Спосіб визначення гідродинамічного тиску в свердловині

Изобретение относится к горному делу и предназначено для бурения нефтяных и газовых скважин (С). С целью повышения точности определения гидродинамического давления измеря ют глубину и диаметр С. Определяют «-площадь (F ) , длину и средний диаметр спускаемой колонны труб (КТ). Определяют коэффициент (ft) упругого изменения объема системы С - промывочная жидкость. Измеряют скорость V спуска КТ. При спуске КТ измеряют время движения промывочной жидкости из кольцевого пространства С после окончания спуска КТ с помощью секундомера или с помощью установленного в желобной системе уровнемера. Измеряют интервал времени'между окончанием спуска КТ и окончанием движения жидкости из С. По нему определяют время запаздывания ( t ^ ) начала движения жидкости из кольцевого пространства КТ при спуске трубы. Затем вычисляют гидродинамическое давление Ра по формуле Р а -F -V- tlr,n/ /p(0,5V, +V^), где V, - объем кольцевого пространства С, м ; V 2 ~ объем части С ниже башмака КТ, м э . 4 ил. о \ a 1303707 1 Согласно закону Гука и эпмры расИзобретение относится к горному делу и может быть использовано при пределения гидродинамических давлебурении неЛтяных и газовых скважин* ний в скважине (фкг. 3) получаем Цель изобретения - повышение точРе ности определения гидродинамического « AV = А V • Р V і* і 2 давления. На фиг. ] схематично показано погде V. - объем кольцевого простран. ложение колонны труб в скважине до наства скважины; чала движения очередной трубы или буV^ - объем части скважины ниже рильной свечи; на фиг. 2 - то же, в мо|0 башмака колонны. мент начала движения промывочной Подставляя последние три выражежидкости из скважины; на фиг. 3 ния в равенство &V=F J , получим эпюра гидродинамических давлений по следующее уравнение для определения скважине в момент страгивания промывеличины гидродинамического д а в л е вочной жидкости; на фиг. 4 - данные Ї5 НИЯ (Рд): контрольного замера на скважине. FT, v-tСущность способа заключается в p(0,5V,+V2) p(0,5V t + V 2 ) ' следующем. Запишем закон Гука для системы -Проведенные на скважинах эксперискважина - промывочная жидкость 20 ментальные исследования показали, что время движения жидкости из скважины после окончания спуска трубы * • fv > (свечи) и время запаздывания начала ее движения совпадают или близки по где ДР - изменение давления в сква25 величине. жине; Измерение Бремени движения жидuV - упругое изменение объема кости из скважины после окончания системы скважина - промыспуска трубы (свечи) можно осущевочная жидкость при измествлять с помощью установленных в нении давления на величи30 желобной системе расходомера или ну дР; поплавка, что значительно упрощает ft коэсЬфициент упругого измеизмерения по сравнению с известным нения объема системы скваспособом для случаев, когда уровень жина - промывочная жидкость; жидкости находится ниже устья скваV - объем жидкости в скважине. жины и расширяет возможности примеУпругое изменение объема системы 35 нения предлагаемого способа. скважина - промывочная жидкость (&V) за время запаздывания начала Способ осуществляют следующим обвыхода жидкости из скважины t 4 a n равразом. но объему спущенных за это время При спуске колонны труб 1 измеря40 ют время движения промывочной жидкотруб (V ) , т.