Способ определения давления утечки

Изобретение относится к области бурения в нефтяной и газовой промышленности при строительстве скважин, в частности к способам определения предотвращения осложнений в виде поглощений бурового раствора и тампонажных жидкостей. Техническим результатом является обеспечение прочности и достижения высоты подъема цемента согласно проекту. Способ включает спуск долота в скважину на бурильных трубах до цементного стакана, разбуривание цементного стакана, разбуривание башмака обсадной колонны, бурение скважины, герметизацию затрубного пространства, закачивание бурового раствора в трубы с фиксированием давления с построением графика зависимости прироста давления от объема закачанного бурового раствора в трубах раствора. После разбуривания башмака обсадной колонны бурение производят на глубину 1-3 м, перед закачиванием бурового раствора в трубы проводят промывку скважины в объеме кольцевого пространства скважины, а фиксируемое давление при закачке ступенчато повышают с интервалом 0.2-0.5 МПа, в диапазоне 1-5 минут, определение давления начала утечки на данной глубине производят по точке начала нарушения линейной зависимости прироста давления в скважине от закачанного объема, применение данного способа определения давления утечки производят при каждом подъеме компоновки бурильной колонны для оценки давления утечки для вновь пробуренного интервала. 2 ил.

 

Изобретение относится к области бурения в нефтяной и газовой промышленности при строительстве скважин, в частности к способам определения предотвращения осложнений в виде поглощений бурового раствора и тампонажных жидкостей.

Известен способ определения порового давления в процессе бурения (Авторское свидетельство №1546622 Е21С 47/00 от 20.04.1988 г.), включающий определение на устье скважины суммарной площади промывочных отверстий долота и его диаметра, и подсоединение его к квадратной штанге. Затем определяют плотность бурового раствора, включают закачивающие буровой раствор насосы и регистрируют их производительность. Определяют скорость истечения бурового раствора из промывочных отверстий долота, после спуска долота на забой определяют осевую нагрузку на долото и частоту его вращения. Определяют механическую скорость проходки на текущей глубине скважины. Градиент порового давления определяют из математического выражения.

Недостатком известного способа является то, что он предназначен для определения поровых давлений, а не пластовых, кроме этого в расчетной зависимости имеется несколько опытных коэффициентов, требующих идентификации при изменении условий бурения, что снижает точность и оперативность.

Наиболее близким по технической сущности является способ определения пластовых давлений в процессе бурения (Патент №2140536, E21B 47/00, E21B 47/06, опубл. 27.10.1999 г.), включающий спуск долота в скважину на бурильных трубах до цементного стакана, разбуривание цементного стакана, разбуривание башмака обсадной колонны, бурение скважины, герметизацию затрубного пространства, закачивание бурового раствора в трубы с фиксированием давления с построением графика зависимости прироста давления от объема закачанного в трубах раствора, и по точке начала отклонения линии графика от прямой определяют давление на глубине начала поглощения, а по его значению определяют пластовое давление на этой глубине.

Недостатком данного способа является то, что фиксируемое давление закачки бурового раствора в трубы недостоверно, т.к. башмак предыдущей колонны располагается в плотных и непроницаемых пластах. В данном случае методика подразумевает определение давления утечки, а не определение пластового давления. Таким образом, при дальнейшем бурении появляется ошибка в интерпретации результатов сопоставление скорости бурения и предыдущего замера пластового давления (что на самом деле есть давление утечки).

Задачей данного изобретения является определение геологической информации о градиенте пластового давления для предупреждения поглощения бурового раствора при цементировании (при высоком гидростатическом давлении столба цементного раствора), а также оценки возможности цементирования скважины в одну ступень и сокращения дополнительных затрат на бурение скважин.

Поставленная задача достигается тем, что предлагаемый способ определения давления утечки с целью прогнозирования поглощения при бурении скважин, включающий спуск долота в скважину на бурильных трубах до цементного стакана, разбуривание цементного стакана, разбуривание башмака обсадной колонны, бурение скважины, герметизацию затрубного пространства, закачивание бурового раствора в трубы с фиксированием давления с построением графика зависимости прироста давления от объема закачанного в трубах раствора.

