Способ определения местоположения повреждения обсадной колонны

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИЕСПУБЛИК 1712589 21 В 43/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСА ИЕ ИЗОБРЕВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ого наметодиР Е СТОПОСАДНОЙ. ному делу определег ЪФИзобретение относится к горному делу . лонне в момент прекращения роста давлеи может быть использовано в процессебу- ния, определяют местоположение повреж- в ренияскважины,ихэксплуатациипридобы- дения обсадной колонны по закону че полезных ископаемых и являетсясообщающихся сосудов. Поднимают бу- а усовершенствованием изобретения по . рильные трубы выше местоположения по-р авт. св, М 1247515,...глощения, нагнетают воздух в кольцевое уИзвестен способ определения местопо- пространство скважины и измеряют величи-., О ложения негерметичности обсадной колон-: ну давления в момент прекращения его роны, используемый преимущественно при ста, при этом расстояние от устья скважиныбурении геологоразведочных скважин.длядо местоположения повреждения обсадной последующего устраиеиия поглощения про." колоииы еычисляют по слеаующея формуле 3 мывочной жидкости через негерметичйобтиобсадной колонны, Этот способ предусмат-- Н + ., Н - Н )ривает нагнетание сжатого воздуха в:коль-дин тр Намцевое пространство: скважины С постоянным расходом, наблюдение повышениядав- где- расстояние от устья скважины до ления нагнетания на устье скважины, йфме-. места повреждения обсадной колонны, и;рение величины давлений. в мОМейт Ндрсн - динамический уровень жидкости прекращения его роста. Измеряют дййамй- в бурильной колонне в момент прекращения ческий уровень жидкости в бурильнойкб- роста давления, м;(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЛОЖЕНИЯ ПОВРЕЖДЕНИЯ О.(57) Изобретение относится к гори может быть использовано для ния местоположения негерметичности об. садных колонн скважин эксплуатационных и геологоразведочных. Целью изобретения является повышение точности определения за счет исключения обратного движения жидкости из бурильной колонны в кольцевое пространство, Нагнетают с постоянной производительностью сжатый воздух в кольцевое пространство скважины и фиксируют повышение давления нагнетания до прекращения его роста, После прекращения роста. давления открывают обратный клапан, установленный на нижнем конце бурильной колонны, и определяют динамический уровень жидкости в бурильной колонне. 2 ил, .10 20 30 40 Рв - давление нагнетания на устье скважины в момент прекращения его роста, Па;Нтр - расстояние от устья скважины до нижнего конца поднятых буильных труб, м;Ндин - динамический уровень жидкости/в бурильной колонне в момент прекращения роста давления при поднятых бурильных трубах, м;Рв - давление нагнетания на устье скважины в момент прекращения его роста при поднятых трубах, Па,Перед осуществлением способа на устье скважины устанавливается устьевой герметизатор, обеспечивающий создание динамического состояния скважины путем нагнетания воздуха в кольцевое пространство.Условием осуществления способа является плавное неколебательное повышение давления нагнетания на устье скважины, При этом прекращение его роста однозначно соответствует моменту достижения границы раздела фаз жидкость - воздух в кольцевом пространстве положения негерметичности обсадной колонны. Однако, сообщающиеся между собой кольцевой объем, объем бурильных труб и проницаемый интервал при осуществлении метода представляют собой динамическую систему, При определенных режимно-конструктивных параметрах(подаче воздуха, объеме ресивера и подводящей воздушной магистрали,.размерах скважины и бурильной колонны, массы жидкости в сообщающейся системе) изменение давления воздуха на устье может принять характер колебательного процесса, в том числе с нарастающей амплитудной колебаний, В общем случае отмечено, что колебательность процесса увеличИвается с увеличением подачи компрессора и уменьшением объема ресивера, а также с уменьшением интенсивности поглощения.На фиг, 1 приведены экспериментально полученные графики изменения давления воздуха (1) и положения границы раздела фаз в кольцевом канале (2) при осуществлении пневмогидростатического метода в скважине с обсадной колонной с диаметром Д = 0,127 м; на фиг. 2 - график изменения давления на устье в процессе исследований.Бурильная колонна - ССКдлиной 100 м, Подача компрессора 0 = 0,025 м /с, а объем его ресивера Чрес=0,005 м . Из фиг.з 1 не трудно видеть, что при указанных режимно-конструктивных параметрах, изменения давления воздуха, границы раздела фаз и положения в кольцевом канале характеризуются колебательными процессами. Такой характер изменения давления не позволяет надекно определить момент прекращения роста давления, положение динамического уровня, При этом увеличивается ошибка определения местоположения негерметичности обсадной колонны,Таким образом, при определенных режимно-конструктивных параметрах скважины известный метод дает большую погрешность определения местоположения негерметичности обсадной колонны.Цель изобретения - повышение точности определения местоположения негерметичности обсадной колонны. Цель достигается тем, что при осущвствлении способа определения местоположения негерметичности обсадной колонны исключают обратное движение жидкости из бурильной колонны в кольцевое пространство. Для этого на нижнем конце бурильной колонны устанавливают обратный клапан, который открывают перед измерением динамическо-о уровня жидкости в бурильных трубах, а динамический уровень замеряют после стабилизации, давления нагнетания,Установленный на нижнем конце бурильной колонны обратный клапан исключает возникновение колебаний жидкости в сообщающейся системе кольцевой объем -объем бурильных труб. В своа очередь, это обстоятельство приводит к непрерывному (неколебательному) изменению давления нагнетания сжатого воздуха при осуществлении способа. При достижении момента прекращения роста давления (установившееся состояние) открывают обратный клапан и новое установившееся значение давления уравновешивается "столбом" жидкости в бурильных трубах. При этом (после открытия обратного клапана) колебательный процесс не возникает из-за приблизительного ра венства значения уравновешивающего "столба" жидкости до открытия обратного клапана его установившемуся значению после открытия обратного клапана.Такое техническое решение позволяет более точно определить значения давления воздуха и динамического уровня в бурильной колонне при различных режимно-конструктивных параметрах скважины и, как следствие, повысить точность способа,Оценка местоположения негерметичности обсадной колонны по предложенному способу выполнена для условий, для которых применение известного способа не позволяет получить результат из-за возникновения колебательного переходного процесса (фиг, 1). Диаметр обсадной колонны 127 мм, а ее глубина 85 м. Длина опущенной в .скважину бурильной колонны типа ССКсм 0,5 458 10 з Рв1 = Нднн + - =3 М+Ц35484 10 Па .1,05 1.0 - 9,8 -мз с 240Для учета усредненного значения плот- ности уравновешивающего столба жидко-: . сти в бурильных трубах, бурильные трубы поднимают выше оцененной зоны поглощения (50 м), чтобы нижний конец бурильных. 45 труб йаходился на глубине 45 м. Посредством тросика закрыт обратный клапан и в . кольцевое пространство скважины нагйета. ют сжатый воздух с постоянной произв 6 дительностью. Давление на устье монотонно 50 повышается (фиг. 2, график 2), а прйдаае-. Предлагаемый способ позволяет повысить его точность при различных режимно- конструктивных параметрах скважины,Формула изобретения Способ определения местоположения повреждения обсадной колонны по авт. св, %1247515,отличаю щи йсятем,что,с целью повышения точности определения за счет исключения обратного движения жидкости из бурильной колонны в кольцевое пространство, на нижнем конце бурильной колонны устанавливают обратный клапан, который открывают перед измеренИем динамического уровня жидкости в бурильных трубах, а динамический уровень замеряют после стабилизации давления нагнетания,установленным на ее нижнем конце гнез- нии 0,470 МПа рост его прекращается, От- " дом обратного клапана составляет 100.м, крывают посредством тросика обратный Плотность жидкости в скважинер= 1,05 10 з клапан, при этом динамический уровень ускг/м . Статический уровень жидкости в танавливается на глубине 0,5 м, а соответстскважинеЗм, Передосуществлениеммето-: 5 вующее ему давление - 0,456 МПа. да установлен на устье герметизатор, к ко- Усредненное значение плотности уравнове; торому подключена нагнетательная линия шивающего столба жидкости в скважине опкомпрессора. ределяют по формулеС поверхности на тросике в бурильную колонну опускают клапан, который под дей-. 10 Рв ствием своего веса сопрягается с установ- р НдинЯ ленным на нижнем конце бурильной колонны гнездом, образуя обратный,кла . 10 Па, в, тщ щаиста-оба И ачу О = 0,025 м /с и объем ресивера Чре;= 15 0,005 м . Давление нагнетания практически . 1 Об, 1 ОЗ кгзмонотонно увеличивается (фиг. 2, график 1) .з При этом уровень жидкости в бурильной колонне в начале достиг устья; в последую усредненное значение плотйости уравщем жидкость изливается иэскважины, Во 20 новешивающего столба жидкости в бурильдостижении максимального установившв-. . ной колонне совпадает с измеренным гося давления,:равного 0,515 МПа, открь 1 ва,- . значением плотности разовой ее пробы, поют посредством тросика обратный клайан этому местоположение негерметичности При этом динамический уровень жидкостйв обсадной колонны совпадает с оцененным бурильной колоннеустановится наотметк 25 значением, т.е. на глубине 50 м. Это подсоответствующей статическому уРОВнЮ тверждается и вычислением по формуле Ндин =.3 м, а давление нагнетания.принялозначение, равное 0,484 МПа. Затем оценено. Рв местоположение обсадной колонны, исходя= Ндин + р - т ( Нтр - Ндин.) = 3 м + иэ закона. сообщающихся сосудов, по фор" 30 муле 4841031712539ЧР ЮРгюр,Составитель ВЛьсановаедактор И.Сегляник Техред М.Моргентал Корректор О.Кундрик Заказ Б 19 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР11303 Б, Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб 4 БПроизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10