Способ определения буримости пород в процессе проводки скважины

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕОЪБЛИН 94 Е 21 О ТЕНИЯ ТЕЛЬСТВУ АВТОРСКОМУ н В.Д. щихс гулированиекважинах. Нед(54)ПОРОД(57)ти гл ПОСО В ПР ияури сти пород за с пряженного сос ны скважины, В ажины измеряют т ета влия- призабойссе проводсть проя н ян и з и с с ДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ПИСАНИЕ ИЗ(71) Специальное конструкторско-технологическое бюро промысловой геофизики(56) Лукьянов Э.Е.Исследование скважин в процессе бурения- М.: Недра, 1978.1Шевцов Ре , давления в буря я с М ра, 1985. ОПРЕДЕЛЕНИЯ БУРИМОСЕССЕ ПРОВОДКИ СКВАЖИ эобретение относится к обласбокого бурения. Цель изобретеповышение точности определения,.ЯО 1388557 ходки, осевую нагрузку на долото,час тоту вращения долота и его диаметр. Определяют плотность бурового раствора с последующим расчетом прочности разбуриваемых пород и горное давление. Измеряют забойное давление. Определяют перепад горного давления над забойным давлением. По величине перепада горного давления над забойным выделяют интервалы разреза скважины, характеризующиеся изменением напряженного состояния пород призабойной зоны. Буримость на этих ин.тервалах определяют по Формуле ар = = 1 рЧ: 60 (Рт-Р)3 08 С:( рГ. ) , где Ч - скорость проходки м/г; и - частота вращения долота, ,об/мин; С - осевая нагрузка на долото, кН;- .плотность бурового раствора, г/см ; р - ускорение своЬбодного падения, м/с ; Р " диаметр долота, см; Р - горное давление, МПа, Рэ - забойное давление, МПа, 1 ил.1,47 усл,ед. Изобретение относится к глубокому бурению,в частности к способамопределения буримости пород в процессе проводки скважин, и может бытьиспользовано для выбора оптимальныхтипов долот и режимов бурения,Цель изобретения - повышение точности определения буримости породза счет учета влияния напряженного 10состояния призабойной зоны скважины.На чертеже приведены кривые буримости пород на различной глубине,Кривая 1 соответствует буримостипород, определенной известным способом, кривая 2 - буримость, определенная предлагаемым способом, кривая3 соответствует буримости глин,определенной независимым геофизическимметодом (по данным удельного электрического сопротивления пород), атакже кривая 4 перепада горного давления над забойным Р - Рэ.Способ осуществляется следующим образом.25В процессе проводки скважины измеряют скорость проходки, осевую нагруз ку на долото, частоту вращения долота, диаметр долота и плотность бурового раствора с последующим расчетом 30 прочности разбуриваемых пород. При этом определяют горное давление,.измеряют забойное давление, определяют перепад горного давления над забойным давлением и по величине перепада горного давления над забойным выделяют интервалы разреза скважины, характеризующиеся изменением напряженного состояния пород призабойной эоны, а буримость на этих интервалах опреде. 40 ляют по формуле буримость пород в условиях напряженного состояния, усл,ед.;скорость проходки, м/ч; частота вращения долота, об/мин;осевая нагрузка на долото, кН;плотность бурового раствора, г/смускорение свободного падения, м/с р - диаметр долота, см;Р - горное давление, МЛа;Рз - забойное давление, МПа.При вскрытии скважиной массива происходит нарушение естественного залегания горных пород за счет перераспределения напряжений, действующих со стороны незатронутого массива и скважины.В результате этого первоначальная прочность пород снижается пропорционально действующему в момент вскрытия пород перепаду горного давления в массиве над забойным в скважине. В первом приближении связь между прочностью пород и перепадом давлений в массиве и в скважине может быть принята линейной. Тогда интервалы разреза, характеризующиеся изменением напряженного :остояния пород в момент их вскрытия, будут снижать свою прочность согласно следующему выражению: где А - величина снижения прочнос-ти пород в условиях напряженного состояния, усл,ед.;Р- горное давление, МПа;Р - забойное давление, МПа;К - постоянный коэффициент.Поэтому, используя введенное условие для нарушенных бурением интервалов проходки, имеют:= К (Рт Рз) ( ра)60 иРВ Э где К=1.Решая это уравнение относительно аР, определяют искомое значение прочности (буримости) пород. П р и м е р. При бурении скважины в интервале 3298-3310 м получены следующие исходные данные: Ч =2 м/ч; и = 90 об/мин; С = 80 кН; у =1,97 г/см ; р = 29,5 см; Р71,3 МПа; Р = 65 МПа; 8 = 10 м/с .Буримость пород по известному способу будет равна:1388557 ют горное давление, измеряют забойное давление, определяют перепад горного давления над забойным давлением, 5 по величине которого выделяют интервалы разреза скважины, характеризующиеся изменением напряженного состояния пород призабойной зоны, а буримость пород на этих интервалах опре О . деляют по Формуле фактическая буримость породих напряженногоО) составит; состоучетом влиянияяния Р-Рэ) 18аР1 р 60 90 (71,3-65) 80 10 1,97 29,5 ф- 1,82 усл.ед. Ч60 п (Р-Рэ) где аР Формула Сравнение результатов буримости пород в интервале литологически однородных глин верхнего майкопа показывает повышение точности определе 15 ния буримости по сравнению с известным способом. изобретения20 Способ определения буримости пород в процессе проводки скважины, включающий измерение скорости проходки, осевой нагрузки на долото, частоты вращения долота, диаметра долота, 25 плотности бурового раствора с последующим расчетом прочности разбуриваемых пород, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности, определения буримости пород эа счет 30 учета влияния напряженного состояния приэабойной зоны скважины, определябуримость пород в условияхнапряженного состояния,усл.ед.;скорость проходки, м/ч;частота вращения долота,об/мин;осевая нагрузка на долото,кН;плотность бурового раствора,г/смускорение свободного падения, м/сдиаметр долота, см;горное давление, ИПа;забойное давление, МПа.13885 5 орректор И.Мус Редактор М.Товти з 1559/34 . Тираж 459 ВНИИПИ- Государственного ко по делам изобретений и о 113035., Москва, Ж, Раушск