Способ определения глубины буровой скважины

зЮ Е 21 В 47/04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН ЬВТСИСНСНУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДЮфСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОРГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТЯфЫТИЙ(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин (53) 622.241(088.8)(56) 1. Авторское свидетельство Франции В 2319112, кл. Е 21 В 17/04, опублик. 1977.2. Афанасьев А.А., Курус И.И. Иетодика расчета удлинения бурильной колонны от собственного веса и температуры. - "Нефтяное хозяйство", 1967,3, с. 17-22.3Авторское свидетельство СССР Ф 947409, кл. К 21 В 47/04, 1982.(54) (57) 1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛУБИНЫ БУРОВОЙ СКВАЖИНЫ, включающийопределение длины буровой колонны,опу 3 енной в скважину, с учетом де.формации колонны под действием собственного веса и сил трения о стенкискважин, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точностиопределения деформации буровой колонны, регистрируют во времени величинуперемещения буровой колонны на устьескважины, начало и конец движенияее на забое, затем сопоставляют данные измерений по шкале времени иопределяют величину деформации буровой колонны,2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения деформациибуровой колонны под действием силстрения о стенки скважины, колонкуспускают на глубину, близкую к забою,затем поднимают и вновь опускают.Изобретение относится к бурению,Фа именно к измерению истинной глубинызабоя скважины.Известен способ измерения глубиныпогружения инструмента с помощью 5троса, на котором ставятся меткиразной длительности, в результатеобработки этих меток делается кор"рекция на удлинение бурового инстру"мента 111 ООднако различия в растяжении бурового инструментаи троса приводятк погрешностям измерения длины буровой колонны,Практически для опредепения удлинения бурового инструмент,вскважине пользуются расчетными способами, которые учитывают различныефакторы, воздействующие на буровуюколонну в скважине. ОИзвестна методика расчета удлинения бурильной колонны от собственноговеса и температуры, в которой рассмат"ривается вопрос о величинах сил сжатия и растяжения в колоннах бурильных 5труб под действием собственного веса,величины трения об стенки скважины ивыталкивающей силы бурового раство"ра 23. Предполагая, что коэффициентупругого растяжения и сжатия 1 м бу- Юрильной трубы приблизительно одинаковы или получая их опытным путем можнополучить удлинение и сжатие буровойколонны, меняя местами элементы буровой колонны, к которым приложенысилы растяжения и сжатия. При растяжении буровой колонны силы, приложенные к самому верхнему элементу, будут равны силам, приложенным к самому нижнему элементу буровой колонны 40при ее сжатии, Таким образом, можноприменять данную методику для расчетаудлинения бурильной колонны или длярасчета величины сжатия при условииоднородности бурильной колонны посвойствам упругости. Недостатками предложенной методики являются отсутствие надежныхданных о трении буровой колонны о 50стенку скважины и неоднородностьудельной плотности бурового раствора.Поэтому при введении поправки длявычисления глубины буровой колонны,полученной по указанной методике, 55могут быть внесены погрешности,вызванные вышеперечисленными причинами. Известен способ определения глубины буровой скважины, включающий определение длины колонны бурильных труб, опущенных в скважину, путем измерения веса колонны с учетом потерь веса труб, погруженных в промывочную жидкость, и разгрузки из-за трения труб на стенках скважины, определения средневзвешенного веса единицы длины колонны труб и вычисления глубины скважины по отношению веса колонны труб к средневзвешенному весу единицы длины труб 131.Однако данный способ дает большие погрешности в наклонных скважинах, поскольку он применяется без инклинометрии. С помощью измерения нагрузки на крюке можно учесть суммарную величину трения и выталкивающей силы, но невозможно ее распределить по всему стволу скважины и темсамым определить величины нагрузкив каждом элементе буровой колонны.Целью изобретения является повышение точности определения деформации буровой колонны.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу определения глубины буровой скважины, включающему определение длины буровой колонны, опущенной в скважину, с учетом деформации колонны под действием собственного веса и сил трения о стенки скважины, регистрируют во времени величину перемещения буровой колонны на устье скважины, начало и конец движения ее на забое, затем сопоставляют данные измерений по шкале времени и определяют величину деформации буровой колонны,Кроме того, с целью повышения точности измерения деформации буровой колонны под действием сил трения о стенки скважины, колонну спускают на глубину, близкую к забою, затем поднимают и вновь опускают.На чертеже кривая 1 соответствует измерению приращений глубины наземным глубиномером, а кривая 2 соответствует отметкам начала и концадвижения буровой колонны на забое, зарегистрированной скважинным прибором. Обе кривые синхронизированы по временной оси. При спуске буровой колонны на забой через время Д С с момента С спуска колонны на устье скважины начнет двигаться нижний конец колонны.,, ул.П фЪатнт"г У тяаяр 4 з 11 Эта задержка обусловлена наличием сил трения колонны о стенку скважины.После того как в макете времениниз колонны опустится на забой в течение времени ьс 1, верх колонны будет опускаться вниз, пока не выберется деформация колонны и вся ко.лонна не сожмется под действием собственного веса. Наземный глубиномер зарегистрирует разницу в глубине д 1, . Затем, начиная с момента времени в течение ьС 2 будет подниматься верх колонны, пока не оторвется ее низ от забоя. Таким образом будет зарегистрирован интервал глубины ь .Для повышения точности измерения деформации буровой колонны нужно учесть влияние сил трения о стенку скважины. Для этого буровую колонну, опущенную на заданную глубину, сначала поднимают с таким расчетом, чтобы нижний конец буровой колонны пришел в движение. Так как нижний конец буровой колонны под действием сил трения начнет движение с задержкой относительно начала движения буровой колонны на устье, то по величине перемещения верхнего конца 13524 . 4ь можно учесть деформацию буровойколонны за счет сил трения. Аналогично можно определить влияние сил трения на деформацию буровой колонныпри спуске д 1 З и при движении с промежуточными остановками (А 1, д РВ)Полученные данные позволяют определить деформацию буровой колонны отразличных влияющих факторов 1 Оьй, -Й + а О з - айь 1 Данный способ легко реализуется,если в глубиномере и в скважинномприборе на бурильных трубах размес тить одинаковые электронные кварцевыехронометры, а в качестве датчикаперемещений в скважинном приборе использовать сейсмодатчик или акселерометр.20 Технико-экономический эффект данного способа достигается за счет более точного определения забоя скважи- ны, что важно для буровиков при подходе, например, к зоне АПВД. Знание 25 истинной длины буровой колонны позво"ляет точно привязать информацию, измеренную с помощью автономных приборов, спускаемых на бурильных трубах.