SU1139833A1 - Способ определени пластового давлени в процессе бурени скважины - Google Patents

Abstract

1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛАСТОВОГО ДАВЛЕНИЯ В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ СКВАШНЫ, включающий циркул цию промывочной жидкости, создание нагрузки на долото и измерение механической скорости проходки долотом интервала скважины, отлич.аюцийс  тем, что, с 1делью повьшени  точности определени  путем уменьшени  вли ни  tf.Sw/. -де технологических и геологических помех , циклически создают различные давлени  промывочной жидкости на забой скважины, при каждом цикле измер ют в пределах интервала проходки забойное давление, а величину пластового давлени  Р„ определ ют при условии совпадени  его значений дл  двух пар последовательно пробуренных, интервалов по формуле o,HPl-.Pf-i) р РИгде р. значени  забойного и давлени  при проходке соответственно -гo и (i-l)-ro интервала; V. 1 значени  механической Vi-1и скорости проходки соответственно i-ro и (i-l)-ro интервала. rs/r-r/tf - fff СО СР ЭО СО СО ffДГ /,7 W 4 C5I35

Description

2. Способ ПОП.1, отличающийс  тем, что интервал проходки дл  каждого цикла давлени  промывочной жидкости выбирают равным 0,1-1,0 м. .

3. Способ по ПП.1 и 2, отличающийс  тем, что процесс бурени  провод т при относитель ,ной нагрузке на долото не менее 0,6.

Изобретение относитс  к исследованию скважин в процессе бурени , в частности к способам определени  пластового давлени , и может найти применение при поисках, разведке и разработке нефт ных и газовых месторождений .

Известен способ определени  пластового давлени  непосредственно в процессе бурени  скважины по данным плотности или электропроводности шлама , температуры в выкидной линии, фильтрационного каротажа или каротажа по давлению Ij.

Недостаток известного способа -, низка  точность.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому  вл етс  способ определени  пластового давлени  в процессе бурени  скважины, включающий измерение механической скорости проходки , осевой нагрузки на долото, оборотов долота, диаметра долота и плотности промывочной жидкости. Способ основан на зависимости механической скорости проходки от прочностных свойств пород, которые, в свою очередь , завис т от величины пластового давлени  с увеличением пластового давлени  прочностные свойства пород уменьшаютс , а скорость проходки соответственно возрастает. Указанна  зависимость используетс  дл  определени  величины пластового давлег ни  2.

Недостатком этого способа  вл етс  низка  точность определени  пластового давлени , что объ сн етс  существенным вли нием технологических и геологических помех, не подающихс  простому измерению и учету: способа бурени , конструкции скважины, компоновки бурильной колонны, механики разрушени  пород на забое, гидродинамики и реологических свойств промывочной жидкости, типа и степени износа породоразрушакщего инструмента, литологических особенностей проходимых пород, их прочностных и емкостнофильтрационных особенностей и др.

Цель изобретени  - повьшение точности определени  путем уменьшени  вли ни  технологических и геологических помех.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу определени  пластового давлени  в процессе бурени  скважины, включак цему циркул ци1б ПРО1Ф1ВОЧНОЙ жидкости, создание нагрузки на долото и измерение механической скорости проходки долотом ин тервала скважины, циклически создают, различные давлени  промывочной жидкости на забой скважины, при каждом цикле измер ют в пределах интервала проходки забойное давление, а величину пластового давлени  опрёдел ют при условии совпадени  его зна- . ченийдл  двух пар последовательно пробуренных интервалов, по формуле

o.iRpbptJ

V.

i-1

in

V;

и Р{ - значени  забойного :

где Р, давлени  при проходке Соответственно -го и (ii-l)-ro интервала}

и.. значени  механической

Ч скорости проходки со-, ответственно ;1-го и (-1)-го интервала. Кроме этого, интервал проходки дл  каждого цикла давлени  промывочной жидкости выбирают равным 0,11 ,0 м.

