Способ изучения разреза бурящихся скважин

 

Изобретение относится к области исследований буровых скважин, бурящихся на нефть и газ, путем определения геохимических свойств промывочной жидкости. Цель - повышение точности количественной оценки фильтрационноемкостных характеристик нефтегазоносных пластов и уменьшение затрат на исследование. На поверхности дискретно измеряют значения скорости проходки, объема затрубного пространства, объемного расхода промывочной жидкости и ее геохимических параметров с привязкой их к глубине. Определяют обобщенный параметр бурения *98N=α<SB POS="POST">N</SB>UV/(1+1):N)Q, где Α<SB POS="POST">H</SB> - средняя по глубине частота чередования пласта в продуктивной части разреза, м<SP POS="POST">-1</SP>

U-скорость проходки, мс<SP POS="POST">-1</SP>

V-объем затрубного пространства, м<SP POS="POST">3</SP>

N-безразмерная постоянная

Q-объемный расход промывочной жидкости, м<SP POS="POST">3</SP>с<SP POS="POST">-1</SP>. Изменяют шаг дискретизации данных по глубине Δ<SB POS="POST">н</SB> в соответствии с выражением 98Д<SB POS="POST">H</SB>=K/Α<SB POS="POST">H</SB>AE<SP POS="POST">-B*</SP>98R<SP POS="POST">*</SP>98N, где K, A, B - безразмерные постоянные. Изобретение позволяет ликвидировать потери геохимической информации и сократить избыточность ее отсчетов.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 F. 21 В 47/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОЬЮ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4296110/23-03 (22) 12.08.87 (46) 30.04.89. Бюл. М- 16 (71) Специальное конструкторское бюро "Газприборавтоматика" Всесоюзного научно-производственного объединения

"Союзгазавтоматика" (72) С.Б. Киселев (53) 550.83(088.8) (56) Лукьянов Э.Е. Исследование скважин в процессе бурения. М.: Недра, 1979, с. 105-109. (54) СПОСОБ ИЗУЧЕНИЯ РАЗРЕЗА БУРЯЩИХСЯ СКВАЖИН (57) Изобретение относится к исследованиям буровых скважин, бурящихся на нефть и газ, путем определения геохимических свойств промывочной

:жидкости. Цель — повьш ение точности количественной оценки фильтрационноемкостных характеристик нефтегазо1

Изобретение относится к исследованию буровых скважин, а именно,к способам изучения разреза скважин, буря, щихся на нефть и газ, основанным на определении геохимических свойств промывочной жидкости.

Целью изобретения является повышение точности количественной оценки фильтрационно-емкостных характеристик нефтегазоносных пластов и уменьшение затрат на исследование.

Геометрические исследования разреза бурящихся скважин базируются на изучении пластового флюида и шлама, транспортируемых промывочной жидкоÄÄSUÄÄ 1476120 А1

Йосных пластов и уменьшение затрат на исследование. На поверхности дискретно измеряют значения скорости проходки, объема затрубного пространства, объемного расхода промывочной жидкости и ее геохимических параметров с привязкой их к глубине. Определяют обобщенный параметр бурения q =

=о(ДЛ1/(1+1/N)О, где с — средняя по глубине частота чередования пласта в продуктивной части разреза, м ;

U — - скорость проходки, мс ™, Ч объем затрубного пространства, м ;

N — - безразмерная постоянная; -объемный расход промывочной жидкости, м с

Изменяют шаг дискретизации данных

Ю по глубине и в соответствии с выражеиием а = К/aöàå а а, гае К, а, Ъ вЂ” щ безразмерные постоянные. Изобретение позволяет ликвидировать потери геохи- С» мической информации и сократить избыточность ее отсчетов.

2 Cb стью. Процесс их перемещения потоком промывочной жидкости от забоя к устью скважин может рассматриваться как распространение геохимического сигнала по гидрогеохимической линии связи. В случае переноса флюида геохимическим сигналом служит объемная концентрация в промывочной жидкости свободной нефти (газа), а при транспорте шлама — объемная концентрация

Ь в промывочной жидкости материального носителя (связанногo в порах шлама флюида, битума, определенного минерала и т.п.) характеристики разреза (нефте-, газо-, битумосодержания по1476120 род, их минерального состава и т.д.), подлежащей определению.

