Способ определения пластового давления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4 Е 21 л клклъККкк ОБРЕТЕНИЯ ИСА АВТОБУС пластово с. 398, СССР6, 1985,ОГО(54) СПОСОБ О ДАВЛЕНИЯ (57) Изобрете и разработке жин. Цель иэ точности опре тового давлен происходящем ЕДЕЛЕНИЯ ПЛА разведке вых скваышение ы пласбурения, промыво чие относитсяефтяных и газбретения - поеления величиня. В процессери циркуляции;В УДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ У СВИДЕТЕЛЬСТВ,8014166 ной жидкости ДР (2-3 мПа), осуществляют контроль режимных параметров бурения. Величину забойного давления Р предварительно находят расчетным путем или прямыми замерами. При этом за врем. бурения с повышенным давлением на забое замеряют энергию, израсходованную на разрушение разбурен ного интервала породы Ь, и определяю ее объем 7. В каждом цикле для различных значений забойного давления измеряют энергоемкость Э, и Эпроцесса разрушения пласта, Величину пластового давления оп еделяют по формуле: Р = РЛР/1 п Э,/Э. Энергоемкость процесса разрушения пласта зависит от прочностных свойств породы и в пределах рабочих нагрузок на долото,.это обстоятельство использую для повышения помехозащищенности при определении Р . 1 ил,1416679 Таким образом энергоемкость процесса на основании формул (1), (2)и (3) представляется в видег5 М и дСза в реми ин те гриров ания С - 1 зн ачение момента и число оборотов роторамогут неконтролируемо изменяться, вызыв ая изменения механиче ской скорости проходки. Как видно из выражения(4) отклонения величин взаимно компенсируются, в результате чего значение энергоемкости сохраняется неизменным при значительных измененияхпараметров бурения. При этом болеечетко прослеживается связь энерго 20 емкости с пластовым давлением.рг(айагЭ=КХ 1 (5) где К - кон стан та с ра эмери о стью 25 энергоемкости, определяемаясвой ством породы для не ко торых стандартных условийРЗ - забойное давление.Для двух значений энергоемкости, 30 измеренных на литологически однородном интервале проходки при двух различных забойных давлениях Р, и Рг,при условии постоянства пластовогодавления Ря имеем равенствоР-Р35- 2при Р 2=Р 1 -Л РЭ р 2 2 Р 4 Р дР 2 аг2пл АЭ = - с7 Энергия А затраченная на разбури 140вание заданного интервала проходки,есть интеграл механической мощностиЯ по времени СА= ИдЕ = МпдС, (2)45где 2-С 1 - временной интервал бурения (предел интегрирования);М и - крутящий момент и числооборотов ротора.Объем выбуренной породы при заданном диаметре долота 0 представляется определенным интегралом скорости 0 эа временной отрезок сг"12 17557 = - Цдс,4(6) 50 Рпл Изобретение относится к исследова"виям скважин, в частности к. способамопределения пластового давления припоиске, разведке и разработке нефтяных и газовых месторождений,Цель изобретения - повышение точности определения величины пластовогодавления.На чертеже изображена схема устройства для осуществления предлагаемого способа.Устройство включает последовательно соединенные датчик 1 крутящего момента ротора, датчик 2 частотывращения ротора, множительное устройство 3, устройство 4 сравнения,интегратор 5, датчик 6 эталонногоинтервала проходки, устройство 7сигнализации.Для повышения точности и помехозащищенности определения пластовогодавления использовано то обстоятельство, что энергоемкость процесса разрушения пласта зависИт только отпрочностных свойств породы и в пределах рабочих нагрузок на долото, т.е.в области усталостно-объемного разрушения не зависит от режима бурения.В этом случае отпадает необходимостьв стабилизации параметров бурения.Энергоемкость процессов разрушенияпороды Э характеризуется энергией(работой) А, затраченной долотом наразбуривание единичного объема породы Ч Дипрессия 2 Р намного меньше значения начального забойного давления (Р=Р 1). Поэтому исключив величину аР(1 с достаточной степенью точ Р ности выражение.