RU2081993C1 - Method for drilling-in of reservoirs - Google Patents

Method for drilling-in of reservoirs Download PDF

Info

Publication number
RU2081993C1
RU2081993C1 RU93037783/03A RU93037783A RU2081993C1 RU 2081993 C1 RU2081993 C1 RU 2081993C1 RU 93037783/03 A RU93037783/03 A RU 93037783/03A RU 93037783 A RU93037783 A RU 93037783A RU 2081993 C1 RU2081993 C1 RU 2081993C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
drilling fluid
drilling
wellhead
hole
bore
Prior art date
Application number
RU93037783/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93037783A (en
Inventor
Р.В. Аветов
Original Assignee
Научно-производственное объединение "Буровая техника"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-производственное объединение "Буровая техника" filed Critical Научно-производственное объединение "Буровая техника"
Priority to RU93037783/03A priority Critical patent/RU2081993C1/en
Publication of RU93037783A publication Critical patent/RU93037783A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2081993C1 publication Critical patent/RU2081993C1/en

Links

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: drilling of oil and gas holes. SUBSTANCE: method can be used for drilling-in of productive reservoirs in conditions of abnormally high reservoir pressure. According to method, in process of drilling, control is maintained of gas inflow to bore-hole. This consists in creation of hydraulic pressure pulses on bottom hole or at bore-hole head and recording signals of pressure in tubes at head of bore-hole and in tube clearance. Equalized condition in bore-hole is maintained by increasing flow rate and/or density of drilling fluid until difference in time in receiving signals of pressure at bore-hole head with regular drilling fluid and in drilling fluid with additives. EFFECT: high efficiency.

Description

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин и может быть применено для вскрытия продуктивных пластов в условиях аномально-высокого пластового давления. The invention relates to the field of drilling oil and gas wells and can be used for opening productive formations in conditions of abnormally high reservoir pressure.

Известен способ вскрытия пласта, включающий измерение амплитуды гидродинамических колебаний давления в затрубном пространстве, возникающих при работе долота на забое, и его уменьшение за счет выбора оптимального расхода бурового раствора по критерию минимума дифференциального давления в системе скважина-пласт [1]
Недостатком данного способа является то, что величину колебаний гидродинамических давлений измеряют с помощью глубинного манометра и эта величина становится известной после расшифровки диаграммы, которая извлекается при подъеме бурильного инструмента. Кроме того, необходимо отметить технологическую сложность осуществления указанным способом вскрытия пластов на равновесии.
A known method of opening the formation, including measuring the amplitude of the hydrodynamic pressure fluctuations in the annulus that occur when the bit is operated at the bottom, and its reduction by selecting the optimal flow rate of the drilling fluid according to the criterion of the minimum differential pressure in the well-formation system [1]
The disadvantage of this method is that the magnitude of the fluctuations in hydrodynamic pressures is measured using a depth gauge and this value becomes known after deciphering the diagram, which is extracted when lifting the drilling tool. In addition, it should be noted the technological complexity of the implementation of the specified method of opening the formations at equilibrium.

Наиболее близким техническим решением из известных является способ вскрытия пластов, содержащий контроль за поступлением газа в скважину, включающий создание гидравлических импульсов давления на забое или устье скважины и регистрацию сигналов давления на устье скважины в трубах и в затрубном пространстве [2]
Недостаток способа состоит в том, что при обнаружении газопроявления прекращают бурение и проводят обработку и дегазацию бурового раствора. Однако не всегда снижение плотности выходящего из затрубного пространства бурового раствора является опасным. Если забойное давление остается больше пластового, то нет оснований для прекращения процесса бурения.
The closest technical solution of the known is the method of opening the formation, containing control over the flow of gas into the well, including the creation of hydraulic pressure pulses at the bottom or wellhead and recording pressure signals at the wellhead in the pipes and in the annulus [2]
The disadvantage of this method is that when gas is detected, drilling is stopped and drilling fluid is treated and degassed. However, not always reducing the density of the drilling fluid emerging from the annulus is dangerous. If the bottomhole pressure remains greater than the reservoir, then there is no reason to stop the drilling process.

Изобретение направлено на решение задачи по повышению эффективности процесса вскрытия продуктивных пластов. При осуществлении обеспечивается поддержание условия равновесия в системе скважина-пласт. The invention is aimed at solving the problem of increasing the efficiency of the process of opening productive formations. In the implementation, the equilibrium conditions are maintained in the well-formation system.