Спектральная плотность G,(û) сигнала на входе гидрогеохимической линии связи (забое скважины) описыва5 ется ныражеиием

< н U (, и) г .<„2

10 где — дисперсия амплитуды сигнала; средняя по глубине частота чередования пластов н продуктивной части разреза, м

U — скорость проходки, м с ;

ы — круговая частота, с

Использование зависимости (1) с учетом влияния основных гидродинамических процессов, происходящих в турбулентном потоке промывочной жидкости, движущемся по затрубному пространству, позволяет показать, что максимальная частота ы, н спектре

G<(c ) сигнала на выходе гидрогеохимической линии связи (устье скважины) 25 является функцией обобщенного параметра бурения

IL = Ы„п /(1+1/N) Qy (2)

30 где Ч вЂ” объем затрубного пространства, м, N — безразмерная постоянная (обычно принимают N = 7); объемный расход промывочной жидкости, м .с

В пределах наиболее вероятного диапазона изменения параметра когда 0 4 1 10, с достаточной для практических расчетов точностью ука40 занная зависимость может быть пред. станлена н виде (3) с >с . ®н 1- а е в где а, Ъ вЂ” безразмерные постоянные, 45 которые принимают значения а = 6,37, Ъ = 0,59 для случая, когда геохимический сигнал порожден присутствием в промывочной жидкости свободного пластового флюида, и а = 2,74

Ъ = 0,84, когда сигнал обусловлен наличием в

55 промывочной жидкости бурового шлама.

С учетом соотношения (3) шаг дискретизации информации во времени на выходе гидрогеохимической линии связи может быть найден как

-Ь Vq д =K/ Use (4) где К вЂ” безразмерный коэффициент, значение которого зависит от целевбго назначения дискретной геохимической информации.

Например, если по значениям отсчетов осуществляется восстановление исходной кривой изменения контролируемого параметра, в случае линейной интерполяции

К=2Г2р, (s) в случае ступенчатой интерполяции К = Хд к = 2ГЗу„, (6) по методу прямоугольников (7) К-2gz где у„- модуль допустимой приведенной погрешности интегрирова ния.

Принимая во внимание, что обычно выполняется условие U ((V где V =

= Н/ i " "скорость распространения сигнала по гидрогеохимической линии связи; Н вЂ” глубина скважины; Г = Ч/(1+

+1/N) Q, на основании формулы (4) можно найти шаг д ц дискретизации геохимической информации по глубине, отвечающей интервалу д ее отсчетов во времени на устье, который равен:

-eV а„= К/ „а е (8)

Поскольку диапазон изменения параметра 1 ограничен, последнее выражение легко привести к виду н= 4ми + ВП где D = и „вЂ” Д „„„- диапазон изменения шага дискретизации; где т — модуль допустимой приведенA ной погрешности аппроксимации.

При использовании отсчетов для определения среднего остаточного нефтегаэосодержания пластов- коллекторов с интегрированием функции, отвечающей. кривой изменения геохимического параметра, в пределах соответствующего интервала времени по методу трапеций

14761

«1 3 ми„ макс минимальный шаг дискретизации, отвечающий соот5 ветственно максимальному (10) и минимальному («.= О) значению обобщенного 10 параметра бурения; р — безразмерный коэффициент, причем

0 4 Р (1. 15

Положим Р = 3 /и, j = On (напРимер,(n = 10) и рассмотрим реализацию данного способа, начиная с момента

t,. времени t соответствующего глубине Н скважины, равной Н;.

