Способ измерения силы прихвата бурильных труб под действием перепада давления

 

Изобретение относится к бурению преимущественно нефтяных и газовых скважин. Цель изобретения - повьппение точности и производительности измерения. Формируют прорсицаемую среду в течение заданного времени. Осуществляют контакт имитатора бурильных труб (ИБТ) с проншдаемой средой и регистрируют скорость фильтрации бурового раствора через проницаемую среду в началь 1ый момент времени контакта ИБТ VQ и в трс буемый момент времени контакта ИБТ V; . В максимально требуемый момент времени контакта ИБТ с пронрщаемой средой производят его сдвиг, определенная скорость макс силу прихвата ,- Значение силы прихвата в различные моменты времени icoHT. iKTa определяют по формуле F; F«cxKc макс (Vo-v;)/v;(,,). Способ по сравиеник с известным позволяет сократить время проведения измере1:ий и снизить погрегпюсть измерений . 1 табл. & (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (дН 4 Е 21 В 47/09

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

«/"

1 ф р, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

E (21) 4078964/22-03 (22) 29.04.86 (46) 30.06.88. Бюл. Р 24 (71) Азербайджанский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности зволяет сократить время проведения измерений н снизить погрепп ость измерений. 1 табл. (72) И.А.Дадашев и А.Ш.Курбанов (53) 622. 248. 4 (088. 8) (56) Самотой А.К. Предупреждение и ликвидация прихватов труб при бурении скважин. М.: Недра, 1979, с. 3259. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЫ ПРИХВАТА

БУРИЛЬНЫХ ТРУБ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ПЕРЕПАДА ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к бурению преимущественно нефтяных и газовых скважин. Цель изобретения — повьппение точности и производительности

„„SU,„, 1406 55 А1 измерения. Формируют проницяемую среду в течение заданного времени.

Осуществляют контакт имитатора бурильных труб (ИБТ) с проницяемой средой и рсгистрируют скорость фильтрации бурового растворя через проницаемую среду в начальный момент времени контакта ИБТ Ч, и в треоуемый момент времени контакта ИБТ V; . В мяксималь— но требуемый момент времени контакта

ИБТ с проницяемой средой его сдвиг, опр.".деленная скорость

Vì êñ rr cary прихва ra Рманс Значение силы прихвата в различные моменты времени контакта определяют по формуле (V - (V V, ) /V1(V мсзкс)1

Способ по сравнению с известным по1406355

Изобретение относится к бурению, преимущественно нефтяных и газовых скважин, и может быть использовано при оценке ожидаемых усилий прихва5 та нод действием перепада давления в бурящейся скважине.

Цель изобретения — повышение точ, ности и производительности измерения.

Способ осуществляют следующим образом.

В установке для измерения силы прихвата под перепадом давления осуществляют контакт имитатора бурильных труб с проницаемой средой (породой или фильтрационной коркой) и регистрируют скорость фильтрации буроч вого раствора V,, Далее в требуемые моменты времени контакта имитатора ! бурильных труб с проницаемой средой продолжают регистрировать скорость фильтрации V ° В максимально требуе\ мый момент времени контакта имитатора бурильных труб с проницаемой средой производят его сдвиг, определяя таким образом силу прихвата Р„

Затем значение силы прихвата в различные моменты времени контакта определяют по формуле макс(с ) 30

Р -Р (1) ма с V ° (U у ) F u U — сила прихвата и скорость макс макс фильтрации бурового раст-вора в максимально требуемый момент времени контакта имитатора бурильных труб, U — скорость фильтрации 6уроD 45 вого раствора в начальный момент времени контакта имитатора бурильных труб.

Установлено, что между силой прихвата и скоростью фильтрации бугîâ!Iго раствора через проницаемую среду существует зависимость о

F л (2) ! V

Подставив в (?) данные замера величин в максимально требуемый момент ( где Р*и Р— сила прихвата и скорость ! фильтрации бурового раствора в требуемый момент времени контакта имитато35 ра бурильных труб; времени контакта, не трудно получить формулу (1), позволяющую определять силу прихвата в текущий момент времени контакта.