Для этого в способе вскрытия пластов, включающем контроль за поступлением газа в скважину, создание гидравлических импульсов давления на забое или устье скважины и регистрацию сигналов давления на устье скважины в трубах и в затрубном пространстве, в скважине поддерживают равновесное состояние увеличением расхода и/или плотности бурового раствора до достижения разности времени прихода сигналов давления на устье скважины в обычном бурового растворе и в буровом растворе в присутствии флюида (нефти, газа) величины

Figure 00000002

где Δtтек текущая разность времени прихода сигналов давления на устье скважины в обычном бурового раствора и в буровом растворе в присутствии флюида (нефти, газа), сек;
γp плотность бурового раствора, закачиваемого в скважину, на момент определения текущей разности времени, г/см3;
γo плотность бурового раствора, выходящего на устье скважины из затрубного пространства, на момент определения текущей разности времени, г/см3.To do this, in the method of opening the formation, including monitoring the flow of gas into the well, creating hydraulic pressure pulses at the bottom or wellhead and recording pressure signals at the wellhead in the pipes and in the annulus, the equilibrium state is maintained in the well by increasing the flow rate and / or density of the drilling the solution until the difference in the time of arrival of the pressure signals at the wellhead in the usual drilling fluid and in the drilling fluid in the presence of fluid (oil, gas) is reached
Figure 00000002

where Δt tech is the current difference in the time of arrival of pressure signals at the wellhead in a conventional drilling fluid and in a drilling fluid in the presence of fluid (oil, gas), sec;
γ p the density of the drilling fluid injected into the well, at the time of determining the current time difference, g / cm 3 ;
γ o the density of the drilling fluid emerging at the wellhead from the annulus at the time of determining the current time difference, g / cm 3 .

В результате многочисленных экспериментальных исследований, проведенных в условиях, максимально приближенных к реальным условиям бурения в различных горно-геологических условиях, получена зависимость, обуславливающая поддержание равновесия в системе скважина-пласт
Δtтек.= 0,16 PH,
где Δtтек. текущая разность времени прихода сигналов давления на устье скважины в обычном буровом растворе и в буровом растворе в присутствии флюида (нефти, газа), сек;
R местное газовое число;
H глубина скважины, м.
As a result of numerous experimental studies conducted under conditions as close as possible to the actual drilling conditions in various geological conditions, a dependence is obtained that determines the maintenance of equilibrium in the well-formation system
Δt tech. = 0.16 PH,
where Δt tech. the current difference in the time of arrival of pressure signals at the wellhead in a conventional drilling fluid and in a drilling fluid in the presence of fluid (oil, gas), sec;
R is the local gas number;
H well depth, m

Figure 00000003

где R0 газовое число в атмосферных условиях, R0=Q г/Q ж;
Qг расхода газа в атмосферных условиях, м3/сек;
Qж расход бурового раствора, м3/сек;
P0 атмосферное давление, P0=1 атм;
P давление, действующее на столб газированного бурового раствора, атм.
Figure 00000003

where R 0 is the gas number in atmospheric conditions, R 0 = Q g / Q w;
Q g gas flow in atmospheric conditions, m 3 / s;
Q W the flow rate of the drilling fluid, m 3 / s;
P 0 atmospheric pressure, P 0 = 1 atm;
P pressure acting on a column of carbonated drilling fluid, atm.

Поскольку при R0≅1, даже если вся скважина заполнена газожидкостной смесью, положение неустойчивого равновесия не возникает.Since at R 0 ≅1, even if the entire well is filled with a gas-liquid mixture, the position of unstable equilibrium does not occur.

Отсюда

Figure 00000004

Подставляя вместо
Figure 00000005
и вместо
Figure 00000006

где γp плотность бурового раствора, заключаемого в скважину, на момент определения текущей разности времени, г/см3;
γo плотность бурового раствора, выходящего на устье скважины из затрубного пространства, на момент определения текущей разности времени, г/см3,
получаем
Figure 00000007

В процессе непосредственного бурения на забое или устье скважины периодически возбуждают гидравлические импульсы давления. На устье скважины регистрируют сигналы давления в трубах и в затрубном пространстве с целью контроля за поступлением газа в скважину. О равновесном состоянии в системе скважина-пласт судят по разности времени прихода сигналов давления на устье скважины в обычном буровом растворе и в буровом растворе в присутствии флюида (нефти, газа). Равновесному состоянию соответствует величина разности времени, определяемой из соотношения
Figure 00000008