(6) можно представить формулойаз да(а - = е ( )7ЭПрологарифмируем зависимость (7) и после соответствующего преобразования разрешим ее Относительно Рпл1416679 Способ осуществляют следующим образом,В процессе бурения, происходящемпри циркуляции промывочной жидкости,на забое скважины циклически создаютзаданный перепад давления промывочнойжидкости ЛР (2-4 мПа) и осуществляютконтроль режимных параметров бурения,Величину забойного давления Р.предварительно находят расчетным путем или прямыми замерами, При этомза время бурения с повышенным давлением на забое измеряют энергию, израсходованную на разрушение разбуренного интервала породы Ь, и определяют ее объем Ч по формуле УП 2 7=Ьв 4(9) 20Если в качестве интегратора энергии служит ваттметр, то затраченную на разрушение энергию вычисляют как разность показаний счетчика А -Ао до и после разбуривания интервала Ь. 25 С учетом (9) энергоемкость процесса разрушения может быть найдена из фор- мулы Э 30 Ь Аг-А 1 г р 2 4(10) Рпл = 40 Формула Способ определения пластовогодавления в процессе бурения скважины, включающий циркуляцию промывоч ной жидкости с циклическим изменением ее давления на забой и контроль режимных параметров бурения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения вели чины пластового давления, в каждомцикле для различных значений забойного давления измеряют энергоемкость процесса разрушения пласта, а величину Ря пластового давления определяют по формуле Ол Следующее значение энергоемкости Э г определяют при сниженном забойном давлении аналогично после разбуривания интервала Ь Пластовое давление вычисляется наосновании соотношения1 Полученные из соотношения (11) значения пластового давления для не скольких последовательно пробуренны интервалов Ь усредняют, Совпадение расчетных величин для двух пар инте валов бурения свидетельствует о спр ведливости вычислений. В;противном случае изме рения следуе т пов торить.Способ определения пластового дав ления может быть реализован полуавтоматическим измерительным устройством, Перед разбуриванием исследуемо го пласта, приподняв инструмент над забоем, измеряют мощность холостого вращения колонны И. С помощью задатчика вводят эту величину в устройство 4 сравнения (процесс установки нуля) (фиг. 1), Задав требуемую нагрузку на долото, осуществляют бурение и датчиком 1 крутящего момента ротора и датчиком 2 частоты вращения ротора контролируют на выходе множительного устройства 3 мощность, расходуемую на бурение породы Ия = = М - И , Энергозатраты процессаонакапливают с помощью интегратора 5 в счетчике энергии (ваттметре), Чтобы обеспечить при всех измерениях эталонный интервал проходки, сигнал с этого датчика 6 подают на устройство 7 сигнализации. Световой или звуковой сигналы устройства подаются оператору каждый раз при разбуривании заданного интервала проходки (0,1-1 м). Величина уставки определяется из соображений требуемой разрушающей способности способа. Циклически изменяя давление промывочной жидкости в скважине, регистрируют на выходе счетчика энергии приращение показаний при каждом измерении забойного давления. При известных перепаде давления ДР и приращениях затрачиваемой на разбуривание пород энергии (А-А )= Э, и (Аг-А)=Э, определяемых для двух последовательных интервалов проходки Ь,=Ь , вычисляют пластовое давление по формуле изобретения АР - отклонение величины забойно1416679 го давления от заданногоуровня, МПа,Р - забойное давление промывоч 3ной жидкости, МПа,Составитель В.АрхиповРедактор Ю.Середа Техред А.Кравчук Коррек Пилипенко 44 Зак Подписн венного комитета ретений и открыт 5, Раушская наб.жгород, ул. Проектная,твенно-пол ои ическо дприятие Тираж 531 ВНИИПИ Государс по делам изо 13035, Москва, Ж Э 1, Э - энергоемкости процесса разрушения пласта для двух интервалов бурения с различными забойными давлениями. оеСССРийд. 4/5