Способ определения геометрической формы ствола глубокой скважины

/12, 47/О 5)5 Е 21 ЗОБРЕТЕН ОПИСА ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Семак Г.Г., Яремийчук Р.С., Струс Я.М, Изучение ствола скважины при бурении с продувкой воздухом методом фотографирования, - Нефтяное хозяйство, М,: Недра, 1972, М 2, с. 64 - 66.Кривко Н.Н., Шароварин В,Д., Широков В,Н. Промыслово-геофизическая аппаратура и оборудование. М,: Недра, 1981, с. 93- 96 ОМЕТРИ- ЛУБОКОЙ ие относится к исследовании бурении на нефть и гаэ,Изобретение относится к бурению глубоких скважин, в частности к определению геометрической формы ствола скважины.Известен способ определения геометрической формы ствола скважины путем фотографирования и киносьемки,Недостатком данного способа является то, что при бурении скважин с промывкой буровым раствором, содержащим непрозрачные частицы, освещение стенок скважины затруднено,Наиболее, близким к предлагаемому является способ определения геометрической формы ствола скважины кавернометрией, включающий установление изменения диаметра скважины и определение местополоГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧЕСКОЙ ФОРМЫ СТВОЛА СКВАЖИНЫ(57) Изобретеням скважин пр 2Цель изобретения - повышение оперативности, сокращение времени простоя скважины и снижение трудоемкости путем проведения определения геометрической. формы скважины в процессе бурения. Способ включает установление изменения диаметра скважины и определение местоположения этого изменения относительно забоя, Перед процессом бурения периодически измеряют нагрузку на долото, измеряют перемещение колонны бурильных труб, а о геометрической форме ствола скважины судят по зависимости перемещения колонны бурильных труб от нагрузки на долото. В зоне увеличенного диаметра скважины размещается больше инструмента, используемого в нагружении,долота, что требует большего перемещения колонны бурильных труб на единицу нагрузки, создаваемой на долото. 5 ил. жения этого изменения относительно забоя с помощью каверномера с передачей сигнала на устье скважины, фиксацией этого сигнала и последующей расшифровкой,Недостатком этого способа является то, что геометрическая форма ствола скважиныможет быть определена в конце отдельного долбления, по окончании бурения и может быть использована для решения задач тех. нологии бурения, в частности по установлению зоны возможного зависания бурильного инструмента из-за потери продольной устойчивости лишь для последующего дол бления или только части последующего долбления, если проходка нг долОто сопоставима с длиной инструментаучаствующей в нагружении долота, Кроме того, проведение кавернометрии (профилеметрии) после каждого долбления затруднительно из экономических соображений.Цель изобретения - повышение оперативности, сокращение времени простоя скважины и снижение трудоемкости работ по определению геометрической формы ствола скважины путем проведения определения в процессе бурения.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения геометрической формы ствола глубокой скважины, включающему установление изменения диаметра скважины и определение местоположения этого изменения относительно забоя, перед процессом бурения периодически изменяют нагрузку на долото, измеряют перемещение колонны бурильных труб, а о геометрической форме ствола скважины судят по зависимости перемещения колонны бурильных труб от нагрузки на долото,В процессе бурения после приработки долота забою производят нагружение долота с фиксацией нагрузки и перемещения колонны бурильных труб, соответствующего этой нагрузке. Нагружение производят без промывки забоя и с промывкой, без вращения инструмента и с его вращением. Фиксацию нагрузки и перемещения производят как при дискретном изменении нагрузки,(интервалом в единицу веса или единицу показаний прибора), так и при постоянном изменении нагрузки на долото. Фиксацию производят как вручную (с замером отдельного перемещения при дискретном изменении нагрузки с постоянным шагом), так и в автоматическом режиме записью перемещений и нагрузки с датчиков измерения этих параметров. По полученным данным строят зависимость изменения перемещения бурильного инструмента от нагрузки на долото. Масштаб координаты нагрузки выбирают соответствующим масштабу длины части бурильного инструмента, участвующего в нагружении долота через вес единицы длины инструмента с учетом выталкивающей силы бурового раствора. Полученная длина соответствует удаленности рассматриваемой точки от забоя скважины, Положительное отклонение значения перемещения от среднего соответствует увеличению диаметра скважины на рассматриваемом удалении от забоя.