Способ определения зоны поглощения в процессе бурения

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 11 4 Е 21 В 47/О ЕТЕН юзн нсг ДК СССР984 тво 00,асо" нои ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Иркутское отделение Всего научно"исследовательскоготута методики и техники разв(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗОНЫ ПОГЛОЩЕНИЯ В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ(57) Изобретение относится к горной промьппленности и может быть использовано при бурении скважин на твердые полезные ископаемые, нефть, газ. Цель изобретения - повышение оперативности определения зоны поглощения. Промывочную жидкость (ПН) насосом закачивают в скважину одновременчерез колонну бурильных труб 1кольцевое пространство 4. При движении от насоса до зоны 5 поглощения,801296716 ПЖ движется по двум ветвям. Ветвь бурильных труб 1 заключает внутреннийобъем 3 бурильных труб от устья скважины до ее забоя (на протяженности1.) и кольцевое пространство от забоядо зоны 5 поглощения (на нротяженности 1.-Х). Ветвь кольцевого пространства включает кольцевое пространство скважины от ее устья до зоны 5поглощения (на протяженности Х). Впроцессе закачивания ПЖ расходомерми 6, 7 контролируются ее расходыответственно в обеих ветвях Я и(щ . Расстояние Х от устья скважины до зоны 5 поглощения определяютфор у Х=1 , (1 +1 ): 1, Ц + +з Ц, где Ь - глубина скважины,йм 1 3,4 , 1 з - коэфФициенты гидросопротивлений соответственно вкольцевом пространстве скважины прирасходе О , внутри бурильной колонны при расходе (р, в кольцевомпространстве скважины при расходей12967Изобретение относится к способамопределения местоположения зон поглощения промывочных растворов и может быть использовано при бурениискважин на твердые полезные ископаемые, нефть и газ.Целью изобретения является повышение оперативности определения зоныпоглощения.На чертеже приведена схема нагне Отания промывочного раствора в скважину,На чертеже приняты следующие обо-,значения: 1 - колонна бурильныхтруб, 2 - герметизирующее устройство(например, превентор), 3 - внутреннийобъем бурильных труб, 4 = кольцевоепространство скважины, 5 - зона поглощения промывочной жидкости.При осуществлении способа промыночная жидкость буровым насосом закачивается в скважину (зону 5 поглощения) одновременно через бурильныетрубы 1 и кольцевое пространство 4.Устьевой герметизатор, например превентор, обеспечивает герметизациюпри закачивании жидкости в кольцевое пространство, При движении жидкости от бурового насоса до зоныпоглощения жидкость одновременно движется по двум параллельно включеннымветвям. Одна ветвь включает внутренний .объем 3 бурильных труб от устьяскважины до ее забоя (на протяженности Ь) и кольцевое пространство 35от забоя,цо зоны поглощения (на протяженности .Ь-Х), далее по тексту -ветвь бурильных труб. Другая ветвьвключает кольцевое пространство скважины от ее устья до зоны 5 поглощения (на протяженности Х), далее -ветвь кольцевого пространства. Впроцессе закачивания жидкости в ветвях устанавливаются определенныерасходы жидкости, значения которых 45контролируются расходомерами 6 и 7.С учетом известных положений гидравлики потери давлений в ветвях гидравлической сети - ветвях бурильныхтруб и кольцевого пространства - равны между собой, как гидросопротивления, включенные параллельно междудвумя точками гидравлической сети.Равенство потерь давления в параллельно включенных ветвях указанных интервалах скважины может быть представлено в следующем виде:6 где лР потери давления жидкости,закачиваемой в скважину вветви, включающей интервал кольцевого пространства от устья скважины до зо. ны поглощения, лПа;дР - потери давления жидкости, закачиваемой в скважину в ветви, включающей внутренний объем бурильных труб от устья до забоя скважины и кольцевое пространствоот забоя до зоны поглощения, МПа.С учетом известных соотношений "буровой" гидравлики равенство (1) может быть записано в следующем виде: дР = ЛХ (1ЛР л 1, Я Л (ь х)дх с,=л ь+Л (ь -х) Е, (2) где Х расстояние от устья скважины до зоны поглощения, м; глубина скважины, м;расход промывочной жидкости, который устанавливается в кольцевом пространстве при ее закачивании в зону поглощения одновременно через буровые трубы и кольцевое пространство, м /с;расход промывочной жидкости, который устанавливается внутри бурильных труб при ее закачивании в зону поглощения одновременно через бу-рильные трубы и кольцевое пространство, мз/с;коэффициент гидросопротивления промывочной жидкости при ее движении в кольцевом про" странстве с расходом Гколф коэффициент гидросопротивления промывочной жидкости при ее движении в бурильных трубах с расходом (коэффициент гидросопротивления промывочной жидкости при ее движении в кольцевом пространстве с расходом Й,р. Ь ч, Ятр После очевидных преобразований равенства (2) выражение для определения расстояния от устья скважины до зоны поглощения может быть представлено в следующем виде:(й й 1 вал 1 й ай 19 Составитель В.БулыгинТехред В.Кадар Корректор О.Луговая Редактор Э.Слиган Заказ 726/35 Тираж 533 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб, д.4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 5 129671предположить, что промывочный раствор уходит в ранее затампонированныйинтервал (глубина 508-512 м). Скважинной расходометрией подтверждено,что зона поглощения находится на глубине 508-512 м. После оценки местопо-ложения зоны поглощения она успешнозатампонирована, Способ осуществляется буровой бригадой беэ участия%специальной геофизической службы и Юбез использования специального геофи-;зического оборудования,Реализация способа возможна с использованием двух расходомеров промы" 15 вочной жидкости или одного, и системы винтелей, посредством которых он может быть включен в требуемую гидравлическую линию.20При использовании насосов с короб"., кой передач (с заранее известной, установленной производительностью) расходы могут быть определены также с использованием одного расходомера, датчик которого установлен или в лиании нагнетания в бурильные трубы, илив кольцевое пространство. При этом расход в параллельной ветви может быть определен разностью между известЗО ной, установленной производительностью насоса и показаниями расходомера. При выполнении исследований уста навливаются Фактические режимы двоения жидкости на участках циркуляционной системы. 6 6Формула изобретенияСпособ определения зоны поглощенйя в процессе бурения путем нагнетания промывочной жидкости в скважину через бурильную колонну и определения расхода ее нагнетания, нагнетания промывочной жидкости в скважину в , кольцевое пространство и определения расхода ее нагнетения, о т л и ч а ю" щ и й с я тем, что, с целью повышения оперативности, нагнетают промывочную жидкость в скважину через бурильную колонну и кольцевое пространство одновременно, а расстоя" ние от устья скважины до зоны погло" щения определяют по следующей Формуле:Ь 0 (А+А,)х- ----41 Якой 13 ЧтР глубина скважины, м;расходы промывочной жидкости, которые устанавливаются при ее эакачивании в зону поглощения одновременночерез бурильные трубы икольцевое пространство соответственно в бурильных.трубах и кольцевом пространстве, м /с;коэффициенты гидросопротивлений соответственно в кольцевом пространстве скважины при расходе Я , внутри бурильной колонны прирасходе Ц й , в кольцевомпространстве скважины прирасходе Я , с /м .