Способ прогнозирования смятия обсадных колонн скважин в зоне пластической деформации пород

(71) Украинский нский институт при(56) Авторское свУ 1224400, кл, Е учно-иссле одных газо А.С.Тердо оват идо детельство СС 1 В 47/00, 19 ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ СМЯТИЯОБСАДНЫХ КОЛОНН СКВА 1 КИН В ЗОНЕ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ ПОРОД(57) Изобретение относится к нефтегазодобывающей пром-ти и предназначено для прогноза причин нарушенияцелостности эксплуатационных колонн.Цель изобретения - повышение точности прогнозирования нарушения целостности колонн. В скважины устанавлиают обсадные колонны; Устанавли ют около устьев скважин постоянныереперы, Против последних на колоннах делают метки и замеряют отметкиальтитуд земли устьев скважин относительно реперов и пунктов триан.гуляции, Проводят эксплуатацию скважин и определяют соотношение Р /Рпо изменению положения амплитуд земли устьев скважин в процессе ее эксплуатации и по положению меток наколонне относительно реперов в сравнении с первоначальными. По величинесоотношения Р /Р прогнозируют деформацию пород и смятие обсадныхколонн, где Р, - экспериментальноекритическое давление текучести пород, МПа; Р- геостатическое давление в интервале залегания пластических пород, МПа, 3 ил.Изобретение относится к нефтегазодобывающей промьппленности и предназначено для прогноза причин нарушения целостности эксплуатационных колонн.Целью изобретения является повышение точностн прогнозирования нарушения целостности колонн.На Фиг. 1 схематически изображено нормальное состояние пород, когда отсутствует течение солей и, следовательно, проседание приустьевой поверхности, а также нормальное техническое состояние колонн скважин; 15 на Фиг, 2 - комплекс нарушения колонны - смятие и ее искривление в условиях проседания приустьевой поверхности земли и проявления пластической деформации солей; на Фиг. 3 - 20 всестороннее смятие колонны в условиях проседания приустьевой поверхности земли за счет проявления пластической деформации солей и отсутствия сцепления цемента с колонной 25 выше залегания солей.На фигурах приведены площадка репера 1 около устья скважиньц метка 2 на колонне 3, горная порода-соль 4 и цементное кольцо 5 за колонной, 30Способ осуществляют следующим образом.Перед началом эксплуатации месторождения около устьев эксплуатационных скважин проводят планировочные работы. Затем около них устанавливают и закрепляют постоянные реперы 1 в виде небольших неразрушаемых под воздействием внешних факторов площадок. На уровне верхних кромок этих 40 площадок наносят на обсадные колонны 3 метки 2, после чего замеряют первоначальные отметки альтитуд земли устьев скважин относительно этих площадок-реперов и местной триангуляционной сети, Результаты замеров заносят в специальный журнал. Затем эти замеры повторяют в процессе эксплуатации скважин с периодичностью не реже одного раза в месяц или квартал. Результаты замеров заносят в тот же журнал и сравнивают их с первоначальными замерами, При каждом последующем замере одновременно следят за положением метки 2 на колонне 3 по отношению репера 1.По полученным сравнительным результатам судят о характере проявления пластической деформации соленосных пород 4 и нарушении целостности обсадных колонн 3 и надежности сцепле/ ния цемента 5 с колонной и породами.П р и м е р 1. Замеряют первоначально и через каждый месяц повторно отметки альтитуд земли устьев скважин и положение меток 2 на колонне относительно репера 1. Сравнивают замеренные результаты с первоначальными и устанавливают следующее (фиг. 1); отметки альтитуд земли устьев скважин оказываются равными; метки 2 относительно реперов 1 не изменились.Вывод: проседание приустьевой поверхности и течение срлей 4 отсутствует, т,е. выполняется условие критического состояния соли по отношению Р /Р= 1, где Р - экспериментальное критическое давление текучести пород, МПа; Р - геостатическое давление в интервале залегания пластических пород, МПа.П р и м е р 2. Проводят последующий замер отметок альтитуд земли устьев скважин и определяют положение меток 2 относительно реперов 1 скважин. В результате сравнения замеров с первоначальными устанавливают следующее (фиг, 2): отметки альтитуд земли устьев скважин отличаются от первоначальных на величину ДЬ в сторону уменьшения; метки 2 по отношению реперов 1 не изменились.Вывод: началось проседание приустьевой поверхности на величину аЬ за счет начала течения каменной соли 4 и уменьшения ее первоначальной тол" щины, т.е. здесь проявляется условие Р /Рс 1; сцепление цемента 5 с колонной и породами надежное, вследствие чего перемещение вышележащей толщи пород над каменной солью увлекло за собой колонну 3 вниз,повысило на нее механическую нагрузку и начало ее искривлять в интервале залегания солей 4 произошло всестороннее смятие колонны 3 в интервале каменной соли 4.П р и м е р 3. Осуществляют повторный последующий замер отметок альтитуд земли устьев скважин и определяют положение меток 2 относительно реперов 1. В результате сравнения повторных замеров с первоначальными устанавливают следующее (фиг. 3); отметки альтитуд земли устья скважин отличаются от первоначальных на величину ДЬ в сторону уменьшения; репер313 1 опустился ниже метки 2 на колонне 3 на величину л 1.Вывод: произошло проседание приустьевой поверхности на величину З Ь за счет уменьшения толщины слоя каменной соли 4 вследствие ее пластического течения, что соответствует прогнозному критерию отношения Р.э / Р,1; колонна 3 в интервале залегания каменной соли 4 начала всесторонне сминаться; метка,2 на колонне 3 осталась на прежнем уровне, а ре пер 1 опустился по отношению метки 2 на величину В 1, что означает отсутствие искривления колонны вследствие отсутствия сцепления цемента 5 с колонной и свободного перемещения вышелажещей толщи пород относительно колонны без создания на нее дополнительной нагрузки.Приведенные примеры характеризуют возможные случаи отмеченных ситуаций состояний колонны и последовател ность приемов и оценки прогнозных критериев этих состояний.Формула изоб рете ния Способ прогнозирования смятия обсадных колонн скважин в зоне плас 99458 тической деформации пород, включающий установку обсадных колонн в скважины, эксплуатацию скважин и оп. Б Рэ,гредение соотношения в "1, гдеРРэ, - экспериментальное критическоедавление текучести пород, МПа; Р -геостатическое давление в интервалезалегания пластических пород, МПа,по величине которого прогнозируют пластическую деформацию пород и смяткеобсадных колонн, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения15точности прогнозирования нарушенияцелостности колонн, перед началомэксплуатации скважин устанавливаютоколо устьев скважин постоянные реперы, делают против них на колоннахметки и замеряют отметки альтитудземли устьев скважин относительнореперов и пунктов местной триангуляР э.ть" ции, а соотношение в в- определяют25Ргпо изменению положения альтитуд земли устьев скважин в процессе ее эксплуатации и по положению меток наколонне относительно реперов в сравнении с первоначальными.1399458 Составитель И.Фомичев Редактор Э,Слиган Техред И,Ходанич Корректор Г.Решетн Заказ 2651/34ВН г нии иРаушск 13035 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 Тираж 531 Государстве елам изобрет осква, Ж,Подписноеомитета СССоткрытийая наб., д,