Способ непрерывной дегазации бурового раствора при бурении скважин

 

. -:си ;Л

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

270647

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 31.Х11.1968 (№ 1295600/26-25) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 12.Ч.1970. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 14.IX.1970

Кл. 5а, 47/00

МПК E 21b

УДК 550.839:622.241 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретен| я

Д. А. Галкин, С. M. Гуревич и Г. И. Иванов

Заявитель

СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ ДЕГАЗАЦИИ БУРОВОГО РАСТВОРА

ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН

Изобретение относится к области промыслово-геофизического исследования скважин и может быть использовано при газовом каротаже скважин.

В настоящее время при газовом каротаже скважин применяются дегазаторы, которые по принципу действия можно разделить на две группы: непрерывные и дискретные. Первые рассчитаны на самопроизвольное выделение газо-воздушной смеси, а вторые — на принуди. тельное извлечение. Дискретный -пособ отбора проб бурового раствора при глубокой термовакуумной дегазации дает возможность извлечь практически весь газ, содержащийся в отдельной порции раствора.

Необходимое количество измерений для полного восстановления непрерывного сигнала обосновывается в теории информации так называемой теоремой отсчетов. Согласно этой теореме непрерывный сигнал можно полностью отобразить и точно воссоздать по последовательности измерений или отсчетов величины сигнала, взятых через равные промежутки времени. Отсчеты следует брать через интервалы времени, меньшие или равные половине длины самого короткого сигнала.

Таким образом, чтобы выполнить условие данной теоремы для ггзометрии, необходимо знать заранее длину сигнала, т. е. толщину продуктивного пласта горной породы. Только в этом случае можно установить, какую величину интервала отбора проб необходимо выбрать для той пли иной скважины. В противном случае вероятность пропуска продукгив5 ного пласта резко возрастет. Если пойти по пути увеличения частоты отбора проб, то придется при каждой скважине организовать дегазацпонную и аналитическую лаборатории.

Таким образом, процесс воссоздания первич10 ного газового сигнала при дискретном отборе проб является субъективным, поэтому досговерность информации черезвычайно низка. Кроме того, при дискретном отборе не представляется возможным оценить величину фоновых, 15 аномалийных и средних значений газонасыщенностп по стволу бурящейся скважины.

В виду этих причин в настоящее время нашли широкое применение непрерывные способы дегазации.

20 Однако степень дегазации непрерывных дегазаторов недостаточна для извлечения необходимого количества газо-воздушной смеси.

Большие глубины и связанное с этим «расплывание» газового сигнала на большие объемы

25 бурового раствора, который имеет удельный вес свыше 2 и большую вязкость, приводят к тому, что газо-воздушная смесь не может самостоятельно выделиться из бурового раствора только за счет изменения условий фатд зового равновесия при контакте с атмосферой. 270647

Выделение газа за счет диффузии при непрерывной дегазации незначительно, так как скорость потока бурового раствора через дегазатор несоизмерима со скоростью диффузии. Недостатком существующих непрерывных дегазаторов является большое время (порядка

3,5 — 5 мин) движения выделившейся газо-воздушной смеси от дегазатора к газоанализатору. Информация о появлении опасных концентраций углеводородов будет получена оператором через 3,5 — 5 мин после выхода раствора из скважины, в то время как буровой бригаде дается только 1 ман на закрытие превентора после появления опасных газопроявлений.

Цель изобретения — повысить разрешающую способность непрерывной дегазации, достоверность получаемой информации, увеличить быстродействие ее получения.

Цель достигнута за счет того, что определенный объем газо-воздушной смеси непрерывно барботируют через буровой раствор по замкнутому пневмоконтуру, обеспечивая наступление фазового равновесия между жидкой и газовой фазами. Объем газо-воздушной смеси в замкнутой линии непрерывно увеличивается за счет дегазации бурового раствора. Специальное устройство непрерывно отбирает эти излишки, поддерживая в пневмоконтуре постоянное разрежение. Количество . отобранной смеси измеряют, приводят к единице времени и через батарею автоматических газоотборников и газоанализатор она выбрасывается в атмосферу.

Таким образом осуществляется непрерывное осреднение газового сигнала в пневмоконтуре, которое сглаживает мгновенные и случайные колебания газонасыщенности в буровом растворе, Как показала экспериментальная проверка, фазовое равновесие с помощью предлагаемой системы наступает практически мгновенно, т. е. газовый сигнал точно повторяет все быстрые изменения газонасыщенности бурового раствора, но в контуре газовый сигнал интегрируется объемом пневмоконтура и становится объективной характеристикой газонасыщенности данного интервала разбуренной породы. Применяя непрерывный барботаж определенного объема газо-воздушной смеси через непрерывный поток бурового раствора, можно получить достаточно высокую степень извлечения газовоздушной смеси из раствора при самых не. благоприятных условиях бурения и свойствах раствора.

На фиг. 1 дана схема проведения газового

10 каротажа по предлагаемому способу; на фиг.2 — блок-схема устройства для его осуществления.

В схему входит скважина 1, трубопровод 2 бурового раствора из скважины, дегазатор 8, 15 компрессор 4, включенный в замкнутую пневмолинию 5, трубопровод 6 бурового раствора в скважину, фильтры /, автоматический газоотборник 8, регистратор 9, термостат 10, насос-отборник 11 и газоанализатор 12.

20 Для того чтобы сохранять постоянство условий работы пневмоконтура при различных температурах, трубопроводы, соединяющие различные элементы газовой схемы, термостатируются термостатом 10.

25 Способ может быть применен в любой отрасли науки и техники, где необходимо непрерывно извлекать газовую фазу из жидкой.

Предмет изобретения

50 Способ непрерывной дегазации бурового раствора при бурении скважин, основанный на извлечении газо-воздушной смеси из бурового раствора для последующего анализа ее на содержание газовых компонентов, отличающий35 ся тем, что, с целью повышения разрешающей способности непрерывной дегазации и повышения достоверности получаемой информации, непрерывно бароотируют определенный объем газо-воздушнои смеси через буровой

40 раствор ио замкнутом пневмоконтуру, обеспечивая наступление фазового равновесия между жидкой и газовой фазами, а в процессе барботирования отбирают и замеряют объем выделившейся из бурового раствора газо-воз45 душной смеси, поддерживая разрежение в пневмоконтуре на постоянном заданном уровне.

270647

Корректор М. П. Ромашова

Техред 3. Н. Тараненко

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2361у7 Тирани 480 Подписное

ЕЦ1ИИПИ комитета по делам изобретений и огкрытий прп Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5