54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛУБИНЫ БУРОВОЙ СКВАЖИНЫ54) METHOD FOR DETERMINING THE DRILLING HOLE DEPTH
Изобретение относитс к геологоразведочной , нефт ной и газовой промышленности , в частности к технологическим процессам и вспомогательным операци м при бурении скважин.The invention relates to the exploration, oil and gas industry, in particular to technological processes and auxiliary operations in the drilling of wells.
Известен способ определени глубины буровой скважины, основанный на измерении длины скважины вдоль ее оси и зенитного угла искривлени оси в вертикальных плоскост х с последующим определением длины вертикальной проекции скважины, например , -с помощью спускаемого D скважину на мерном- кабеле геофизичесКого прибора.- инклинометра fll.A known method for determining the depth of a borehole is based on measuring the length of a borehole along its axis and the zenith angle of curvature of the axis in vertical planes, and then determining the length of the vertical projection of the borehole, for example, using a descent D well on the measuring cable of the geophysical instrument.- flin inclinometer .
Однако вызов геофизической партии дл инклинометрических измерений не всегда возможен и сопр жен со значительными затратами времени и средств.However, calling a geophysical batch for inclinometric measurements is not always possible and is costly and time consuming.
Известен также способ определени глубины скважины, осуществл емый буровой бригадой с помощью колонны труб и приборов, имеющихс на буровой , согласно которому в скважину спускают колонну труб на определенную глубину, определ ют вес единицы длины колонны, удельный вес или плотность) материала тРУб и бурового раствора, измер ют длину труб, спускаемых в скважину, определ ют удлинение колонны под действием собственного веса и длину скважины. В вертикальных скважинах глубину скважины считают равной длине труб. В случае же существенного искривлени оси скважины, обычного дл практики бурени , в колонну труб дополнительно спускают инклинометр и замер ют зенитный угол искривлени . Общее число спусков инклинометра довольно велико, так как замеры обычно делают через 25-100 м проходки ствола скважины. Зна изменение зенитного угла искривлени оси скважины на отдельных ее участках и длину этих участков, определ ют глубину скважины как сумму вертикальных проекций длин участков 2.There is also known a method for determining the depth of a well, carried out by a drilling crew using a string of pipes and instruments located on a well, according to which a string of wells is lowered to a certain depth, the weight per unit length of the string, the specific gravity or density of the pipe material and the drilling mud are determined. , measure the length of the pipe run into the well, determine the elongation of the column under its own weight and the length of the well. In vertical wells, the depth of the well is considered equal to the length of the pipes. In the case of a significant curvature of the axis of the well, common to the practice of drilling, an inclinometer is additionally lowered into the pipe string and the curvature zenith angle is measured. The total number of inclinometer descents is quite large, since measurements are usually made in 25-100 m of borehole penetration. Knowing the change in the zenith angle of curvature of the axis of the well in its individual sections and the length of these sections, determine the depth of the well as the sum of the vertical projections of the lengths of sections 2.
Недостатком указанного способа вл етс невысока эффективность работы, поскольку дл определени глубины скважины требуетс наличие специального прибора - инклинометра а также из-за того, что велики затраты времени на многократные измерени зенитного угла во многих точках, вз тых на оси скважины. Кроме того, невысока и точность определении гл бины . Цель изобретени - повышение эффективности работы и точности определени глубины скважины. Поставленна цель достигаетс тем, что после измерени длины труб собираемых в колонну и опускаемых в скважину, измер ют вес колонны бурильных труб с учетом потери веса труб, погруженных в промывочную жид кость, и разгрузки из-за трени труб на стенках скважины, определ ю средневзвешенный вес единицы длины колонны труб и по отношению веса колонны труб к средневзвешенному весу единицы длины труб суд т о глу бине скважины. Достижение поставленной цели воз можно также по отдельным участкам скважины. Определение глубины буровой сква жины предлагаемым способом осуцествл етс следующим образом. Предварительно.определ ют известными способами удельный вес жидкости заполн ющей скважину, и материала труб / используемых дл .спуска в скважину. Затем определ ют вес еди ницы длины колонны труб (в случае одноразмерной колонны -()и спускают колонну в скважину ка глубину, которую требуетс определить. Обычно при бурении скважин возникает задача определени глубины расположени забо скважины, продуктивного горизонта, про вл ющего, поглощающе го или склонного к гидроразрыву пласта, глубины расположени оставленных в скважине труб, инструмента , поставленного моста и т.п. Рассто ние до изучаемого объекта по оси скважины обычно известно по дли не спущенной колонны труб. Далее измер ют с помощью имеющегос на буровой индикатора веса нагрузку на крюк грузоподъемной уста новки Q.p, обусловленную весом--колонны труб. Дл этого после торможени и полного прекращени движени колонны труб ее проворачивают ротором с целью исключени вли ни на резуль таты замера нагрузок на крюк сил инерции движени колонны и сцеплени её со стенками скважины. С целью повышени точности и достоверности замеров, их повтор ют 3-5 раз и пользуютс средним значением. Вес единицы длины колонны с учетом погружени в жидкость, определ ют по формуле т(- Далее , использу результат измерени нагрузки на крюк Qfcp и вес еди ницы длины колонны в жидкости «V , получают искомую глубину скважины Н из выражени (-it) В случае, если на конце колонны имеетс массивный груз, например, в виде турбобура, то из показаний индикатора веса вычитают вес турбобура , определенный с учетом архимедовой силы, а к глубине скважины прибавл ют длину турбобура. Если же в скважину спускаетс ступенчата колонна труб, составленна , например, из ут желенных бурильных труб (УБТ) длиною C с весом единицы длины (j/y и обычных тонкостенных бурильных труб, имеющих вес единицы трубы и общую длину 6 , то сначала требуетс определить средневзвешенную по длине колонны величину веса единицы ее длины , равную .ez V ь где U - длина колонны, спущенной на заданную (определ емую) глубину скважины б 4б -Ь. В услови х использовани двухступенчатой колонны с весами единицы длины труб в ступен х (Ц- и получени более высокой точности определени глубины скважины длину ее ь раздел ют на И разных частей и измерени нагрузки на крюк производ т на всех выделенных участках скважины в положени х нижнего конца колонны труб на нижних границах час участков. При этом можно допустить, чтобы длина участка превышала длину нижней обычно короткой, но ут желенной ступени колонны , т.