Процесс бурени  провод т при отно .сительной нагрузке на долото не менее 0,6. В изобретении дл  повышени  точНСК1ТИ определени  пластового давлени использовано то условие, что коротки интервал разреза ввиду его однородности и кратковременности процесг;а бурени  может быть разбурен в одинаковых технологических и геологических услови х, В этом случае вли ние указанных технологических и геологических помех на механическую скорост проходки минимально. Механическа  зависимость скорости проходки от соотношени  забойного и пластового давлений следующа : (1 где V - механическа  скорость проходки- , Р - забойное давление, 9(1л пластовое давление; С - посто нный коэффициент;. 2 - основание натурального логарифма . В соответствии с вьфажением (1) дл  однородного интервала, разбурённого в одинаковых услови х при двух значени х забойного давлени , можно получить еледукйцую систему уравнений V.-СГ ЧР/Рпл) г 2/Рпл) где Л/ и Vj - механическа  скорость проходки при забойном давлении соответственй f 1 и Р2 . Реша  систему уравнений (2), опре дел ем искомое пластовое давление: Забойное давление и механическую скорость проходки измер ют известными способами. Забойное давление также может быть определено расчетным путем. Вьтолнёние услови  однородности разбуриваемого интервала контролирую путем определени  нескольких (не менее двух) значений пластового давлени  на ограниченном участке разреза Дл  этого измерени  провод т не менее чем дл  трех последовательно раз буриваемых при различном забойном давлении коротких интервалов проход 2 .) ки. При этом забойное давление измен ют циклически (каждьй второй интервал разбуривают при повышенном или пониженном относительно проектного значени  давлении) путем создани  избыточного давлени  на устье скважины, изменени  степени аэрации промывочной жидкости или ее расхода. Изменение забойного давлени  создают на уровне 2-3 МПа, что  вл етс  технологически допустимым, а также достаточным дл  обеспечени  соответствующего приращени  механической скорости проходки. Способ предполагает, во-первых, использование минимально возможного интервала проходки дл  каждого цикла давлени ; во-вторых, этот интервал должен быть достаточно большим, что-i бы обеспечить необходимую точность измерени  механической скорости про- ходки. Проведенные исследовани  по- . казали, что указанным условием удовлетвор ет интервал проходки длиной 0,1-1 м. Дл  хорошо разбуриваемых пород (V 5 м/ч) интервал проходки берут длиной пор дка 0,5-1 м, а дл  плохо разбуриваемых пород (V 5м/ч)0 ,1-0,2 м. Вли ние забойного давлени  на механическую скорость проходки существенно в области усталостно-объемногй разрушени  породы, а при бурении в области поверхностного разрушени  и истирани  оно незначительно. Поэтрму процесс бурени  провод т при относительной удельной нагрузке на долото GQ 0,6, соответствующей области усталостно-объемного разрушени . Относительную удельную нагрузку GQ опре-дел ют известш 1м способом. Способ осуществл ю следующим образом . В процессе буренк  скважины при относительной удельной нагрузке G 0,6 циклически создают, например путем изменени  избыточного давлени  на устье, различные давлени  промывочной жидкости на забой и при каждом цикле измер ют в пределах интервала проходки 0,1-1 м забойное давление и соответствукнцее ему значение механической скорости проходки: Р и V, , р2. и 2 ..., РП., и V. , Р и V . При этом режимны- пара- . метры (нагрузку на долото его обороты и расход промывочной жидкости) дл  двух последовательно разбуриваемых интервалов выдерживают посто нными , в противном случае вли ние этих параметров учитывают путем их иэмеренш. Изменение забойного давле ни  создают на уровне 2-3 МПа. .Измерени , пройод т дл  3-5 последовательно разбуриваемых при различном забойном давлении интервалов. Затем :дл  последовательно пробуренных интервалов определ ют 2-4 значени  пластового давлени  по следующему соотно ению: где Vfl. и скорос проходки при забойном давлении соотве ственно и РП ЙЬлученные значени  пластового давлени  сравнивают мезвду собой ив случае их равенства считают что па ры последовательно пробуренных инте I налов действительно разбуривались в одинаковых прин тых услови х и что вычисленные значени  пластового давлени  истинны. В противном случа процесс измерени  повтор ют аналоги ным образом. Пример. Интервал 26802681 ,5 М разбурен долотом ЗУ294И пр осевой нагрузке 20 тс (G{, 0,6) с циклическим изменением забойного давлени  через 0,5 проходки. Исходные данные: Р 48,8 МПа; V, 6,1 м/г; ,8 МПа; Vj 5,8 м/г; PJ 48,8 МПа и V 6,1 м/г..Даннь1й интервал разбурен в одинаковых услови х ( V - Vj при Р РЗ ), Пластовое давление равно 54,7 МПа. Сравнение результатов определени  пластового давлени  в неоднородном разрезе скважины (см.чертеж) показывает , что предложенньй способ по сравнению с известным обладает суг щественно большей точностью. Здесь показан состав пород: глина 1, песчаник глинистьй 2 и алевролит 3. Кроме зтого, приведены интервалы прони- цаемьк, пластов 4, градиент пластового давлени , определенный предлагаемым способом 5, известшл способом 6 и независш л4 геофизическим методом 7, а также кривые плотности промывочной жидкости 8 и естественной пол ризации (ПС) 9. Геологическа  эффективность предлагаемого способа заключаетс  в повышении точнос ги определени  пластового давлени  пород непосредственно в процессе бурени  скважин. Экономическа  эффективность способа достигаетс  за счет сокращени  объема геофизических и гидродинамических исследований и составл ет в год около 4 тыс.руб на одну скважину.

Claims (3)

1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛАСТОВОГО ДАВЛЕНИЯ В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ СКВАЖИНЫ, включающий циркуляцию промывочной жидкости, создание нагрузки на долото и измерение механической скорости проходки скважины, о тем, что, с определения технологических и геологических помех, циклически создают различные давления промывочной жидкости на забой скважины, при каждом цикле измеряют в пределах интервала проходки забойное давление, а величину пластового давления Р_пл определяют при условии совпадения его значений для двух пар последовательно пробуренных, интервалов по формуле тли целью путем

I значения забойного давления при проходке соответственно 1-го и (i-1)-го интервалаj значения механической скорости проходки соответственно i-ro и

Q © долотом интервала чающийся повышения точности •X

СО С© 00 СО СО' >

2. Способ поп.1, отличающийся тем, что интервал проходки для каждого цикла давления промывочной жидкости выбирают равным О,1-1,0м..

3. Способ попп.1 и 2, отличающийся тем, что процесс бурения проводят при относительной нагрузке на долото не менее 0,6.