Способ определения пластового давления

(51)4 Е 21 В 0 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К ОРСКОМУ С ЕПЬСТ ючающии регискорости бурла оборотов ния на пласт, в цию механическо ра ни иаметра и чи осевой наг ние давленияузки на долотона забое скважи доло изме ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Добрынин В.М.,Серебряков В.А Методы прогнозирования аномально высоких пластовых давлений. М,: Недра, 1978, с. 93-134Там же, с. 135-136.(54)(57) 1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛАСТОВОГО ДАВЛЕНИЯ путем построе ния графика д -экспоненты и определения по экстраполированной линии,4-экспоненты перепада давЯО 1183670 А ны. о т л и ч а ю щ и и с я тем,что, с целью повьцчения точности определения пластового давления, предварительно в интервале глубин с известным пластовым давлением осуществляют одно и более доиблений в однородных по литолической характеристике горных породах при различных, ноне менее трех в каждом долблении,перепадах давления на пласт.1183670 20 2 Способ по пе 1 о т л и ч а ю щ и й с я тем, что долбления с различными перепадами давления в интервале известного пластового давления осуществляют тем же долотом и при тех же технологических параметрах, при которых будут вскрывать зону снеизвестным пластовымдавлением,1Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для выявления зон аномально высоких или низких пластовых (поровых) давлений припоисково-разведочном и эксплуатацион-,ном бурении скважин.Цель изобретения - повышение точности определения пластового давления. 10,.На чертеже приведены графики, поясняющие сущность способа,На чертеже обозначены: линия 1график изменения д -экспоненты сглубиной, полученной в процессе 1бурения; линии 2 - 4 - графики значений-экспоненты, вычисленныепо технологическим данным буренияпри специальных долблениях с различными перепадами давления напласт.Предложенный способ осуществляют следующим образом.В процессе бурения скважиныстроят график изменения Р в . экспоненты с глубиной (линия 1). Затемдлятого, чтобы отделить влияние перепада давления на забое скважины навеличину 0-экспоненты от влиянияизменения твердости и абразивности30горных пород с глубиной на величинуэтой же -экспоненты, осуществляютспециальные долбления при трех илиболее перепадах давления Ы, Ь Ри ЬРи т.д. Значения Ы -экспоненты,вычисленные по технологическим данным бурения при специальных долблениях, изображены на чертеже (линия2-2 для перепада давления ЬР, линия 3-3 для перепада давления ЬРи линия 4-4 для перепада давленияЬР), Линии 2, 3 и 4 с 1-экспоненты 3. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что после спуска каждой промежуточной обсадной колонны первые одно и более долблений осуществляют при трех и более значениях забойного давления, каждое из которых меньше пластового на текущей глубине забоя скважины. 2первого специального долбления и линии 2, 3 и 4 второго специаль(ного долбления соединяют (при условии, что 2 и 2 соответствуют одинаковому перепаду давления; это также касается линий 3 и 3, 4 и 4) и экстраполируют их на глубину вскрытия горизонтов с неизвестным пластовым давлением. В случае, если перепады давления в процессе второго специального долбления в точ-. ности не удалось повторить такие же, какие имели место при первом специальном долблении, производят интерполяцию и находят точки с одинаковыми перепадами давления. Линии ЬР, ЬР и Ь Рз проводят через точки с одинаковыми перепадами давления при первом и втором (или более) специальных долблениях.Вычислив значения О -экспоненты и построив ее график, определяют значение перепада давления на интересующей нас глубине Н по значению экстраполированной линии Ы-экспоненты специальных долблений в точке их пересечения. Так, например, из графика следует, что на глубине Н фактическая линия Ы-экспоненты пересекает линию 4-экспоненты специальных дэлблений при перепаде давле- ния дР (линию 3-3) в точке А .Следовательно, Рздб- Р = ЬР . Отсюда Р = Р дь- ЬР. Замерив в процессе бурения величину забойного давления, вычисляют пластовое давление по приведенной формуле.Пример осуществления способа определения пластового давления.В процессе бурения скважины 0-экспонента с глубиной изменяется аким образом, что вблизи устья ее183670 4что может привести к аварийнойситуации.Поскольку удельный вес буровогораствора явно занижен, то величинапластового давления, определяется поизвестному способу, также занижена,Для сравнения с известным способом приводим определение пластового давления методом скорректиро О ванной д -экспоненты, т.е. по фор- муле 25 30 з 1 значение равно 1, на глубине 2250 м 1,2, на глубине 3250 м 1,3, Экстраполяция д -экспоненты на глубине 5000 м дает значение 1,5. Изменение о 1-экспоненты с глубиной. показано на чертеже (линия 1).До глубины 3000 м нормальный градиент пластового давления равен 1110 Па/м. Бурение на глу-. бине 2500 м проводится с применением бурового удельного веса 11376 Б/м (плотность 1160 кг/и) с противодавлением на пласт с учетом гидравлических сопротивлений 3 10 Па, те. Р- Р,ц= 3 10 Па.6В дальнейшем буровой раствор непрерывно утяжеляют и на глубине 4000 м плотность его достигает 1377 кг/м (удельный вес= 13504 Н/м).На глубинах 2000 и 3000 м произ 2 ведены специальные долбления при перепадах давления ЬР = 2 -106 Па (на чертеже линия 2-2)9 ЬР 2 = 1.10 Па(линия 3-3 ) и ЬР 5 = 0 (линия 4-4 ).На глубине 2000 м при специальных долблениях с перепадами давления, равными 2; 1,0 ИПа 9 значения И-экспоненты составляют соответственно 1,13; 1,088 и 1,044, а на глубине 3000 м - соответственно 1,23;1,18 и 1,13.Линии 2 и 2, 3 и 3, 4 и 4 соединены и экстраполированы на глубину.На глубине 4000 м о 9-экспонента при бурении равна 1,275 и пересе(кает линию 3-3 с перепадом давления ЬР 2= 1 10 Па в точке А.По замеру глубинным манометром давление на глубине забоя 4000 м во время бурения составляет 58 " х 10 Па, Исходя из перепада давления ЬР 2 = 110 Па, Р= 5810 Па, определяют пластовое давление по формуле Р= Р - Ь Р 2 = 58 10 - 1 10 = 57 10 Па6Исходя из полученной величины пластового давления, равного 57 х х 10 Па на глубине 4000 м, определя 6ют градиент его В на этой глубине5710Р = 4000 = 14,25.10 Па/м.Удельныч вес бурового раствора равен 13,504 -10 Н/м. Таким образом, удельный вес явно занижен,Р= Р Н=й "Н9где Рп - пластовое давление, Па;Р - градиент пластового давления, подлежащий определению, Па/м;Н - глубина, на которой определяется градиент пластового давления, м;141 - градиент нормального пластового давления, Па/м;Ы - скорректированная Ы -экспо"нента, экстраполированнаяиз зоны нормального ппаетового давления на глубину Нхео 1 с - скорректированная о-экспонента на глубине Н.При глубине забоя 4000 м плот" ность бурового раствора достигает 1377 кг/м (уд, вес т= 13504 Н/мх),1 Ц 11 10 зН.Н - = 1 38 - 1 124ф 14 9 13504 9 9= 47,59 10 Па. Таким образом, величина пластового давления, определенная известным способом оказывается заниженной на 16957., что недопустимо, так как может привести к аварии или осложнелиям при бурении.По предварительным расчетам за р счет повышения точности оперативного определения пластового давления и за счет более обоснованного выбора плотности бурового раствора скорости механического бурения увеличены примерно на 257, а аварийность сокращена на 153. Экономия времени по одной скважине составит не менее 40 сут,