Новым является то, что после разбуривания башмака обсадной колонны бурение производят на глубину 1-3 м, перед закачиванием бурового раствора в трубы проводят промывку скважины в объеме кольцевого пространства скважины, а фиксируемое давление при закачке ступенчато повышают с интервалом 0.2-0.5 МПа, в диапазоне 1-5 минут, определение давления начала утечки на данной глубине производят по точке начала нарушения линейной зависимости прироста давления в скважине от закачанного объема, а также данную опрессовку необходимо производить при каждом подъеме компоновки бурильной колонны.

Указанная совокупность существенных признаков позволяет в соответствии с полученными реальными давлениями подобрать цемент необходимый системы и плотности для обеспечения прочности и достижения высоты подъема цемента согласно проекту.

Сущность изобретения заключается в следующем:

После спуска долота в скважину на бурильных трубах до цементного стакана производят его разбуривание и разбуривание башмака с углублением на 1-3 м. В башмаке произвести промывку в объеме не менее кольцевого пространства с целью разрушения структуры бурового раствора. Путем закачки в бурильные трубы бурового раствора поднять давление до значения давления опрессовки цементного камня за последней спущенной колонны с учетом изменения плотности жидкости опрессовки. Далее поднимать давление плавно, ступенчато с шагом 2-5 кг/см2. После каждого повышения давления выдерживать около 1 минуты для выравнивания давления в трубном и кольцевом пространстве. На основе данных таблицы постоянно отслеживать линейность изменения давления в стволе в соответствии с закаченным объемом, вести учет закачанного раствора. По истечению 1-5 минут производить фиксирование давления в трубном и кольцевом пространстве с заполнением таблицы (рисунок 1). Определить давление начала утечки по стволу (максимальное давление). Остановить работы при регистрации изменения линейности графика давления от закачанного объема (рисунок 2). Стравить давление в скважине до 0 кг/см2 и замерить объем отданного бурового раствора, сравнить с объемом закачанного.

Опрессовку необходимо производить по мере углубления при каждом подъеме. Сопоставить полученные данными с ожидаемым давлением на забой при цементировании колонны с целью предотвращения ГРП пород при цементировании и учете при планировании будущих скважин для недопущения поглощений бурового раствора, связанных с превышением давления ГРП для каждого интервала.

Применение данного способа позволяет в соответствии с полученными реальными давлениями подобрать цемент необходимой системы и плотности для обеспечения прочности и достижения высоты подъема цемента согласно проекту. Появляется уточненная геологическая информация о градиентах, которая будет использована при планировании будущих скважин и принятия заблаговременных технологических решений с целью предупреждения поглощений.

Экономический эффект достигается за счет обоснованного отказа от применения УСЦ (устройство ступенчатого цементирования), а именно экономии на суточной ставке бурового станка и отказа от оборудования УСЦ. Также положительный экономический эффект достигается при прогнозировании зон поглощения, если учесть что катастрофические зоны поглощения, как правило, довскрываются с неоднократной установкой кольматирующих пачек и последующим их закреплением цементным мостом. Эффективность данного изобретения была подтверждена многократными практическими результатами.

Пример

При очередной опрессовки открытого ствола на глубине 3519 м не было достигнуто ранее определенное максимальное давление опрессовки ствола (утечки):

Ргрп проект = G*h,

где G - градиент гидроразрыва (из проекта), атм/100 м;

h - глубина интереса, м;

Ргрп проект = 0,0208*3519 = 732атмРгрп факт = ρ*g*h+Руст;

где ρ - плотность бурового раствора, г/см3;

g - постоянная ускорения свободного падения м/с2;

h - глубина интереса, м;

Ргрп факт = 1,26*9,81*3519/100 + 42 = 476 атм.

Расчетное давление на этой глубине при цементировании = (1,52*9,81*2069 + 1,26*9,81*1450)/100 = 488 атм,

ге 2069 - длина цементного столба плотностью 1,52 г/см3 по вертикале над зоной интереса;

1450 - длина столба бурового раствора плотностью 1,52 г/см3 по вертикале над зоной интереса.

