Способ обнаружения места искривления и определения кривизны скважины

Изобретние относится к измерению кривизны скважины и может быть использовано для обнаружения возникновения искривления и определения кривизны искривляющихся участков обсаженных сква 5 жин.Искривление скважины в некотором ее йнтервале характеризуется вектором кривизны. (или радиусом кривизны) ство10 ла скважины в плоскости искривления и расположением в рространстве плоскости искривления.Для характеристики искривления скважины в некотором ее интервале используют параметры: зенитный угол - угол15 между осью ствола скважины и вертикалью и азимутальный угол - азимут направле ния оси ствола в этом интервале скважины.В многих задачах разведки месторож деций и горного дела, например, при устан новлении смещения забоя скважины от заданного напрвления обычно определяют и зенитные и азимутальные углы во все интервалах скважины.- 25Однако в некоторых случаях, например при искривлении наблюдательных скважин, заложенных в теле оползня, ориентировка плоскостей искривления и направление векторов кривизны скважин 30 известны а требуется определить величину и местоположение зоны искривления скважин и абсолютное значение векторов кривизны в плоскости искривления, которые характеризуют, соответственно, величину деформаций горных пород и место их возникновения в массиве.Известен способ определения кривиз- . ны скважины путем поинтервального измерения зенитных углов ствола скважи ны с использованием угломеров (наклономеров) и инклинометров различных конструкций ЯНедостатком способа является необ ходимость использования угломеров или инклинометров - приборов сложной конструкции и, как следствие, сложность, трудоемкость и высокая стоимость проведения измерений. 50Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и достигаемомурезультату является способ обнаруженияместа искривления и определения кривиз 55ны скважины с обсадными трубами, прикотором размещают в стволе скважиныизмерительный элемент и фиксируют еговзаиморасположение со стволом 2 Недостатком известного способа является большой расход времени на измерительные работы.Целью изобретения является сокращение времени измерительных работ.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу обнаружения маста искимения и определения кривизны скважины с обсадными трубами, при котором размещают в стволе скважины измерительный элемент и фиксируют его взаиморасположение со стволом, в качестве измерительного элемента используют наборцилиндров различной длины и диаметра, которые поочередно опускают в ствол скважины до их заклинивания, а значение кривизны, скважины определяют по следую щей зависимости На ЗаЕаа ф егде е. и 3 - длина и диаметр заклиненного цилиндра, м;а - разность между внугрящимдиаметром обсадной трубыи диаметром заклиненногоцилиндра, м.Способ осуществляется следующим образом.По окончании бурения и обсадки сква-, жины в нее опускают (в горизонтальных и восстающих скважинах) - проталкива 1 ют цилиндр исходной длины о с выбранной к искривлениям чувствительностью для установления проходимости его до забоя скважины. До момента заклинивания цилиндра промеры скважины начальным цилицдром производжтся с заданной регулярностью. Проходимость цилиндра при этом свидетельствует об отсутствии искривлений, превышающих чувствительность цилиндра.При заклинивании цилиндра место выявленного искривления скважины промеряют более детально: определяется глубина заклинивания цилиндра исходной длины е и по формуле рассчитывается кривизна К 0 в этом месте; цилиндруменьшают на некоторую величину Д 3 (например, отсоединяют одну составляющую его секцию) и вновь фиксируют глубину заклинивания цилиндра длиной 1ирассчитывают соответствующую кривизну К, путем последовательного уменьшения длины цилиндра для соответствующих длин 6, 6 и т.д. определяют глубину до точек их заклинивания и, соответственно, значения кривизны К, К и3 1021т.д.; находят два таких соседних по длине цилиндрап 1и бп, один из которых еще заклинивается в месте перегиба скважины, а другой проходит данныйперегиб, и вычисляют значение кривизны 5Ки К, максимапьное значение кривизны К и Онаходится в пределахК, , сК сК 1, участок с убывающей кривизной, следующий непосредственно за исследованным участком. с возрас-. 10тающей кривизной скважины, промеряютв режиме последовательного увеличениядлины цилиндра до его заклинивания.Для измерения кривизны скважин может быть использован набор цилиндров. 15различндй длины и диаметра с различным .соотношением диаметра скважины к диаметру самого цилиндра. Одной из конструкций измерительного цилщщра переменной длины может быть цилиндр, состоя. щий иэ отрезков (секций) металлическойтрубы или металлической болванки; соединяя ввасте такие секции (например,на резьбе) длиной б, получают цилиндрсоответствующей длины: 15, 25, 36и т,д.Подбор диаметраи исходной длиныцилиндра и его чувствительности кначальным искривлениям скважины, харакФтеризуемой удельным общим угломискривления, производят на основерасчета по формуле (м.)е, е,= Р 771 4где- общий (или пространственный)угол искривления ствопаскважины на интервале еди-ничной длины (удельный общий угол искривления) научастке искривления, фиксируемого цилиндром исходнойдлины, град/м;О- внутренний диаметр обсаднойтрубы, м.Применение способа обнаружения искривления и определения кривизны скважины ввиду его простоты позволит значительно сократить время измерений, упростит обнаружение момента возникновенияискривления наблюдательной скважины ипроцесс измерения кривизны искривленныхучастков, а также обеспечит возможностьопределения кривизны скважины и в сильноискривленных ее участках, где измерение кривизны другими приборами с неизменяемыми габаритами невозможно, Простота конструкции измерительного цилиндраи методики наблюдений позволит существенно снизить. стоимость измерительных работ,При измерении искривления скважиныпредлагаемым способом виесто расп 1 востраненного инклинометрического способаположительный эффект обеспечивается засчет сокращения времени на обнаружениеискривления и производство замеров кривизны скважины, а также сокращениячисла ИТР и рабочих, занятых на измерениях,Составитель И. КарбачинскаяРедактор Р. Бицика Техред М,Коштура Корректор А. ИльинЗаказ 3995/22 . Тираж 603 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий