Устройство для определения зон с аномальными пластовыми давлениями

,(51)4 Е 21 В 47/06ю ИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ СВ ТЕЛЬСТВ АВТОРСК жин. Целформатиба за с низкимсодержилей скоти прохметра д 3 М М ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(71) Азербайджанский государственныйнаучно-исследовательский и проектныйинститут нефтяной промышленности(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗОС АНОМАЛЬНЫМИ ПЛАСТОВЫМИ ДАВЛЕНИЯМИ бретение относится к техниия нефтяных и газовых скваь изобретения - повышение инности и достоверности спосоет определения распознаванияс аномально высоким, так и ластовыми давлениями.устр-воблоки 1 - 6 преобраэоватеости вращения долота, скорос" дки, нагрузки на долото, диаолота, плотности промывочной1423733 жидкости, вычислитель 7, регистрыпамяти 8, 10, 17, 20, девять элементов И 9, 11, 12, 15, 18, 21, 23, 26,27, блоки 13, 16, 19, блоки 28, 29сигнализации, счетчики 14, 24, 25,блок 6 преобразователя т"ры. С блока 2 на вычислитель 7 поступает информация о скорости проходки и в немформируется пропорционально этой скорости глубина скважины через каждыйинтервал времени дС. Одновременноанализируется характер изменения Изобретение относится к техникефбурения нефтяных и газовых скважин,а именно к техническим средствам длядиагностики зон с аномальными плас 5товыми давлениями.Цель изобретения - повышение информативности и достоверности способа за счет определения и распознавания зон как с аномально высокнм,так 10и низким пластовыни давлениями.На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.Устройство для определения эон саномальными пластовыми давлениями соодержит блоки- 6 соответственно преобразователей скврости вращения долота, скорости проходки, нагрузки надолото, диаметра долота, плотностипромывочной жидкости, вычислитель 7,первый регистр 8 памяти, второй элемент И 9, второй регистр 10 памяти,первый и.четвертый элементы И 11, 12,первый блок 13 индикации, первыйсчетчик 14 импульсов, третий элемент 25И 15, второй блок 16 индикации, третий регистр 17 памяти, пятый элементИ 18, третий блок 19 индикации, четвертый регистр 20 памяти, шестой элемент И 21, пятый регистр 22 памяти,седьмой элемент И 23, второй и третийсчетчики 24, 25 импульсов, восьмой26 и девятый 27 элементыИ, первый и,второй блоки 28 и 29 сигнализации,при этом выходы каждого преобразователя подключены к соответствующимвходам вычислителя 7,Первый выход а, вычислителя 7подключен к первому входу второго т"ры промывочной жидкости, регистрируемой на устье скважины. В вычислителе 7 определяют разность между текущим и предыдущим значениями т-ры. Т.о. на основе данных, полученных в момент времени 4 С;, вычисляют текущую глубину Н, показатель 6 -экспо 3 кенты Йплотность промывочной жидкости 5,; и анализируют значение т-ры. По полученным данным вычисляют эоны с аномальным пластовым давлением. 1 ил. 2элемента И 9, другой вход которого соединен с четвертым выходом а вы" числителя 7, и к входу первого регистра 8 памяти, выход которого подключен к входу первого блока 13 индикации и одному иэ входов первого элемента И 11, другой вход и выход которого соответственно подключены к второму выходу а и первому входу Ъ, вычислителя 7, выход второго элемента И 9 через второй регистр 1 О памяти соединен с первым входом третьего элемента И 15, другой вход которого подключен к выходу первого счетчика 14 импульсов, а выход - к второму входу Ь вычислителя 7, третий аз и четвертый а выходы вычислителя 7 подсоединены соответственно к счетному входу и выходу сброса первого счетчика 14 импульсов, пятый выход а вычислителя 7 подключен к входу второго блока 16 индикации.Устройство снабжено блоком 6 преобразователя температуры раствора, выход которого подключен к соответствующему входу вычислителя 7, шестью элементами И, третъим блоком 19 индикации, тремя регистрами 17,20,22 памяти, вторым и третьим счетчиками 24, 25 имулъсов и вторым блоком 29 сигнализации, причем входы четвертого элемента И 12 соединены с выходами первого регистра 8 памяти и первого счетчика 14 импульсов, а выход - с первым блоком 13 индикации, выход первого счетчика 14 импульсов подключен также к первым входам пятого, восьмого и девятого элементов И 8,23733 з14 26, 27,второй вход пятого элемента И 18 подсоединен к выходу третьего регистра 17 памяти, вход которого подключен к шестому выходу а вычис 6лителя 7, а выход пятого элемента И 18 подсоединен к входу третьего блока 19 индикации, седьмой выход а вычислителя 7 через пятый регистр 22 памяти подключен к первому входу седьмого элемента И 23, второй вход и вь 1 ход его подсоедицецы соответственно к восьмому выходу а и четвертому входу Ь вычислителя 7,входы шестого элемецта И 21 непосредственно и через четвертый регистр 20 памяти подключены соответственно к девятому а и десятому двыходам вычислителя 7, а выход шестого элемента И 21 подсоединен к третьему входу Ь вычислителя 7, одиннадцатью а, и двенадцатый а,2 выходы вычислителя 7 подсоединен одновременно к счетному входу и входу сброса второго 24 и третьего 25 счетчиков импульсов, выходы которых через вторые входы восьмого и девятого элементов И 26, 27 подключены к соответствующим блокам 28, 29 сигналиэации.Устройство работает следующим образом.С выходов блоков преобразователей1-6 на соответствующие входы вычислителя 7 поступает информация, пропорциональная текущим значениям скорости вращения долота, скорости проходки, нагрузки на долото, диаметра до" лота, плотности промывочной жидкости. На основе данных с блоков преобразователей 1-5 вычислитель 7 определяет значение показателя Й -экспоненты на данный момент времени 1., После вычисления значения й на втором выходе а вычислителя 7 формируется сигнал, который поступает на первый вход первого элемента И 1 1. Так как второй вход элемента И 11 подключен к выходу первоо регистра 8 памяти, то содержимое этого регистра памяти, пройдя через элемент И 11, поступает на вход Ь, вычислителя 7, При этом в последнем определяется знак разности между текущим значением показатеФля Й -экспоненты и его предыдущим значением, запоминаемым в первом регистре 8 памяти и введенном в него до начала вычислений, Если знак разности отрицательный, то на выходе а вычислителя 7 вырабатывается сигнал,который поступает на счетный входнервого счетчика 14 импульсов. Еслиже знак разности положительный, тоца выходе авычислителя 7 вырабатывается сигнал, который одновременно поступает на вход сброса в нулевое состояние счетчика 14 импульсови на второй вход элемента И 9. При 10 этом открывается элемент И 9 и текушсе значение Л .-экспоненты, подавае 5мое на выход а вычислителя 7, прой 1дя через элемент И 9, записываетсярсгнстр 10 памяти. Процесс вычисления 1 -экспоненты повторяется черезкаждый интервал времени а,. Если всепоследующие значения показателяэкспоненты меньше чем предыдущие, навыходе а вычислителя 7 вырабатыва ются импульсы, которые поступают насчетный вход счетчика 14 импульсов.При достижении содержимого счетчика14 импульсов заданного числа на выходе его вырабатывается сигнал, который одновременно поступает на вторыевходы элементов И 12, 15, 18 26, 27,Сигнал с выхода счетчика 14 импульсов, поступая на вторые входы элементов И 12 и 15, открывает нх. Содержимое регистров 8 и 1 О памяти передается ца блок 13 индикации и элементИ 15 соответственно. С выхода элемента И 15 на вход Ь вычислителя посту 2пает максимальное значение покаэате ля 1-экспоненты и на основе значения1, -экспоненты и текущих значений,контролируемых блоками 1-4, вычислитель определяет требуемое значениеплотности р . промывочной жидкости, 40 которое отражается в блоке 16 индикации через выход а 5 вычислителя 7, Спреобразователя 2 на вычислитель 7поступает информация о скорости проходки и в последнем пропорционально 45 этой скорости Формируется текущаяглубина скважины через каждый интервал времени ДС. При этом исходнаяглубина на начало долбления вводитсячерез соответствующий выход а вычислителя 7 на третий регистр 17 памяти, Через каждый интервал времениЬС с поступлением нового значения текущей глубины на третий регистр 17памяти старое значение стирается, Ин формация о текущей глубине Н,. пос-тупает иа первый вход элемента И 18,так как на втором входе этого элемента отсутствует сигнал в данный момент,то текущая глубина не передается накоторый поступает на счетный вход счетчика 25 импульсов и на вход сброса счетчика 24 импульсов. При достижении содержимого счетчика 25 импульсов заданного числа на его выходе получается импульс, который, пройдя через элемент И 27, поступает на блок 29 сигнализации, что оповещает о приближении зоны с аномально низким пластовым давлением.Таким образом, на основе данных, полученных в каждый момент времени 1 С , вычисляются текущая глубина Н;,1т.е. проходка д К;, показатель 6- экспоненты б., плотность промыноч 6 фцой жидкостй р , и анализируется измецецие температуры Т,. При обнару-. жении приближения эоны с аномальным плдстоным давлением срабатывает соответствующий блок сигнализации, оповещая об АВПД или АНПД. Одновременно на соотнетстнующих блоках индикации отражается глубина залегания эоны Н, значение показателя Йз-экспоненты, плотность (удельный вес) промывочной жидкости у,; , причем требуемая плотность промывочной жидкости при обнаружении приближения эоны с низким пластовым давлением определяется учитывая ее вычисленное значение при ЛВПД. В результате своевременно принятых мер предотвращается аварийная ситуация и обеспечивается бурение эоны ЛВПД или АНПД беэ осложнений.Зкономическая эффективность от использования предлагаемого технического решения обусловлена сокращением времени, затрачиваемого на ликвидацию осложнений, связанных с гаэоводо-. проявлением, нарушением устойчивости стенок скважин и поглощением бурового раствора. 5 1423733блок 19 индикации. С открытием элемента И 18 информация о текущей глубне передается в блок 19 индикации.Одновременно с вычислением текуще 5 го значения показателя с 1 -экспоцецты цд основе информации, поступающей сблока 6 преобразователя температуры раствора цд соответствующий нхоп, вычислителя, анализируется характер цз- и 1менеция температуры промывочной жидкости, регистрируемой ца устье скважины. С выхода а 9 начдльное значениетемпературы промывочной жидкости пос"тупает ца четвертый регистр 20 памяти. Через интервал времени ЛС цдвыходе а вычислителя 7 нырдбдт.- нается сигнал о получении следующегозначения температуры и содержимое регистра 20 памяти, пройдя через элемент И 21, поступает на соответствующий вход Ь вычислителя 7, В вычислителе 7 определяется разность меж.утекущим ц предыдущим значениями те.- пературы. Если знак разности положительный, то эта разность делится цдтекущую проходку дН;, которая формируется в вычислителе 7 цд основе информации с преобрдзовдтеля 2 скорости проходки. В результдте делеця оп ределяется текущее зцдчецие геотермического градиента Г,. Прц этом цд выходе а вычислителя 7 нырдбдтындется сигцдл, который открывдет элемейт И 23, и постоянное значение геотермического градиента Г, эдпомицдемое в регистре 22 памяти, поступает черезоткрытый элемент И 23 ца соотнетст вующий вход Ь 4 вычислителя 7, Выполняется вычитание из текущего значения геометрического грддиецтд Г, его постоянного значения Г. Если знак разности положительный, то цд выходе а вычислителя 7 вырабатывается сигнал, который одновременно45 поступает нд счетный вход счетчика 24 импульсов и на вход сбросд в нулевое состояние счетчика 25 цмпульсон, При достижении содержимого счетчика 24 импульсов заданного числа ца его выходе получается импульс, который, пройдя через элемент И 26, поступает на блок 28 сигнализации, который , оповещает о приближении эоны с аномально высоким пластоным давлением, Если знак разности между текущим и предыдущим значениями температуры отрицательный, то на выходе з, вычислителя 7 вырабатывается сигнал,Формула и э о б р е т е н и я Устройство для определения зон с дцомальными пластовыми давлениями, содержащее блоки преобразователей скорости вращения долота, скорости проходки, нагрузки на долото, диаметра долота, плотности промывочной жидкости, вычислитель, два регистра памяти, три элемента И, счетчик импульсон, два блока индикации, блок сигнализации, при этом выходы каждого из преобразователей подключены к соответствующим входам вычислителя, первый выход последнего подключен к перСоставитель В.Стрельченко Техред А.Кравчук Корректор И,Муска Редактор О.Спесивых Заказ 4618/37 Тираж 531 Подписное ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж) Раушская наб., д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие г, Ужгород, ул. Проектная, 4 7 142 вому входу второго элемента И, другой вход которого соединен с четвертым выходом вычислителя, и к входу первого регистра памяти, выход которого подключен к входу первого блока индикации и одному иэ входов первого элемента И, другой вход и выход которого соответственно подключены к второму выходу и первому входу вычислителя, выход второго элемента И через второй регистр памяти соединен с первым входом третьего элемента И, другой вход которого подключен к выходу счетчика импульсов, а выход - к соответствующему входу вычислителя, третий и четвертый выходы вычислителя подсоединены, соответственно к счетному входу и к выходу сброса счетчика импульсов, пятый выход вычислителя подключен к входу второго блока индикации, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения информативности и достоверности способа за счет определения и распознавания зон как с аномально высоким, так и низким пластовыми давлениями, оно снабжено блоком преобразователя температуры раствора, выход которого подключен к соответствующему входу вычислителя, шестью элементами И, третьим блоком индикации, тремя регистрами памяти, вторым и третьим счетчиками импульсов и вторым блоком 3733 8сигнализации, причем входы четвертого элемента И соединены с выходамипервого регистра памяти и первогосчетчика импульсов, а выход - с пер- ,5вым блоком индикации, выход первогосчетчика импульсов подключен такжек первым входам пятого, восьмого идевятого элементов И, второй входпятого элемента И подсоединен к выходу третьего регистра памяти, входкоторого подключен к шестому выходувычислителя, а выход пятого элемента И подсоединен к входу третьего 15 блока индикации, седьмой выход вычислителя через пятый регистр памятиподключен к первому входу седьмогоэлемента И, второй вход и выход егоподсоединены соответственно к восьмо О му выходу н четвертому входу вычислителя, входы шестого элемента И непосредственно н через четвертый регистр памяти подключены соответственно к десятому и девятому выходам вы числителя, а выход шестого элементаИ подсоединен к третьему входу вычислителя, одиннадцатый и двенадцатыйвыходы вычислителя подсоединены одновременно к счетному входу и входусброса второго и третьего счетчиковимпульсов, выходы которых через вторые входы восьмого и девятого элементов И подключены к соответствующим блокам сигнализации.