Способ определения пластового давления при бурении скважин

 

ас

Союз Советскик

Социалистических

Республик

o n и с 1

ИЗОБРЕТЕН И

gji713996

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 25. 12.76 (2l } 2429302/22-03 с присоединением заявки Рй (23) Приоритет

Опубликовано 05.02.80. Бюллетень J% 5

Дата опубликования описания pg .02.80 (51) M. Кд.

E 21 В 47/06

ПкударстаелнмФ комитет

СССР

an делам вэебретений и атерытнл (53) УД К 6 22. 24.. 05 (088. 8) И. Н. Кочина, А. A. Михайленко, Н. Н. Михайлов, P. A. Резванов и М. В. Филинов (72) Авторы изобретения

Московский ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимической и газовой промышленности им. И. М. Губкина

Министерства высшего и среднего специального образования СССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛАСТОВОГО ДАВЛЕНИЯ

ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН

Изобретение относится к области ис- ) следования скважин и предназначено для определения ппастового давления в буровой скважине, необсаженной обсадной колонной. . Известен способ определения пластовых давлений в бурящихся скважинах, основанный на определении пористости глин с помощью геофизических приборов,. опускаемых в скважину (11. Имея данные о пористости глин и плотности вышележащих отложений, рассчитывают пластовое давление.

Недостатком этого способа является невысокая точность косвенного определе-.

15 ния пластового давления по пористости глин.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности является способ определения пластового давления, основанный на непосредственном замере давления в скважине манометром (2). Этот способ обладает также низкой точностью определения пластового давления и невозможностью его применения в бурящпхся скв ажинах.

Целью изобретения является получение информации о пластовом давлении в процессе бурения скважины.

Поставленная цель дост ггается тем, что определяют перепад давления на глинистой корке по величине ее пористости, а величину пластового давления находят по сумме полученных значений перепада давления и значений давления в скважине.

На фиг. 1 изображена зависимость давления P ножей на корку, необходимого для прорезания корки с пористостью К>, на фиг. Z — зависимость пористостп глинистой корки от расстояния Х до стенки скважины при различных значениях разности Р между давлением в пласте Р н скважине Рс,, на фиг. 3 — зависимо(:ть толщины корки 11 от давления ножей Р

Способ реализуется следующим образом.

Глинистая корка образуется за счет осаждения на стенке скважины дисперсной фазы буровых растворов прп фильтрации ее

3 . 71399 жидкой фазы в проницаемые и полупроницаемые пласты. Под действием разности давлений в скважине и пласте происходит уплотнение корки и уменьшение ее пористости. Последняя изменяется по толщине корки, т.е. Кь= К„(Х), е при каждом значении )(уменьшается с увеличением перепада давления

ЬР связана пористость корки К (х) на ее границе с пластом (Х=О). Поэтому, 10 зная К /Х=0легко определить и ЬР по

"=(.", "(— "";, )Г" где К вЂ” пористость на границе глинистой корки и пласте; (. — пористость на границе глийЪ нистой корки и глинистого раствора; >0 f и 0 — коэффициенты, зависящие от глинистого раствора

Величины К „Y и а< берутся по лабораторным данным, величина К определяется описанным ниже способом.

Поскольку давление в скважине Р может быть измерено с помощью манометра, спускаемого в скважину на глубину пласта, либо расчитано по величине плотности раствора и глубине пласта; в пласте}Р ЗО определится выражением

Р„=Р. + дР.

Характер зависимости пористости и других механических свойств корки от пе- репада давления ЬР несколько зависит от свойств раствора и частично (в облас ти очень малой проницаемости) от проницаемости пласта. Влияние последнего фак тора учитывается соответствующими поправками или исключается тем, что для определения пластового давления выбирают пласты и пропластки достаточно высокой проницаемости (более О,5 мд), где этот фактор практически не оказывает влияния на результаты.

Пористость глинистой корки на. различных ее участках может определяться с помощью различных геофизических методов. 50

Рассмотрим один из таких методов, ж;.гн льзующий зависимость давления прорезания Р, т.е. давления на корку при котором последняя прорезается ножами, от пористости корки (фиг. 2). Указанная зависимость может быть использована следующим образом. С помощью коркомера определяют толщину корки при различных давлениях P рычага каверномера

6 Д

1 или ножа коркомере}. Строят зависимость

1 толщины корки от давления P на корку (фиг. 3). На графике такой зависимости находят критическое давление Р р, сооТветствующее излому кривой (3 =0) . Это и будет искомое давление прорезания. По величине последнего на фиг. 2 находят величину КП0, а по ней — величину дР по формуле (1).

Таким образом, способ включает следующую последовательность операций:

1. Проведение измерений географическими методами, чувствительными к механическим свойствам глинистой корки, например проведение нескольких замеров каверномером или коркомером при различных давлениях на корку.

2. Определение пористости корки на ее границе с породой, например по величине давления на ножи коркомере (рычаги каверномера), при котором происходит полное прорезание корки.

3. Определение величины перепада давления 1 Р между скважиной и пластом по величине указанной пористости, используя зависимость К> от перепада давления дР (формула 1).

4. Измерение давления в стволе скважины Р с помощью глубинного манометра.

5. Вычисление пластового давления по величине давления в скважине и перепада давления.

Формула изобретения

С пособ определения пластового . давления при бурении скважин путем измерения давления в скважине, о т л и ч а ю— шийся . тем, что, с целью получения информации о пластовом давлении в процессе бурения скважины, определяют перепад давления на глинистой корке по величине ее пористости, а величину пластового давления находят по сумме полученных значений перепада давления и значений давления в скважине.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Справочник "Геофизика", том 2.

М., Гостоптех гздат. 196 1, с. 512-522.

2. Александров Б. Л. Определение и прогнозирование аномально высоких пластовых давлений; геофизическими методами. М., ВНИИОЗНГ., 1973, с. 17-20 (прототип) ..

713996

03 Aл

<0 х ь

04 0

Шаг.2

Фиг.f

49gg„7

Заказ 9238/25 Тираж 626 Подписное

UHHHIlH Государственного комитета СССР

I по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель И. Карбачинская

Редактор Л. Гамбург Текред Я. Кузьма корректор H. Эадерновскря