Способ контроля за спуском колонны бурильных труб в скважину при флюидопроявлении

 

Изобретение относится к ликвидации газонефтеводопроявлений и бурящейся скважине. Целью изобретения является повышение точности и оперативности получения информации, обеспечивающей качественную проводку скважины в условиг ях возможного флюидопроявления. Для этого создают дополнительное гидростатическое давление спуском бурильных труб на критическую^ глубину. Создают дополнительное гидростатическое давление путем его регламентированного цикличного увеличения. При использовании способа сокращаются расход материалов и время при ликвидации флюидопроявления. Приведены зависимости для определения длины бурильной колонны, спущенной за один цикл, и числа циклов для создания дополнительного гидростатического давления.слс

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я >s Е 21 В 21/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ол

О (гд

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4778100/03 (22) 05.01.90 (46) 07.02.92,Бюл. N 5 (71) -Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по креплению скважин и буровым растворам (72) В.Н.Баринов (53) 622.243.54 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N -1 620599, 27.07.89.

Grace Robert D„Shursen leraFd L.

Different techniques needed when making

decisions аЬа!т unusudf очей-kiK situafions, AUAUD GAS, 1986,.3/11, 84, N . 5, (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ 3А СПУСКОМ КОЛОННЫ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ В, СКВАЖИНУ

ПРИ ФЛЮИДОПРОЯВЛЕНИИ

Изобретение относится к ликвидации газонефтеводопроявлений в бурящейся скважине.

Известен способ контроля за спуском спуском колонны бурильных труб в скважину при флюидопроявлении, включающий герметизацию нижнего конца колонны труб и межтрубного пространства на устье скважины, в котором спуск колонны труб после вхождения нижнего ее конца в пачку пластового флюида продолжают до тех пор, пока общее приращение давления в межтрубном пространстве не станет равным

ХЛР; = (р — рф) g ..

2q

Затем осуществляют промежуточную промывку с противодавлением, при котором избыточное давление в межколонном

„„Я „„1710693 А1 (57) Изобретение относится к ликвидации газонефтеводопроявлений и бурящейся скважине. Целью изобретения является повышение точности и оперативности получения информации. обеспечивающей качественную проводку скважины в услови-. ях возможногофлюидопроявления. Для этого создают дополнительное гидростатическое давление спуском бурильных труб на критическую глубину. Создают дополнительное гидростатическое давление путем его регламентированного цикличного увеличения, При использовании способа сокращаются расход материалов и время при-ликвидации флюидопроявления. Приведены зависимости для определения длины бурильной колонны, спущенной за один цикл, и числа циклов для создания дополнительного гидростатического давления. пространстве в начальный момент вымыва равно ыЪ, 4

Рзк =Ризк, Х Л Рь а в конце промежуточной промывки оно равно

Ризк2=Ризкр Х Л Pi, где Ризк, — избыточное давление в межтрубном пространстве до начала спуска бурильной колонны;

Ризка — избыточное давление в межтрубном пространстве в начальный момент вымыва пластового флюида из скважины;

Ризк2 — ИЗбЫтОЧНОЕ даВЛЕНИЕ В МЕжтрубном пространстве в конце промежуточной промывки;

Х Л P; — приращение давления при спуске бурильной колонны в зоне нахождения пластового флюида;

1710693 где ho — глубина нахождения бурильной ко- 50 лонны до начала спуска (в момент обнаружения флюидопроявления), м;

h — длина бурильной колонны, спущенной за один цикл, м, определяемая зависимостью

Ь ЬРЗ

9 Чо — 1Ч, ) QPs(H — ) +(ЬР -(р, -p ) gqy ) V„> — предельный объем флюидопроявления;

g — ускорение свободного падения;

q — объем 1 пог.м затрубного пространства; 5 рф — плотность пластового флюида.

Известен способ контроля за спуском бурильных труб в скважину при флю )допроявлении, который предусматривает закачку в скважину круговой циркуляцией утяже- 10, ленного бурового раствора, спуск бурильной колонны до забоя и вымыв пластового флюида. Способ .позволяет осуществить спуск бурильной колонны до забоя, не имея специального оборудования для спуска бу- 15 рильной колонны в скважину под давлением (при условии ограниченных значений избыточных давлений на устье), В процессе спуска бурильной колонны в скважину происходит вытеснение утяжеленного бурового 20 раствора, в результате чего снижается за-бойное (гидростатическое давление). Если спуск не контролировать, то наступит момент, когда в ствол скважины снова начнет поступать пластовый флюид. Недостатком 25 способа является и то, что он не предусматривает определение момента окончания спуска бурильной колонны, чтобы предотвратить поступление пластового флюида в скважину, в связи с отсутствием информа- 30 ции о моменте спуска, когда забойное давление станет равным пластовому, после чего продолжение спуска приведет к флюидопроявлению. Это снижает точность и оперативность работ по проводке скважины в 35 условиях флюидопроя аления.

