Способ определения места прихвата буровой колонны

 

Изобретение относится к области геофизических исследований скважин. Цель изобретения - упрощение способа и сокращение времени, необходимого для определения места прихвата.В верхней части буровой колонны возбуждают упругие колебания. Регистрируют част тотные характеристики составленных колебаний верхней части буровой колонны во время спускоподъемных операций и после прихвата. Сравнивают полученные характеристики. Место прихвата колонны определяют по увеличению частоты собственных колебаний колонны . При использовании способа время на определение места прихвата составляет 10-20 мин, что значительно облегчает ликвидацию аварии в скважине . Технология способа может быть использована в разрабатываемых автомати зируемых системах геотехнодогических исследований скважин в процессе бурения . 1 ил.; (Л 4 00 О СП о 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (sg) 4 Е 21 В 47/00, 47/09 .ь1 р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Ф

1 с (21) 4196673/22-03 (22) 22,12.86 (46) 15.10.88. Бюл. ¹ 38 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических методов исследований, испытания и контроля нефтегазоразведочньм скважин (72) Л.А. Арнополина и А.И. Барьппников (53) 622.241(088.8) (56) Беркович М.Я. и др. Технология бурения нефтяных и газовых скважин.

M.: Недра, 1969.

Симонянц Л.E. Собственные колебания бурового инструмента. — Нефть и газ, 1959, ¹ 11, Авторское свидетельство СССР № 1160014, кл. E 21 В 47/00, 1983.

„„SU„„1430508 д 1 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ MECTA ПРИХВАТА БУРОВОЙ КОЛОННЫ (57) Изобретение относится к области геофизических исследований скважин.

Цель изобретения — упрощение способа и сокращение времени, необходимого для определения места прихвата.В верхней части буровой колонны возбуждают упругие колебания. Регистрируют час-. тотные характеристики составленных колебаний верхней части буровой колонны во время спускоподъемных операций и после прихвата. Сравнивают по" лученные характеристики. Место прихвата колонны определяют по увеличению частоты собственных колебаний ко- щ лонны. При использовании способа вре- мя на определение места прихвата составляет 10-20 мин, что значительно С облегчает ликвидацию аварии в скважине ° Технология способа может быть использована в разрабатываемых автомати зируемых системах геотехнологических п® исследований скважин в процессе буре" вфЬ ния. 1 ил. М

1430508

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин и может быть использовано для определения места прихвата буровой колонны с целью лик5

Видации аварий при спускоподъемных операциях бурящейся скважины.

Цель изобретения — упрощение способа и сокращение времени необходимоЪ го для определения места прихвата. 10

На чертеже приведены зависимости частоты соответственно продольных колебаний буровой колонны от длины

Фе свободной части.

Способ осуществляют следующим образом.

Буровая колонна в скважине представляет собой стержень конечной длиНы, который имеет частоту собственных продольных, поперечньм и крутильных колебаний в зависимости от скважинных условий, длины свободной части и характера заделки ее нижнего и верхнего конца.

На чертеже видно, что для двух ос- 25 ионных случаев, имитирующих бурильную, колонну в скважине при спускоподъемных операциях (верхний конец — упругая заделка, а нижний — свободен: кривая 1) и после прихвата (верхний 30 конец — упругая заделка, нижний — заделка, кривая 2) можно с достаточной точностью определить длину свободной части буровой колонны, т.е. определить место прихвата.

При спускоподъемных операциях с помощью технологических датчиков регистрируются частотные характеристики продольных, поперечных и крутиль1тых колебаний верхней части бурильной 40 олонны. По результатам измерений определяют зависимости между длиной свободной части буровой колонны в скважине и частотой ее собственных

Колебаний 1.,„, = й» (4 „ ) . В момент 45 прихвата в верхней части буровой колонны возбуждают упругие колебания (например лебедкой и ротором) и регистрируют частоту собственных продольньм, поперечных H кру™льный ко- 50 пебаний с помощью тех же технологических датчиков, Измеренные частотные характеристики сравнивают и о месте прихвата су-55 дят по увеличению частоты собственных колебаний буровой колонны. Глубина места прихвата может быть определена из выражения (рр 1 з

1, 944 ОЯ5 9 (2) 202 с (о.1т (3) 4 67 ш = — —

L о,п (4) 1 где — частота собственных колебаний длинного, вертикально подвешенного стержня при условии: верхний конец — упругая заделка, нижний — заделан, Гц; — частота собственных колебаний длинного, вертикально подвешейного стержня при условии: верхний конецупругая заделка, нижний— свободный, Гц; — длина вертикально подвешенного стержня, м, В качестве примера реализации способа рассмотрим один из случаев прихвата колонны стальных бурильных труб диаметром 114 мм в скважине на глубине L» = 1100-1150 м. Глубина прихвата буровой колонны в желобе была определена геофизическим методом путем спуска прихватоопределителя и по удлинению свободной части колонны при натяжении. На подготовку и осуществление этих операций было затрачено около 5 ч, по истечении которых авария усложнилась прихватами других частей бурильной колонны в интервалах проницаемьм пластов.

При каждом спускоподъеме перед аварией уточнялась зависимость L ð

». » (с»»», ), которая имела вид: где L — длина свободной части буриль»»р ной колонны при прихвате;

m — коэффициент, учитывающий увеличение частоты собственных колебаний бурильной колонны при ее прихвате; п — частота собственных колебаний бурильной колонны при прихвате.

Коэффициент m можно определить по результатам стендовых или теоретических исследований. Для продольных колебаний бурильной колонны его можно определить из выражения

1430508

530 - CÏ0 1,35 спо

530 (/ )!Ъ5

4,67 где тп= = 2 01, О,12

1126, 15/,гц.УРР 7ЩЮ 1500 2000 ?500 МЮ

BHHHIIH Заказ 5309/28 Тираж 531 Подписное

ПРоизв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Частота собственных продольных колебаний верхней части бурильной колонны на момент прихвата составила п = 1, 15 Гц.

В соответствии с (t) ориентировочная глубина прихвата бурильной колон10 ны в скважине составит что подтверждается результатами определения места прихвата бурильной 20 колонны в скважине известными методами. Время, необходимое на определение места прихвата, составляет 10-20 мин, 1 что значительно облегчает ликвидацию аварии в скважине. 25

Технология способа может быть использована в разрабатываемых автоматизируемых системах геофизических и геологотехнологических исследований скважин в процессе бурения.

Формула из обретения

Способ определения места прихвата буровой колонны, включающий возбуждение в верхней части буровой колонны упругих колебаний, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения способа и сокращения времени, необходимого для определения места прихвата, регистрируют частотные характеристики собственных колебаний верхней части буровой колонны во время спускоподъемных операций и после прихвата, сравнивают полученные характеристики, а место прихвата буровой колонны определяют по увеличению частоты собственных колебаний буровой ко« лонны.