Справедливость формулы (2) обусловлена также зависимостью силы прихвата от тех же факторов, что и скорость фильтрации бурового раствора (например, перепад давления, проницаемость и толщина фильтрующей среды, вязкость филътрата и др.).

С увеличением времени формирования фильтрационной корки до контакта трубы с ней происходит и затухание фильтрации и уменьшение силы прихвата, т,е. чем больше продолжительность формирования корки (до контакта с трубой), тем меньше сила прихвата.

В данном способе исследовалась зависимость силы прихвата от скорости фильтрации во время контакта трубы с коркой. При этом скорость фильтрации измерялась непосредственно по количеству выделяющегося фильтрата.

Это дало возможность установить, что во время контакта трубы с коркой по мере уменьшения скорости фильтрации бурового раствора, сила прихвата растет. Непосредственный замер значений скорости фильтрации позволил получить зависимость в виде формулы

V - V о 1

А ----- — --.

Пример. Требуется измерить силу прихвата при 20-минутной продолжительности формирования фильтрационной корки соответственно после

5,10,15,20,25,30 мин неподвижного контакта имитатора бурильных труб коркой.

Данные проведенного замера сведены в таблицу.

При этом значение Ч измерялось на 20-минуте формирования корки, т.е. к концу формирования корки и к началу контакта имитатора бурильных труб с ней. Далее замерялась скорость фильтрации на 5,10,15,20,25 и 30 минутах контакта имитатора бурильных труб с фильтрационной коркой. На

30-й минуте производился замер силы прихвата Р а„, . В таблице приведены фактически измеренные эначечия силы прихвата и расчетик!е, вычисленные IIo формуле (1).

140б 355

"F xc

25

35

Ч, + 10

-4 см/с сра кг раечетн

F Í

0 1,98

4,66

4,8

1,44

10,84

19,16

28,68

34,11

10,9

1,06

19,6

0,78

29,2

0,60

34,6

0,53

41,2

0,46

8ПИППИ Заказ 3174/33 Тираж 531

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Как видно из таблицы, расчетные данные весьма близки к фактическим данным замера силы. прихвата.

Таким образом, при помощи предлагаемого способа для определения 6 точек потребовалось замерить силу прихвата один раз и весь опыт занял

50 мин времени. Для получения 6 точек по известному способу понадобилось бы повторить опыт 6 раз при различном времени контакта пуансона с фильтрационной коркой, на что потребовалось бы намного больше времени.

Как видно, погрешность предлагаемого способа измерения силы прихвата весьма мала (1-37.), что дает возможность его повсеместного применения на практике.

Формула изобретения

Способ измерения силы прихвата бурильных труб под действием перепада давления, включающий формирование проницаемой среды в течение заданного времени, осуществление контакта имитатора бурильных труб с проницаемой средой и замер силы прихвата имитатора бурильных труб, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и производитель/ ности измерения, регистрируют скорость фильтрации бурового раствора ф

Пример, txoH,, V + +1

Ф мин. см/с через проницаемую среду в различные моменты времени контакта имитатора бурильных труб, силу прихвата замеряют в заданный момент вре:-:ени контакта имитатора бурильных труб, а силу прихвата в текущий момент време ни контакта имитатора бурильных труб определяют по формуле

10 где F и v; — сила прихвата и ско

15 рость фильтрации бурового раствора через проницаемую среду в требуемый момент времени контакта имитатора бурильных труб;

,„,и ч„„, — сила прихвата и скорость фильтрации бурового раствора через проницаемую среду в максимально требуемый момент времени контакта имитатора бурильных труб;

v — скорость фильтрации бурового раствора через проницаемую среду в начальный момент времени контакта имитатора бурильных труб.