где Δtтек. текущая разность времени прихода сигналов давления на устье скважины в обычном буровом растворе и в буровом растворе в присутствии флюида (нефти, газа), сек;
γp плотность бурового раствора, закачиваемого в скважину, на момент определения текущей разности времени, г/см3;
γo плотность бурового раствора, выходящего на устье скважины из затрубного пространства, на момент определения текущей разности времени, г/см3.From here
Figure 00000004

Substituting instead
Figure 00000005
and instead
Figure 00000006

where γ p the density of the drilling fluid enclosed in the well, at the time of determining the current time difference, g / cm 3 ;
γ o the density of the drilling fluid emerging at the wellhead from the annulus, at the time of determining the current time difference, g / cm 3 ,
we get
Figure 00000007

During direct drilling at the bottom or wellhead, hydraulic pressure pulses are periodically excited. At the wellhead, pressure signals are recorded in the pipes and in the annulus to control the flow of gas into the well. The equilibrium state in the well-reservoir system is judged by the difference in the time of arrival of pressure signals at the wellhead in a conventional drilling fluid and in a drilling fluid in the presence of fluid (oil, gas). The equilibrium state corresponds to the value of the time difference determined from the relation
Figure 00000008

where Δt tech. the current difference in the time of arrival of pressure signals at the wellhead in a conventional drilling fluid and in a drilling fluid in the presence of fluid (oil, gas), sec;
γ p the density of the drilling fluid injected into the well, at the time of determining the current time difference, g / cm 3 ;
γ o the density of the drilling fluid emerging at the wellhead from the annulus at the time of determining the current time difference, g / cm 3 .

При превышении текущей разности времени (Δtтек) над разностью времени (Δt), полученной из вышеупомянутого выражения, увеличивают расход и/или плотность бурового раствора до тех пор, пока значение Δtтек не будет превышать значение Δt.If the current time difference (Δt tech ) exceeds the time difference (Δt) obtained from the above expression, the flow rate and / or density of the drilling fluid is increased until the Δt tech value exceeds the Δt value.

Осуществляют процесс бурения скважины и производят циркуляцию бурового раствора плотностью p=1,4 г/см3. Периодически (через 10-15 мин) возбуждают на забое или устье скважины гидравлические импульсы давления и определяют текущие значения разности времени прихода сигналов давления на устье скважины в трубах и затрубном пространстве. Зафиксирована текущая разность времени Δtтек=12 сек. При этом определим плотность бурового раствора, выходящего на устье скважины из затрубного пространства γo==0,5 г/см3. Подставляем исходные данные в выражение

Figure 00000009

В данном случае Δtтек.= 12 сек. превышает Δt = 6,7 сек. что говорит о нарушении равновесного состояния в системе скважина-пласт. В зависимости от имеющихся возможностей осуществляют увеличение расхода и/или плотности бурового раствора. Данную операцию проводят до тех пор, пока значение Δtтек не достигнет величины, не превышающей 6,7 сек.The process of drilling a well is carried out and the drilling fluid is circulated with a density of p = 1.4 g / cm 3 . Periodically (after 10-15 minutes), hydraulic pressure pulses are excited at the bottom of the well or wellhead and the current values of the difference in the time of arrival of pressure signals at the wellhead in the pipes and annulus are determined. The current time difference Δt tech = 12 seconds is fixed. In this case, we determine the density of the drilling fluid emerging at the wellhead from the annulus γ o == 0.5 g / cm 3 . Substitute the source data into the expression
Figure 00000009

In this case, Δt tech. = 12 sec. exceeds Δt = 6.7 sec. which indicates an imbalance in the well-reservoir system. Depending on the available capabilities, an increase in the flow rate and / or density of the drilling fluid is carried out. This operation is carried out until the Δt tech value reaches a value not exceeding 6.7 seconds.