е. сти из кольцевого пространства скваhV—V =¥ bv vT. г • 9 =F т р v і г жины 2 после окончания спуска трубы (свечи) с помощью секундомера или где F T p - площадь поперечного сечения используют для этой цели, например, спускаемых труб; установленные в желобной системе £т - длина спущенных труб за уровнемер или расходомер. Затем опвремя запаздывания; ределяют время запаздывания начала V - скорость спуска труб, движения жидкости из кольцевого проС другой стороны, изменение странства (t 3Qri ), используя для этого упругого объема жидкости в скважине выполненные контрольные заравно 50 ранее меры времени движения жидкости после спуска трубы (Цв^ и времени Сt3Qn ^. Определяют длину спущенной где uV, - упругое изменение объема трубы (свечи) за время t^qn с начала в кольцевом пространстве 55 спуска, используя для этого данные скважины; тахограммы спуска или показания дат- упругое изменение объечика проходки, или nvTeM умножения ма в части скважины ниже башмака (низа) спускаемой средней скорости спуска на t При 3aMI. колонны. выполнении контропьных замеров V '4 303707 определяют за воемя и t w n скважину перед спуском очередной трубы (свечи) заполняют жидкото- » стью до устья с целью получения и с 9*0,114 м ' . тинного значения величины Ц а п . На фиг, 4 приведены данные конОпределяют максимальную величину ) трольного замера на скважине времени гидродинамического давления (Р„ ) спуска бурильной свечи 3 , времени в скважине запаздывания начала движения промывочной жидкости из скважины 4 и в р е р ( 0 , 5 V1+V2) мени движения жидкости из скважины 10 0,1 14 после окончания спуска свечи 5 в = 4 , 7 МПа, зависимости от длины бурильной колон4,5-10'4(0,5-71,5+18,3) ны ( п ) . По данным контрольного замеВлияние перетока жидкости в бурильра следует, что t a 6 = t J c m . Забой скваные трубы через промывочные отвержины при проведении контрольного з а - 15 стия в долоте на величину Ра опремера равен 2822 м, параметры растделяют, например, следующим образом. вора следующие: плотность 1,16 кг/дм ; По известным зависимостям определяусловная вязкость 20-22 с; статичесют объем жидкости (V^. ) % поступившей кое напряжение сдвига нулевое. в бурильные трубы за время t , и П р и м е р . Глубина скважины Н= 20 в уравнение для Pj вместо V подстаTp =3500 м, средний диаметр скважины вляют разность (Чр-V^). Коэффициент D=0,216 м, длина спущенной колонны / определяют путем опрессовки сква3 h=3000 м, диаметр спускаемых труб жины . d=0,l27 м, коэффициент упругого и з менения объема системи скважина 25 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я промывочная жидкость [}=4,5'10~ 1/МПа, замеренное время движения жидкости Способ определения гидродинамииз скважины после окончания спуска ческого давления в скважине, включатрубы равно Ц6=9 с . Длина опушенных ющий измерение геометрических разметруб за время 9 с составляет £«,=9 м. ЗО ров скважины и труб, определение коОпределяют площадь поперечного эффициента упругого изменения объесечения труб (F rp ) ма системы скважина - промывочная v . ЦІ . hiЦ.ШІ .0 , 0 . 2 7 жидкость, измерение скорости спуска труб, определение времени запаздывания начала движения жидкости из кольцевого пространства колонны труб при спуске трубы и вычисление гидродинамического давления по формуле м2. Площадь поперечного сечения скважины (FCK&)» _ _ о . . _ л =0,0366 м . = F Объем кольцевого пространства скважины (V - коэффициент упругого измезд нения объема системы с к в а жина - промывочная жидкость І/МПа; Vt - объем кольцевого пространства скважины, м ; V2 - объем части скважины ниже 55 башмака колонны, м , о т л и ч а ю щ и й с я тем, что» с целью повышения точности определения гидродинамического давления» 5 1303707 6 измеряют интервал времени между оконпо которому определяют время запаэчянием спуска трубы и окончани~ дывания качала движения жидкости к: ем движения жидкости из скважины, скважимы. Irp фиг 2 г. сел. 44 40 35 Л д Дд ДДД 32 д Д Д , JІ . ддд Д Д ДДДДД Д ДДД Д д 28 24 " л Д \ • 20 16 1? 8 4 І)©®®® 6 * /Л» Редактор Ю,Середа Заказ 1284/33 гдда 2200 2Ы0 Составитель Н.Кривко Техред М.Моргентал 2в00 /.л/ 2800 ' Корректор А.Обручар Тираж 533 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская н а б . , д . 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4