Цель изобретения — повышение точности и оперативности получения информации для качественной проводки скважины в условиях возможного флюидопроявления, 40

Сущность изобретения заключается в том, что в процессе закачки утяжеленного бурового раствора создают дополнительное гидростатическое давление, спуск бурильных труб осуществляют до критической 45 глубины Н<р, определяемой .из соотношения

Нкр= 1о+и, гдето P — дополнительное гидростатическое давление, Па;

S — площадь сечения кольцевого прог. странства у устья, м;, р- плотность утяжеленного бурового раствора, кг/м; з, g — ускорение свободного падения, мс; г, qe,т. — объем 1 пог.м бурильных труб, м /м;

Чо — объем поступившего флюида, м; з, ро- плотность бурового раствора в скважине до начала проявления, кг/м . з рф- плотность флюида, кг/м; з. — время спуска бурильной колонны, с;

V — скорость всплывания флюида, м/с;

Н вЂ” глубина скважины, м; р — объем 1 пог,м скважины в зоне нахождения флюида, м /м; з затем проводят сравнение критической глубины Нкр с глубиной Нп кровли проявляющего пласта и, если

Н.,<Н., операцию по созданию дополнительного гидростатического давления циклично повторяют и снова продолжают спуск бурильных труб, причем число циклов создания дополнительного гидростатического давления определяют из зависимости

Н и — tip и=

h где n — число циклов.

Пример. B ствол скважины диаметром

0,219 м и глубиной 5000 м во время подъема бурильной колонны поступил пластовый флюид (не ть) плотностью )оф 800 кг/м в з объеме 3 м . проявляющий пласт находится на глубине 4950 м. Бурильная колонна находится на глубине 1000 м, Устье скважины загерметизировано. Избыточное давление

P<>a=0,2 МПа. Плотность бурового раствора в скважине уф=1800 кгlм, Объем 1 пог.м бурильных труб ов,т,=0,015 м /м, Площадь з кольцевого пространства у устья S=0,025 м /м. Объем 1 пог.м скважины в зоне нахождения флюида q=0,033 м /м.Ь Р=3,5 МПа (согласно ЕТП). Скорость всплытия флюида

Чг=0

Закачивают в скважину утяжеленный буровой раствор плотностью 2300 кг/м и з создают дополнительное гидростатическое давление, равное 5,5 МПа, Открывают превентор и приступают к спуску бурильной колонны, Спуск длился 1 ч.

При этом определяют длину спущенной бурильной колонны: h=260 м, Спуск бурильной колонны прекращают, когда она достигнет глубины 1260 м.

Так как после достижения критической отметки бурильная колонна не достигла

1710693

h — длина бурильной колонны, спущенной за один цикл, м, определяемая зависимостью

Va — 1Ч

) 1 (ЬРЯ цб.т Яр (—,4 ) .(др (, ),, р,) Составитель В.Баринов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор. М.Кучерявая

Редактор Н.Химчук

Заказ 317 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород. ул.Гагарина. 101 кровли проявляющего горизонта, операцию по созданию дополнительного гидростатического давления циклично увеличивают на величину 3,5 МПа и снова продолжают спуск. 5

Количество циклов п1 ы15.

Вслучае,,если пластовый флюид представлен газом (рф=300 кг/м ) и скорость з всплытия при этом Чг=0,08 м/с, то спуок бурильной колонны прекращают, тогда ког- 10 да в скважину будет спущена колонна бурильных труб длиною h=185 м, Количество циклов п =21.

Изобретение позволяет создать экс-. пресс-метод для контроля предельной глу- 15 бины спуска бурильной колонны, повышает точность и оперативность, экономит время и материалы при ликвидации флюидопроявлений, способствует охране окружающей среды. 20

Формула изобретения

Способ контроля за спуском колонны бурильных труб в скважину при флюидопроявлении, включающий закачку в скважину утяжеленного бурового раствора под давле- 25 нием с последующим спуском бурильных труб при открытом устье, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности и оперативности получения информации для качественной проводки скважины в услови- 30 ях возможного флюидопроявления, в процессе закачки утяжеленного бурового раствора создают дополнительное гидро- статическое давление, спуск бурильных труб осуществляют до критической глубины 35

Нкр, определяемой из соотношения н =л+ь, где hp — глубина нахождения бурильной колонны до начала спуска (в момент обнаружения флюидопроявления), м; 40 где ЬР— дополнительное гидростатическое давление, Па;

S — площадь сечения кольцевого пространства у устья,м ; р — плотность утяжеленного бурового. раствора, кгlмз; у — ускорение свободного падения, м/с; цб.т. — объем 1 пог.м бурильных труб, м /м;

Vo — объем поступившего флюида, м; з. р, — плотность бурового раствора в скважине до начала проявления. кг/м; з, рф — плотность флюида, кг/м: з. — время спуска бурильной колонны, с;

V — скорость вспл ы вани я флюида, м/с;

Н вЂ” глубина скважины, м; ц — объем 1 пог.м скважины в зоне нахождения флюида, м /м; затем проводят сравнение критической глубины Н<р с глубиной Hp кровли проявляющего пласта и если

Н» Н операцию по созданию дополнительного гидростатического давления циклично повторяют и снова продолжают спуск бурильных труб причем число создания дополнительного гидростатического давления определяют из зависимости н„— ь и=

h ь где п — число циклов,