Claims (1)

Способ вскрытия пластов, включающий контроль за поступлением газа в скважину, создание гидравлических импульсов давления на забое или устье скважины и регистрацию сигналов давления на устье скважины в трубах и в затрубном пространстве, отличающийся тем, что в скважине равновесное состояние поддерживают увеличением расхода и/или плотности бурового раствора до достижения разности времени прихода сигналов давления на устье скважины в обычном буровом растворе и в буровом растворе в присутствии флюида величины
Figure 00000010

где Δtтек текущая разность времени прихода сигналов давления на устье скважины в обычном буровом растворе и в буровом растворе в присутствии флюида, с;
γp плотность бурового раствора, закачиваемого в скважину на момент определения текущей разности времени, г/см3;
γo плотность бурового раствора, выходящего на устье скважины из затрубного пространства на момент определения текущей разности времени, г/см3.
The method of opening the formation, including monitoring the flow of gas into the well, creating hydraulic pressure pulses at the bottom or wellhead and recording pressure signals at the wellhead in the pipes and in the annulus, characterized in that the equilibrium state in the well is maintained by an increase in flow rate and / or density the drilling fluid until the difference in the time of arrival of pressure signals at the wellhead in the normal drilling fluid and in the drilling fluid in the presence of fluid is reached
Figure 00000010

where Δt tech is the current difference in the time of arrival of pressure signals at the wellhead in a conventional drilling fluid and in a drilling fluid in the presence of fluid, s;
γ p the density of the drilling fluid injected into the well at the time of determining the current time difference, g / cm 3 ;
γ o the density of the drilling fluid emerging at the wellhead from the annulus at the time of determining the current time difference, g / cm 3 .
RU93037783/03A 1993-07-22 1993-07-22 Method for drilling-in of reservoirs RU2081993C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93037783/03A RU2081993C1 (en) 1993-07-22 1993-07-22 Method for drilling-in of reservoirs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93037783/03A RU2081993C1 (en) 1993-07-22 1993-07-22 Method for drilling-in of reservoirs

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93037783A RU93037783A (en) 1996-05-27
RU2081993C1 true RU2081993C1 (en) 1997-06-20

Family

ID=20145492

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93037783/03A RU2081993C1 (en) 1993-07-22 1993-07-22 Method for drilling-in of reservoirs

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2081993C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105735932A (en) * 2016-03-18 2016-07-06 西南石油大学 Well emptying and killing method for gas well drilling
RU2714414C1 (en) * 2019-03-11 2020-02-14 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт земной коры Сибирского отделения Российской академии наук (ИЗК СО РАН) Method for lowering a casing column into horizontal shafts of a large length under conditions of differential clamping

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. В.М. Костянов. Новые достижения в гидродинамике промывочных растворов и тампонажных систем. - М.: 1952, с.36. 2. Патент РФ N 1793047, кл. Е 21 В 47/00, 1993. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105735932A (en) * 2016-03-18 2016-07-06 西南石油大学 Well emptying and killing method for gas well drilling
RU2714414C1 (en) * 2019-03-11 2020-02-14 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт земной коры Сибирского отделения Российской академии наук (ИЗК СО РАН) Method for lowering a casing column into horizontal shafts of a large length under conditions of differential clamping

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20040065440A1 (en) Dual-gradient drilling using nitrogen injection
GB2345507A (en) Riser tube for use in great sea depth and method for drilling at such depths
Christman Offshore fracture gradients
GB2396875A (en) Active controlled bottomhole pressure system & method background of the invention
US4529036A (en) Method of determining subterranean formation fracture orientation
US3338322A (en) Earth boring drill
US20090159337A1 (en) Method for detecting formation pore pressure by detecting pumps-off gas downhole
RU2081993C1 (en) Method for drilling-in of reservoirs
US4031751A (en) Closed system for testing the condition of well bore formations
US4653597A (en) Method for circulating and maintaining drilling mud in a wellbore
CA2446048C (en) Well jet device for well testing and developing and the operating method for said well jet device
US1867832A (en) Subcirculation for oil well drilling
US3825752A (en) Log-injected-log system
US3259189A (en) Air drilling shale control
NO20013116D0 (en) A method for detecting the flow of fluid from a formation into a well during drilling, and apparatus for carrying out the method
Shale Underbalanced drilling: formation damage control during high-angle or horizontal drilling
US4349737A (en) Determination of movable oil saturations
US3019839A (en) Method for relieving hydrostatic pressure in oil recovery from wells
RU2148698C1 (en) Method for opening of productive gas-bearing bed by drilling
Hagedorn et al. Summary of experience with pressure coring
RU2140521C1 (en) Method of well completion
RU93037783A (en) METHOD FOR OPENING PLASTES
RU1542143C (en) Method for monitoring and regulation of injection of cement mortar in reverse well cementing
SU1024582A1 (en) Apparatus for finishing wells under abnormally high-pressure conditions
RU2199000C2 (en) Method of well stage cementing

Legal Events

Date Code Title Description
PC4A Invention patent assignment

Effective date: 20061121

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110723