Способ исследования скважин в процессе бурения

 

Изобретение относится к .технике бурения и позволяет с высокой достоверностью выявлять продуктивные пласты за счет повышения точности определения величины приращения нефтесодержания промывочной жидкости (ПЖ) на уровне фоновых значений. Для этого в процессе бурения измеряют текущее значение глубины скважины, скорости проходки и скорости движения ПЗК и контролируют выполнение условия Н U /h (N+ + 1)/2K,-K(K,+I), где Н - текущее значение глубины скважины, м; h - средняя по глубине мощность пласта, м; Uf - средняя по глубине скорость проходки, М С ; Vj - средняя ско- К 7 рость движения ШК, м-с ; N, К К - постоянные коэффициенты. При соблюдении этого условия измеряют расход закачиваемой в скважину ШК с постоянной частотой и амплитудой. Одновременно регистрируют изменение Нефтесодержания ШС. Затем вьщеляют спектральную составляющую полученного сигнала в полосе частот, выбираемой по формуле aW , , где u W- полоса частот, Гц; W - изменения расхода П/Х, Гц. По величине амплитуды указанной составляющей в данном спектральном диапазоне судят о величине приращения нефтесодержания ПЖ. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО®ЕЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУВЛИК

091 (11) A t

gag 4 Е 21 В 47/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изОБРетений и ОткРытий с,.-.

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3927521/22-03 (22) 12.07.85 (46) 07.01.87. Бюл. № 1 (71) Московский институт нефти и газа им, И.М. Губкина (72) С.Б.Киселев, Д.Т.Дадашев, С.А.Моисеенко и И.Г.Мельников (53) 622. 27 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1055866, кл. Е 21 В 47/00, 1982.

Киселев С.Б., Моисеенко С.А.

Обнаружение нефти в промывочной жидкости скважины методом инфракрасной спектрофотометрии. — Автоматизация и телемеханизация нефтяной промышленности, 1978, М- 1. (54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ СКВАЖИН

В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ (57) Изобретение относится к,технике бурения и позволяет с высокой достоверностью выявлять продуктивные пласты за счет повышения точности определения величины приращения нефтесодержания промывочной жидкости (ПЖ) на уровне фоновых значений.

Для этого в процессе бурения измеряют текущее значение глубины скважины, скорости проходки и скорости движения Е1< и контролируют выполнение условия Н ° U /h ЧьЯ(М+

Il

+1) /2К, К (К +1), где Н вЂ” текущее значение глубины скважины, м; h —средняя по глубине мощность пласта, м; U — средняя по глубине скорость проходки, м.с ; Vb - средняя скорость движения ПЖ, м с ; N К, К, 1

Кз — постоянные коэффициенты. При соблюдении этого условия измеряют расход закачиваемой в скважину ПЖ с постоянной частотой и амплитудой.

Одновременно регистрируют изменение нефтесодержания ПМ(° Затем выделяют спектральную составляющую полученного сигнала в полосе частот, выбираемой по формуле а> =W 1," U„/h, где л W- полоса частот, Гц; Н, — изменения расхода БХ, Гц. По величине амплитуды указанной составляющей в данном спектральном диапазоне судят о величине приращения нефтесодержания НЖ.

1 . 128

Изобретение относится к области исследования скважин в процессе бурения и предназначено для выявления продуктивных интервалов в разрезе скважин и определения коллекторных свойств проходимых пород при проведении буровых работ на нефть и газ.

Цель изобретения — повышение достоверности выявления продуктивных пластов за счет повышения точности определения величины приращения нефтесодержания промывочной жидкости на уровне фоновых значений.

1б64 2 зи кроме сигнала фонового нефтесодержания промывочной жидкости информативного сигнала, определяющего нефтесодержание раэбуриваемой породы.

При этом не составляет труда определить отношение мощности сигнала на выходе гидрогеохимической линии связи, отвечающей полосе частот от О дои», к полной мощности.

10 Граничная частота полосы пропускания, в пределах которой сосредоточена основная чаеть мощности сигнала, определяется формулой

Сущность способа заключается в следующем.

Перемещение восходящим потоком порции промывочной жидкости, обогащенной на забое пластовой нефтью, удобно рассматривать как распростра- 21» нение сигнала по линии связи.

Переходная характеристика гидрогеохимической линии связи с учетом турбулентности движения промывочной жидкости по затрубному пространст- 25 ву определяется выражением

h (t) = 1 — (; / } (1) .

При этом

-,,= Н/(V (1+1/N)), (2) где . — время движения промывочт ной жидкости по затрубному пространству; 1 — средняя скорость движения ь промывочной жидкости;

Н вЂ” текущее значение глубины скважины;

N — постоянный коэффициент.

Дл;. такой линии связи верхняя гра- gg ничная частота полосы пропускания определяется по формуле

11 Л /2

Фоновое нефтесодержание промывочной жидкости не зависит от ее объемного расхода. Выбором соответствующего режима работы буровых насосов до/ стигается изменение объемного расхода промывочной жидкости в скважине с постоянной частотой и амплитудой.

При этом изменение во времени фонового нефтесодержания подчиняется синусоидальному закону.

