменение веса бурильного инструмента в момент гидроразрыва скважины;
С вЂ” вес инструмента в жидкости (буровом растворе);
Н вЂ” падение уровня бурового раствора в момент гидроразрыва;
Г„ — площадь поперечного сечения бурильных труб; х „ — отношение диаметра скважины к эквивалентному диаметру бурильного инструмента; аТ вЂ” время, в течение которого произошел гидроразрыв в процессе спуска бурильного инструмента; плотность бурового раствора.
Уравнение баланса давления при движении многоступенчатой бурильной колонны в скважине можно представить в следующем виде:
1 dUI. (Р . — — — --)+Р. — Р, (1)
0) dt =1 скорость движения жидкости в кольцевом пространстве на
i-м участке при движении инструмента; ускорение свободного падения; величина давления гидроразрыва;
-.гидродинамическое давле ние бурового раствора на
i-м участке; измерении времени спуска бурильного инструмента, регистрации момента возникновения гидроразрыва, изменении скорости спуска бурильного инструмента, времени гидроразрыва, измерении изменения уровня бурового раствора и изменения веса бурильного инструмента в момент возникновения гидроразрыва пласта. Величину давления гидроразрыва пласта определяют из соотношения:,>-,) л уЬ U макс
10 10 6Т х 3к — 1 аР; — потери давления в кольцевом пространстве на i-м участке;
Р, — гидростатическое давление
oi бурового раствора; время спуска инструмента.
Используя уравнение неразрывности для случая спуска бурильных труб, можно перейти от скорости восходящего бурового раствора к скорости инструмента:
В d2 dU
Е.Р . — — — — — g(P -Р) (З) йа,. dt "Р и где Р = K P — суммарное гидродинами35 ческое давление в
Согласно принципу суперпозиции многоступенчатую колонну заменяют
4р сплошным цилиндром эквивалентного диаметра
Дг. dU У „dU
52 Яг dt о Dã С12 dt
I 9К
45 (4) Из выражения (4) можно определить эквивалентный диаметр
D с1 (s) эк
Тогда уравнение движения можно представить в следующем виде:
1273519 ну
R = С вЂ” -- — F
10 (10) dU
dt (7) G — К
Решая (6) и (7) с учетом того, что аР
+ ) (х2 — 1) 2 эк (8) P = Pð получают следующее выражение:
Сх2 ЬР
P Р + (9)
С (х2 -1) о (х -1) эк эк
В момент гидроразрыва перепад давления в кольцевом пространстве и силы сопротивления жидкости определяются следующим образом: P î g дТ (х — 1) Составитель Г.Алексеева
Редактор Л.Пчелинская ТехредИ.Попович
Корректор Е.Сирохман
Заказ 6400/26 Тираж 548
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Подписное.Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4
Возникающие сопротивления инструмента в буровом растворе в общем ви-. ! де:
Подставляя (10) в (7) получают
5 величину давления гидроразрыва пласта в бурящейся скважине.
При спуске колонны бурильного инструмента в момент возникновения гидроразрыва пласта уровень жидкости (бурового раствора) падает на величину Н, при этом изменение на индикаторе веса ГИВ-2 (отклонение стрелки в большую сторону — вес колонны увеличивается) выражается как
Hg
hC = R+ — — F
10 где R — сила сопротивления жидкости, оказываемого бурильному инструменту при спуске.