Из расчетов видно, что при цементировании произошло бы ГРП пород на данной глубине и, как следствие, недоподъем цемента. Применение данного способа позволил в соответствии с полученными реальными давлениями, после согласования с проектным институтом подобрать цемент необходимой системы и плотности для обеспечения прочности и достижения высоты подъема цемента согласно проекту. Цементирование прошло штатно.

Способ определения давления утечки, включающий спуск долота в скважину на бурильных трубах до цементного стакана, разбуривание цементного стакана, разбуривание башмака обсадной колонны, бурение скважины, герметизацию затрубного пространства, закачивание бурового раствора в трубы с фиксированием давления с построением графика зависимости прироста давления от объема закачанного бурового раствора в трубах раствора, отличающийся тем, что после разбуривания башмака обсадной колонны бурение производят на глубину 1-3 м, перед закачиванием бурового раствора в трубы проводят промывку скважины в объеме кольцевого пространства скважины, а фиксируемое давление при закачке ступенчато повышают с интервалом 0.2-0.5 МПа, в диапазоне 1-5 минут, определение давления начала утечки на данной глубине производят по точке начала нарушения линейной зависимости прироста давления в скважине от закачанного объема, применение данного способа определения давления утечки производят при каждом подъеме компоновки бурильной колонны для оценки давления утечки для вновь пробуренного интервала.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к бурению скважин и может быть использовано для контроля расположения пробуриваемой скважины относительно целевой скважины. В частности, предложена скважинная дальномерная система, содержащая: первый оптический волновод, размещенный в первой скважине формации, причем первый оптический волновод расположен вдоль части осевой длины первой скважины; по меньшей мере второй оптический волновод, расположенный вдоль по меньшей мере той же самой осевой длины первой скважины, что и первый оптический волновод; и источник звука, размещенный во второй скважине и акустически связанный с указанной формацией.

Изобретение относится к неразрушающему контролю. Техническим результатом является расширение технологических возможностей устройства, позволяющих контролировать уровень остаточных технологических напряжений в профильных канавках на внутренней поверхности труб разных диаметров с разным количеством канавок с продольным и спиральным направлением.

Изобретение относится к средствам дальнометрии в процессе бурения скважин и может быть использовано для определения расстояния и направления между соседними скважинами.

Изобретение относится к бурению сближенных скважин и может быть применено для определения расстояния между скважинами. Техническим результатом является расширение арсенала технических средств.

Изобретение относится к области измерения температуры посредством термометрических электрических датчиков и предназначено для одновременного измерения и регистрации значений температуры грунтов в нескольких точках объекта в зависимости от его конструкции, в частности в термометрических скважинах любого типа в полевых условиях, проведения стационарных и лабораторных исследований температурного режима талых, мерзлых, охлажденных и промерзающих/оттаивающих грунтов, организации сети для мониторинга теплового режима грунтов с большим количеством точек наблюдения, в том числе в пожаро-, взрывоопасных и агрессивных средах.

Изобретения относятся к метрологии, в частности к средствам контроля формы и размеров подземных хранилищ газа. Звуколокатор содержит узел контроля высоты h положения звуколокатора и цилиндрический корпус, состоящий из трех последовательно установленных частей.

Изобретение относится к метрологии, в частности к устройствам для контроля формы и размеров подземных хранилищ газа. Способ исследования геометрических параметров каверны подземного хранилища газа с установленной в ней насосно-компрессорной трубой с помощью ультразвукового сканирующего звуколокатора заключается в облучении ультразвуковыми зондирующими импульсами стенок исследуемой каверны в горизонтальных и наклонных плоскостях на различных глубинах каверны, заполненной рабочей жидкостью, и последующем измерении времен распространения зондирующими импульсами двойного расстояния от стенок каверны до приемо-передающего электроакустического преобразователя звуколокатора, по которым определяют геометрические размеры и форму каверны.