При вскрытии скважиной продуктивного пласта происходит обогащение призабойной порции промывочной жидкости пластовым флюидом, что соответствует поступлению на вход линии свяЯ = К U./h, (4) где U — средняя йо глубине скорость и проходки;

К вЂ” постоянный коэффициент.

1 с " о где и» вЂ” частота изменения расхода о промывочной жидкости..

После несложных преобразований можно получить, что модуляция сигнала возможна при выполнении условия

Н"U, IT (N+1) ((5)

h V 2К К (К +1) где К, К вЂ” постоянные коэффициенты.

При этом частота несущего сигнала может, быть найдена из ссотношения

= Й(1 1+1) Ъ / (2К Н) -К U„ /Ь о

На приемном конце гидрогеохими1 ческой линии связи, т.е. на устье скважины выделяется спектральная составляющая сигнала в полосе частот

Исследование процесса работы долота на забое позволяет установить, что при определенных условиях в случае вскрытия скважиной залежи в призабойной зоне осуществляется амплитудная модуляция сигнала фонового нефтесодержания промывочной жидкости сигналом, характеризующим концентрацию в промывочной жидкости пластового флюида.

Это возможно при условии, если частота изменения расхода промывочной жидкости не меньше удвоенного значения граничной частоты полосы пропускания, в пределах которой сосредоточена основная часть мощности сигнала.

Необходимым условием передачи сигнала по линии связи

1281664

aid=a +д о — с

Выбирают режим работы буровых насосов таким образом, чтобы объемный расход промывочной жидкости в скважине изменялся с постоянной ампли 5 тудой:и частотой без изменения средней скорости движения промывочной жидкости по затрубному пространству. На устье скважины регистрируется информативный сигнал, пропорциональный нефтесодержанию эвакуируемой из скважины промывочной жидкости. Полученный сигнал поступает на вход полосового аналогового фильтра. с полосой пропускания, определяемой выражением u3=& + К U /?

Сигнал интегрируется регистри Zp руется в функции истинных глубин в виде кривой газонефтепроявлений.

Пример реализации способа.

Для опробования способа проведеI ны исследования на действующей сква- 25 жине. Средняя скорость движения промывочной жидкости 5,2 м с . На интервале глубин 0-200 м средняя скорость проходки 0 5 м с . Значение средней по глубине мощности пласта

h взято минимальным, равным 1 м. Значения коэффициентов N 2, K,=6,320, К =2, Kä=1. Таким образом, на участке 0-200 условие (5) не выполнялось.

На участке 200-2000 м скорость проходки 0,0007 м с ; при этом условие (5) также не выполнялось. В интервале 2000-2500 и при скорости проходки 0 00044 м .с соблюдено выполнение указанного условия. Осуществлена модуляция с несущей частотой

0,1 Гц. Виделяется сигнал в полосе частот p,u3= 0,1+0,003 Гц. При пересечении скважиной продуктивного пласта зафиксировано увеличение объ- 45 емного нефтесодержания промывочной жидкости на уровне фона, которое составляет 2,4/.

Основное техническое преимущест- 50 во способа заключается в повышении достоверности выявления продуктивных . пластов в разрезе бурящейся скважины за счет повышения точности определения приращения нефтесодержания про- 55 мывочной жидкости на уровне фоновых значений. Высокая точность определения приращения нефтесодержания промывочной жидкости обусловлена тем, что процесс распространения порции промывочной жидкости, обогащенной на забое пластовым флюидом, по затрубному пространству рассматривается как распространение амплитудно-модулированного сигнала по линии связи, что позволяет выделять. на устье скважины информативный сигнал в определенной полосе частот.

Аналогичные результаты могут быть получены при определении газопоказаний и шламосодержания, что свидетельствует об универсальности способа.

Формула изобретения

Способ исследования скважин в процессе бурения, включающий регистрацию изменения нефтесодержания промывочной жидкости на выходе скважины и его привязку к глубине, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения достоверности выявления продуктивных пластов за счет. повышения точности определения величины приращения нефтесодержания промывочной жидкости на уровне фоновых значений, в процессе бурения измеряют текущее значение глубины скважины, скорости проходки и скорости движения промывочной жидкости, контролируют выполнение условия

Н ?1 Д (? +1)

? Ъ 2К К (1 +1)

1 где Н вЂ” текущее значение глубины скважины, м;

h — средняя по глубине мощность пласта, и;

U„ — средняя по глубине скорость проходки, м с — средняя скорость движения промывочной жидкости, м с

N, К, К, К вЂ” постоянные коэффициенты, при соблюдении которого измеряют расход закачиваемой в скважину промывочной жидкости с постоянной часто.— той и амплитудой с одновременной .регистрацией изменения нефтесодержания промывочной жидкости и последующим выделением спектральной составляющей полученного сигнала в полосе частот, выбираемой по формуле о 1 л где nu3 — полоса частот, Гц; 1 — частота изменения расхода о промывочной жидкости, Гц

Со с тав и тель В. Сидоров

Техред И.Попович

Корректор С.Шекмар

Редактор Г.Гербер

Заказ 7231/24 Тираж 532

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

5 1281664 О и по величине амплитудыуказанной сос- не судят о величине приращения нефтесо— тавляющей вданном спектральномдиапазо- держания промывочнойжидкости.