Способ определения технического состояния обсадной колонны в скважине

 

Использование: при диагностике технического состояния обсадной колонны в скважине в процессе бурения ее или эксплуатации . Сущность изобретения: на бурильных трубах в скважину спускают шаблон. Появление посадки свидетельствует о начале деформации обсадной колонны. Диаметр шаблона выбирается в зависимости от допустимой величины прогиба обсадной колонны , которую принимают равной величине прогиба обсадной колонны в момент появления остаточной деформации изгиба при воздействии на нее в стендовых условиях поперечной нагрузки. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РеспуБлик (я)5 Е 21 В 47/09

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

g 6 АР 2001

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4781905/03 (22) 11,12,89 (46) 30.08.92. Бюл. М 32 (75) В.Д. Куртов, E.P. Мрозек, Ю.А. Климов и В.Ф. Еременко (56) Авторское свидетельство СССР

М 309119, кл, Е 21 В 41/00, 1969.

Обзорная информация. Вып. 2. Сер.;

Бурейие газовых и газоконденсатных скважин. Устойчивость обсадных эксплуатационных колонн. М., 1988, с. 23 — 24, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ В СКВАЖИНЕ

Изобретение относится к бурению глубоких скважин и может быть использовано при диагностике технического состояния обсадных колонн.

Известен способ определения технического состояния обсадной колонны, включающий определение допустимого поперечного изгиба обсадной трубы и периодическое измерение ее деформации в процессе эксплуатации скважины.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения технического состояния обсадной колонны, включающий определение допустимого поперечного изгиба обсадной трубы и периодическое измерение ее деформации в процессе эксплуатации скважины.

При известном способе нужно вызывать геофизическую партию для проведения исследований технического состояния обсадной колонны, причем многократно: вначале сначала проводят первичные исследования,, Я.!„„1758221 А1

2 (57) Использование: при диагностике технического состояния обсадной колонны в скважине в процессе бурения ее или эксплуатации. Сущность изобретения; на бурильных трубах в скважину спускают шаблон.

Появление "посадки" свидетельствует о начале деформации обсадной колонны, Диаметр шаблона выбирается в зависимости от допустимой величины прогиба обсадной колонны, которую принимают равной величине прогиба обсадной колонны в мбмент появления остаточной деформации изгиба при воздействии на нее в стендовых условиях поперечной нагрузки; 2 ил. и по их результатам строят фоновую инклинограмму, а потом"в процессе бурения скважины проводят повторнйе исследования, по их результатам строягинклинограммы, которые сравнивают с фоновой инклинограммой, На основании сравнений судят о техническом состоянйи обсадной колонны.

Необходимость вызова на скважийу партии, проведения инклинометрических исследований. их сравнение, — все это усложняет осуществление способа. К недостаткам способа следует отнести и ограниченную область его применения йз-за низкой точности замера углов наклона существующими инкли нометрами.

Целью изобретения является упрощение осуществления способа.

Указанная цель достигается тем, что согласно сйособу определения технического состояния обсадной колонны в скважине. включающему определение допустимого поперечного изгиба обсадной трубы и пери1758221

3 одйческое измерение ее деформации в проh — величина прогиба в момент появлецессе эксплуатации скважины, измерение ния остаточной деформации изгиба при деформации обсадной трубы осуществляют воздействии поперечной нагрузки на обсадную трубу вне скважины, Жесткость шабаонированием, 3а величину допустимошаблона 3 не меньше жесткости обсадной колонны 1, го поперечного изгиба обсадной трубы при- 5 йимают величину ее прогиба в момент появления остаточной деформации изгиба . Способ осуществляют следующим обпри воздействии поперечной нагрузки на разом. обсадную трубу вне скважины, а длину шаб-:;. Для определения технического состоя лона принимают равной минимальной дли- 10 ния обсадной колонны 1 в процессе бурене обсадной трубы, находящейся в зоне ния илй эксплуатации скважины производят калиййо-магниевых отгложенилй,"причем ди- :: контроль допустиму го поперечного изгиба аметр шаблойа оя йрехделяюгт по зависимости обсадных труб путем периодического измерения ее деформации. Измерение д=бм — h,: :;.-.. ::, . 15 деформации обсадных труб колонны 1 (фиг. 1) осуществляют шаблонированием путем спуска на бурильных трубах 4 шаблогде d< — наружный диаметр шаблонга;

clyde — внутреннийдиаметробсаднойтру-: íà.3 с параметрами, приведенными выше, бы;,::, ..: .... -:: .,:;: - .. За величийу допустимого поперечного изгиба обсадной трубы принимают величину ее прогиба в момент появления остаточной деh — величина прогиба в момент появле- 20

" ния остаточной деформации изгйба при возформации изгиба при воздействии поперечдействии поперечной нагрузки на обсадную трубу вне скважины.:,.:..;, -,:,: ..: . . ной нагрузки на обсадную трубу.вне

На фйг. 1 приведена схема шаблониро-: скважины (при испытании на стенде). вания изогнутой обсадной колонны для оп- 25 Появление "посадки" при спуске шабло— ределения первоначального момента ее на 3 нэ участке 2 скважины свидетельстизгиба на фиг. 2 — шаблон. .: -.:...:,:.: " вует о том,.что обсадная колонна 1 начала

На фиг, 1 показана скважина,. в:которую деформироваться в зоне калийно-магниеспущена обсадная колонна 1, изогнутая на вых отложений. Чтобы предупредить появ участке 2 в месте расположения в соленос- 30 ление недопустимой деформации изгиба ных отложениях текучих разновидностей обсадной колонны 1 принимают известные (калийно-магниевых солей и др.), и шаблон меры для этих целей.