Изобретение относится к бурению сближенных скважин и может быть использовано для обнаружения одной скважины при сооружении другой. Техническим результатом является расширение арсенала технических средств для обнаружения расположения скважин относительно друг друга.

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин и может найти применение для определения тепловых свойств пластов горных пород, окружающих скважины. Технический результат заключается в обеспечении возможности одновременного определения теплопроводности пород и радиуса скважины, используя результаты измерения температуры в скважине во время гидратации цемента.
Изобретение относится к области добычи полезных ископаемых, а именно к области добычи жидких текучих сред из буровых скважин, и может быть использовано при разработке нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений для определения расхода воды, нефти и газа.

Изобретение относится к бурению сближенных скважин, в частности к средствам определения расположения обсадной колонны соседней скважины. Техническим результатом является расширение арсенала технических средств. В частности, предложена измерительная система, содержащая бурильную колонну и дальнометрический инструмент, смонтированный на бурильной колонне. При этом дальнометрический инструмент содержит пару магнитных датчиков, содержащую первый магнитный датчик и второй магнитный датчик, смонтированные радиально друг напротив друга на дальнометрическом инструменте. Причем каждый из магнитных датчиков предназначен и выполнен с возможностью обнаружения по меньшей мере радиальной составляющей и тангенциальной составляющей магнитного поля. Кроме того, система содержит поворотный узел, содержащий двигатель, предназначенный и выполненный с возможностью активирования вращения пары магнитных датчиков вокруг бурильной колонны; и электронный модуль, присоединенный к паре магнитных датчиков и/или двигателю. Причем электронный модуль содержит контроллер и беспроводное телеметрическое устройство. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к средствам передачи информации по гидравлическому каналу связи. Техническим результатом является повышение надежности передачи информации за счет исключения потенциальных путей утечек в устройстве генерирования импульсов давления. В частности, предложен скважинный узел для телеметрии на основе текучей среды, содержащий: множество трубчатых элементов, выполненных с возможностью прохождения внутри ствола скважины и образующих сквозное отверстие для передачи по нему текучей среды; телеметрическое устройство, расположенное внутри стенки одного из множества трубчатых элементов и содержащее вторичный путь потока, имеющий впуск и выпуск. Причем каждый из впуска и выпуска соединен по текучей среде с вторичным путем потока и сквозным отверстием. Телеметрическое устройство дополнительно содержит клапанный элемент, выполненный с возможностью взаимодействия с седлом клапана, расположенным на верхнем конце вторичного пути потока; и ограничитель расхода, расположенный внутри сквозного отверстия и расположенный в осевом направлении между впуском и выпуском вторичного пути потока. Клапанный элемент выполнен с возможностью приведения его в действие для управления потоком текучей среды через вторичный путь потока для выборочного генерирования импульса давления текучей среды. Раскрыты также телеметрическое устройство, содержащее указанный скважинный узел, и способ телеметрии. 3 н. и 22 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области бурения в нефтяной и газовой промышленности при строительстве скважин, в частности к способам определения предотвращения осложнений в виде поглощений бурового раствора и тампонажных жидкостей. Техническим результатом является обеспечение прочности и достижения высоты подъема цемента согласно проекту. Способ включает спуск долота в скважину на бурильных трубах до цементного стакана, разбуривание цементного стакана, разбуривание башмака обсадной колонны, бурение скважины, герметизацию затрубного пространства, закачивание бурового раствора в трубы с фиксированием давления с построением графика зависимости прироста давления от объема закачанного бурового раствора в трубах раствора. После разбуривания башмака обсадной колонны бурение производят на глубину 1-3 м, перед закачиванием бурового раствора в трубы проводят промывку скважины в объеме кольцевого пространства скважины, а фиксируемое давление при закачке ступенчато повышают с интервалом 0.2-0.5 МПа, в диапазоне 1-5 минут, определение давления начала утечки на данной глубине производят по точке начала нарушения линейной зависимости прироста давления в скважине от закачанного объема, применение данного способа определения давления утечки производят при каждом подъеме компоновки бурильной колонны для оценки давления утечки для вновь пробуренного интервала. 2 ил.

Наверх