е. е., где ЕЛ- длина участка верхней ступении колонны с весом единицы длтны {J,2, размещаема в пределах одного участка. Дл случа нумерации выделенных участков скважины в пор дке сверху вниз определ ема глубина скважиныН при Длине последней Ь описываетс выражением ь и г -Y -j ,2/ т/гХ1 РЯ -1 , гдед, величина нагрузки на крюк, получаема при -ом измерении; п- пор дковый номер участка скважины при исчислении их сверху вниз. Способ удобен в применении как в открытом стволе скважины в процессе ее бурени , так и в обсаженной скважине , подготавливаемой к эксплуатации или остановленной дл проведени профилактических или ремонтных работ. Технико-экономическа эффективность способа обеспечиваетс тем, что дл его осуществлени не требуетс подготовка и использование каких-либо специальных приборов и приспособлений , а также тем, что он не требует длительной остановки процессов бурени или эксплуатации скважины.The disadvantage of this method is low operating efficiency, since to determine the depth of a well, it is necessary to have a special instrument, an inclinometer, and also because the time spent on repeated measurements of the zenith angle at many points taken on the well axis is long. In addition, the accuracy of determining the head of the bin is low. The purpose of the invention is to increase the efficiency and accuracy of determining the depth of the well. This goal is achieved by measuring the length of the drill pipe string, taking into account the weight loss of the pipe immersed in the flushing fluid, and unloading due to friction of the pipe on the borehole walls, determined by the weighted average after measuring the length of the pipes collected in the column and lowered into the well. the weight of a unit of length of a pipe string and the ratio of the weight of a pipe string to the weighted average weight of a unit length of pipe judging the depth of the well. Achieving this goal is also possible for individual sections of the well. The determination of the depth of the borehole by the proposed method is carried out as follows. The specific gravity of the fluid filling the well, and the material of the pipes (used for the release into the well) are predetermined by known methods. Then, the weight of a unit of the length of the pipe string is determined (in the case of a one-dimensional column - () and the column is lowered into the well at a depth that needs to be determined. Usually, when drilling wells, the problem arises of determining the depth of the bottom hole, the productive horizon, developing, absorbing or prone to fracturing, the depth of the pipe left in the well, the tool, the delivered bridge, etc. The distance to the object being studied along the axis of the well is usually known from the length of the run down the pipe string. using the weight on the hook of the lifting device Qp, due to the weight of the pipe string, using the weight indicator on the drill indicator, for this, after braking and completely stopping the movement of the pipe string, it is rotated by the rotor in order to eliminate the effect of inertia hook measurements movements of the column and its adhesion to the borehole walls. In order to increase the accuracy and reliability of the measurements, they are repeated 3-5 times and use an average value. The weight of the unit of length of the column, taking into account the immersion in the fluid, is determined by the formula t (- Next, using the hook load measurement Qfcp and the weight of the unit of the length of the column in the fluid "V, get the desired depth H from the expression (-it) if there is a massive load at the end of the column, for example, in the form of a turbodrill, then the weight of the turbodrill determined with regard to the Archimedean force is subtracted from the weight indicator, and the length of the turbodrill is added to the depth of the well.And if a step pipe string is lowered into the well, eg , out of approved drill pipe (C drill pipe) with length C with a weight of a unit of length (j / y and conventional thin-walled drill pipes with a weight of a pipe and total length 6), it is first necessary to determine the weight weighted average over the length of the string equal to. ez V ü where U is the length of a column lowered to a predetermined (determined) well depth b 4b - B. Under the conditions of using a two-stage column with weights of a unit length of pipes in steps (C- and obtaining a higher accuracy of determining the depth of the well its length l divided into different parts and hook load measurements are made at all selected sections of the well at the positions of the lower end of the pipe string at the lower bounds of the hour sections. In this case, it can be assumed that the length of the section exceeds the length of the lower, usually short, but reinforced column tier, i.e. e., where EL is the length of the section of the upper step of the column with a unit weight of {J, 2, located within one section. For the case of numbering the selected sections of the well in the order from top to bottom, the determined depth of the well H at the length L is described by the expression b and r -Y -j, 2 / t / gX1 RYa -1, where the hook load is obtained by measuring ; p-serial number of the well section when calculating them from top to bottom. The method is convenient to use both in an open wellbore during its drilling, and in a cased well, being prepared for operation or stopped for preventive maintenance or repair work. The technical and economic efficiency of the method is ensured by the fact that its implementation does not require the preparation and use of any special devices and devices, as well as the fact that it does not require a long stop of the drilling or well operation processes.