На фиг, 1 представлена схема нагружения долота в скважине, имеющей увеличение диаметра при: минимальной нагрузке на долото (а), нагрузке на долото, обеспечивающей потерю устойчивости инструмента до зоны увеличенного диаметра с соответствующим перемещением инструмента (б); потере устойчивости в начале зоны увеличениядиаметра и его зависания (в); потере устой 5 чивости инструмента по всей зоне увеличения диаметра с соответствующимперемещением на устьи (г); потере устойчивости выше зоны увеличенного диаметра (д); на фиг. 2 - зависимость изменения10 перемещения колонны бурильных труб отнагрузки на долото без вращения инструмента (а), с проворотом (б) и фактическаякавернограмма в соответствующем масштабе на глубине 1930 м на скв. 51 Вост. Кол 15 винской Нарьян-Марской НГРЭ ПГО"Архангельскгеология"; на фиг. 3 - зависимость перемещения колонны бурильныхтруб от нагрузки на долото (а) и кавернограмма (б) на глубине 1990-2039 м; на фиг. 420. - зависимость перемещения колонны бурильных труб от нагрузки на долото (а) икавернограмма (б) на глубине 2060 - 2096 м;на фиг, 5 - зависимость перемещения колонны бурильных труб от нагрузки на доло 25 то (а) и кавернограмма (б) на глубине 2230 м;На фиг. 1 обозначено: 1 - долото, 2 -нижняя часть бурильного инструмента, используемая для нагружения долота (например, утяжеленные бурильные трубы), 3 -30 индикатор веса, 4 - индикатор перемещения инструмента,Способ осуществляют следующим образом.После приработки долота забою долото35 1 отрывают от забоя, фиксируют вес инструмента и долото 1 подводят к забою. Такое, положение принимается за нулевое. Долото1 нагружают на единицу веса по индикатору3 с фиксацией перемещения по индикатору40 4 перемещения (положение а)Нагрузку увеличивают с принятым интервалом единицывеса на одно деление (положение б) с фиксированием перемещения по индикатору 4,Нагрузку увеличивают еще на одно деление45 по индикатору 3 с фиксацией перемещенияпо индикатору 4, когда часть 2 инструмента,потерявшего устойчивость, размещается вначале зоны увеличения диаметра (в). Значение перемещения больше предыдущего.50 В положении г инструмент 2 размещается взоне увеличенного диаметра полностью иперемещение по индикатору 4 близко пред-.ыдущему при увеличении нагрузки на ту жевеличину. В положении д потерявший устой 55 чивость инструмент 2 выходит за пределызоны увеличенного диаметра с падением перемещения по индикатору 4 притом же приращении нагрузки.По полученным данным строятся зависимости, приведенные на фиг. 2 а, б, фиг. За,фиг, 4 а и фиг. 5 а. По отклонению перемещения инструмента от среднего значения определяют наличие зоны увеличенного диаметра скважины и его величину. Местоположение зон увеличенного диаметра 5 скважины относительно забоя определяют пересчетом нагрузки на долото на длину труб, создающих эту нагрузку.Кавернограммы на фиг. 2 г, Зб, 4 б и 56 с масштабом глубины, соответствующим мас штабу длины труб, участвующих в создании нагрузки на долото, служат подтверждением предлагаемого спосрба.Физический смысл способа заключает-. ся в том, что большему размещению поте рявшего устойчивость инструмента в зоне ствола скважины увеличенного диаметра соответствует большее перемещение колонны бурильных труб, фиксируемое на устьи скважины.Формула изобретения Способ определения геометрической формы ствола глубокой скважины, включающий установление изменения. диаметра скважины и определение местоположения этого изменения относительно забоя, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения оперативности, сокращения времени простоя скважины и снижения трудоемкости путем проведения определения геометрической формы скважины в процессе бурения, периодически увеличивают. нагрузку на долото, измеряют перемещение колонны бурильных труб, а о геометрической форме ствола скважины судят по зависимости перемещения колонны бурильных труб от нагрузки на долото.1716121 а 8 1 Г Составитель С.Синев,ор М.Петрова Техред М.Морг л Корректор Н.Коро ента зеодстеенно-издатеаескии комбинат "Патент", г. Ужгород, уа.Гагарина. 101 каз 594 ВНИИПИ Тираж дарственного комитета по 113035, Москва,Ж-.35Подписноебретениям и открытиям при ГКНТ СССРаушская наб 4/5