Принимая момент t> за начало отсчета, в процессе бурения измеряют

1 3 значение интервала 8-;", = с О;,„врет=о

- 25 мени, затраченного на углубление забоя скважинь« на У Q + jD/n метров, где отрезок 0;и соответствует разбуриванию интервала Л „„н„ разреза, а значения 6;„(«и = 1, 1) относятся. к ,последовательному вскрытию равных участков мощностью D/n. Одновременно измеряют текущие значения U; V и Q,.„ величин U, V и Q, отвечающие точкам Н = Н; + dÄ« + m D/и (m =

= О, j) разреза, по которым опреде- Ç5 ляют средние значения .

«

Ч;= Ч;6, /9;, ааО

Q « = с .- О; 9.,„/ В j этих величин при Н = H «+ d <>, Подстановка 3HaMeHHH U j V;j,„. 45 в формулу (2) при заданных с „и N дает значение и, .параметрà q . Используя последнее, при известных

К, а, Ь по формуле (8) вычисляют значение д„,.шага дискретизации и сравнивают его со значением с« .. Если

Ц сР; (Л ., вьппеуказанную процедуру

Н1 продолжают при значении переменной

j, увеличенном на 1..В противном случае, если д ; Д „;, последовательность операций алгоритма дискретизации повторяют сначала, причем за начало отсчета принимают момент t;+, — t.; + 8 «времени при Н = Н;„=

20 6

= Н +с« . Изменение значений геоI ) химических параметров эвакуируемой из скважины промывочной жидкости, соответствующих точкам Н =N; и Н =

= Й. разреза, производят на устье

t +1 скважины соответственно при t Г, = V /(1 + 1/N) 0

Предлагаемый способ был опробован в промысловыхусловиях ° При изучении разреза скважины и интервале глубин

1201-1220 м проводили две параллельные серии измерений нефтесодержания эвакуируемой промывочной жидкости.

Одна из них отвечала равномерной дискретизации информации с шагом Л„= — 1 м, а другая — неравномерной с планированием интервала отсчетов в соответствии с формулой (8) ° Условия

1 проведения эксперимента: a — — 0,14 м

U = (0,40-1,73) 10 м с (8,17-8,27) -10 с, К = 212у„, д=

0,1. В результате во второй серии было получено в 1,8 раза отсчетов меньше, чем в первой, при практически полном совпадении форм обеих кривых нефтесодержания промывочной жидкости, восстановленных по значениям отсчетов геохимических параметров.

Предлагаемый способ позволяет по- высить точность количественной оценки характеристик продуктивных пластов в разрезе бурящихся скважин, а также сократить затраты на исследования за счет ликвидации потерь геохимической информации и сокращения избыточности ее отсчетов. Способ применим как к одноканальным исследованиям по эвакуируемой из скважины жидкости, так и к дифференциальным с анализом дополнительно закачиваемой жидкости.

Формула изобретения

Способ изучения разреза бурящихся скважин, включающий дискретное измерение на поверхности значений скорости проходки в процессе углубления скважины, объема затрубного пространства, объемного расхода промывочной жидкости и ее геохимических параметров с привязкой их к глубине, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения точности количественной оценки фильтрационно-емкостных характеристик нефтегазоносных пластов и уменьшения затрат на исследование, в процессе углубления скважины, опре.. деляют обобщенный параметр бурения

1476120

Редактор А. Лежнина

Корректор Э. Лончакова

Техред Л.Олийнык

Заказ 2139/32 Тираж 515 Подписное НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 где q — обобщенный параметр бурения; средняя по глубине частота чередования пластов в продуктивной части разреза, м

У

U — скорость проходки, м с

V — объем затрубного пространства, м ;

N — безразмерная постоянная; — объемный расход промывочной жидкости мэ с

И изменяют шаг дискретизации данных по глубине в соответствии с выраже нием

6 1 где ... — шаг дискретизации данных по глубине, м;

К вЂ” безразмерный коэффициент, значение которого зависит от целевого назначения дискретной геохимической информации; а, Ь - безразмерные постоянные, которые принимают значения а = 6,37; b = 0,59 для случая, когда объектом исследовайия в промывочной жидкости является свободный ппастовый флюид, и а =

= 2,74, Ъ = 0,84, когда им служит буровой шлам.