3, сйущенныйл в скважину на бурильных тру-: : П р и.м е р, Способ применили нэ сквабах 4 и остановившийся на участке 2, Шаб- жине М 3 Маковской площади. Калийнологн 3 (фиг. 2) имеет корпус 5, на котором 35 магниевые соли находятся на глубине

Снаружи укреплены ярусами 6 центрирую- 1978-1970 м и перекрыты обсадной колонщие планки, установленньФ таким образом;- ной 4245 мм; спущенной на глубину 2977 м что планки каждого яруса смещены относи- двумя секциями. Бурение скважины ведется тельно планок соседнего ярнуса нв угол ..: .. высококальциевым буровым раствором

40 удельного веса.1,32-1,4 г/см, т.е. ниже з

57,3 х е : . :--::::"::: ..: "" удельного веса, необходимого для выравнивания: горного давления. Поэтому не исключена вероятность и раздольного изгиба где а — ширина планок; - .-:. .., обсэдйой колонны в каверне соленосных

R — радиус шаблона.:...::, .: .. 45 отложений в ийтервале калийно-магниевых

При этом планки 7 всех ярусов 6 в г лаьне солей. полностью перекрывают поперечное сече-, Чтобы слвоевременно определить нание шаблона 3 и выполнены из метальла с чальный момейт появления деформации .. низким коэффициентом тренйя (например,: изгиба обсадной колонны и принять соотсплава Д16Т). Длина шаблона рагвдйа мини- 60 вяетствующние меры по предупреждению мальнойдиинеобсаднойтрубы, находящей- увеличейия дальнейшей деформации и пося в зоне калийно-магйиевыхт отложений. следующего ее смятия, применили предлаДиаметр шаблона 3 выбран из зависимости гаемый способ опреДеления технического состояния обсадной колонны в скважине. дш=д н-h, - % Для этого проводили шаблонирование обсадной колонны ф 245 мм шаблоном, спугде d — наружный диаметр шаблона; скаемым на бурильных трубахф140 мм. В с4 - внутреннийдиаметр обсадной тру- процессе бурения шаблонирование провобы; ..:,:: дили не реже чем через 15 дней. Размеры

1758221 шаблона: длина 8 м(при длине самой короткой обсадной трубы, находящейся в зоне калийно-магниевых отложений, 7,8 M), диаметр 210 мм (при б н=221). Диаметр шаблона выбран по результатам стенда вых испытаний: величина прогиба в момент появления остаточной деформации изгиба при . воздействии поперечной нагрузки на обсадную трубу 245 мм длиной 8 м составляет

: h=11 мм: Подставив все эти данные в указанную формулу, получим:

d =dsg — h=221 — 11=210 мм

Шаблон сделан из отрезка УБТф178 мм жесткостью 10900 Н .м (жесткость обсадных труб колонны составляет 10400 Н м, т.е. меньше жесткости шаблона в 1.05 раза).

На отрезке УБТ укреплены 8 ярусов, центрирующих с перекрь(тием друг друга по высоте, Каждый ярус смещен относительно соседнего на угол 65 . Ширина планок

125 мм, При этом планки всех ярусов в плане полностью перекрывали сечение шаблона с коэффициентом перекрытия 1,2, Планки сделаны из сплава Д16Т, Через 56 дней бурения после цементирования обсадной колонны Р 245 мм при шаблонировании названным шаблоном возникла первая "посадка" в интервале калийно-магниевых солей на 6 делений по индикатору веса (12 тс). Шаблон был сорван с места "посадки" при дополнительной нагрузке сверх веса на 7 делений или 14 тс.

После этого в интервале зоны калийно-магниевыех солей было сделано 22 разгрузочных отверстия диаметром 13 мм, затем продолжили дальнейшее углубление скважины с продолжением периодического шаблонирования обсад -:ой колонны. "Посадок" при этом не было. Это говорит о том, что нетолько прекратился ростдальнейшей деформации обсадной колонны ф 245 мм, но и . исчезла первоначальная деформация, появившаяся от воздействия калий,но-магниевых солей. За счет разгрузочных

5 отверстий происходило растворение калийно-магниевых солей, 3а счет этого исчезла поперечная нагрузка на обсадную колонну, что привело к исчезновению деформации изгиба обсадной колонны. Скважина успеш10 но пробурена до проектной глубины. . Способ прост в осуществлении. его применение позволяет сократить расходы средств и времени на бурение скважин в осложненных условиях при наличии калий15 но-магниевых солей, Формула изобретения

Способ определения технического со- стояния обсадной колонны в скважине, включающий определение допустимого по20 перечного изгиба обсадной трубы и периодическое измерение ее деформации в процессе эксплуатации скважины, о т л ич а ю.шийся тем, что, с целью упрощения осуществления способа, измерение дефор25 мации обсадной трубы осуществляют шаблонированием, за величину допустимого поперечного изгиба обсадной трубы принимают величину ее прогиба в момент появления остаточной деформации изгиба при

30 воздействии поперечной нагрузки на обсадную трубу вне скважины, а:длину шаблона принимают равной минимальной длине обсадной рубы, находящейся в зоне калийномагниевых отложений, причем диаметр

35 шаблона определяют по зависимости бщ=б н — h, где dsj — наружный диаме1"р шаблона;

dsa — внутренний диаметр обсадной трубы;

40 h — величина прогиба в момейт появления остаточной деформации изгиба при воздействии поперечнои нагрузки на обсадную трубу вне скважины.

1758221

Составитель В.Куртов

Редактор Т.,Лазоренко Техред М.Моргентал

Корректор А.Мотыль

Производственно-издательский комбинат "Патент"„г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2980 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ CCCP

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