СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМА И МЕСТА ПОСТУПЛЕНИЯ ПЛАСТОВОЙ ВОДЫ В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ СКВАЖИН

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при бурении нефтяных и газовых скважин.

Известен способ определения объема и места поступления пластовой воды в процессе бурения скважин с помощью прибора ВМ-6 (www.garant-servis.ru). Он предназначен для определения водоотдачи глинистых растворов, применяемых при бурении нефтяных и газовых скважин. Показатель водоотдачи глинистых растворов определяет количество фильтрата в кубических сантиметрах, выделяющегося при избыточном давлении 0,1 МПа за 30 мин с площади фильтрации диаметром 75 мм, и характеризует способность глинистого раствора получать в себя свободную воду из пласта.

Недостатками данного способа являются его низкая оперативность и, зачастую, недостаточная точность в привязке к глубине бурения, так как результат измерения получается не ранее 1-2-х часов после отбора проб из скважины. За это время может быть пробурен достаточно большой интервал, и изменение значений показателей фильтрата трудно привязать к месту поступления воды в скважину и тем более судить об интенсивности самого поступления.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому способу является способ, основанный на контроле изменения плотности бурового раствора в процессе бурения - см. п. 1.10 РД 39-2-645-81 «Методика контроля параметров буровых растворов». Суть контроля заключается в том, что в моменты времени, указанные в плане контроля, из циркуляционного раствора отбирается заданное количество проб и определяются выборочные значения необходимых параметров, которые заносятся на контрольные карты. В зависимости от положения этих значений относительно границ регулирования судят о возникновении отклонений параметров от их проектных значений и принимают решение о регулировании свойств бурового раствора. Данный способ более оперативен и информативен, чем предыдущий.

Недостатком данного способа является то, что он также не дает точной информации о месте и количестве поступившего объема воды в скважину, а лишь позволяет по изменению (в нашем случае по уменьшению) плотности бурового раствора предположить о наличии поступления пластовой воды в скважину.

Целью предлагаемого изобретения является создание способа определения объема и места поступления пластовой воды в процессе бурения скважин, лишенного перечисленных выше недостатков.

Указанная цель достигается построением графика поступления объема пластовой воды (V_в) в зависимости от глубины бурения (Н) на основе математического расчета исходя из энергетического баланса рассматриваемого процесса. При этом учитываются изменение плотности бурового раствора при бурении и объем скважины, заполненной буровым раствором.

Сущность настоящего изобретения заключается в том, что заявляемый способ определения объема и места поступления пластовой воды в процессе бурения скважин согласно изобретению предлагает с целью получения полной информации о месте и количестве поступившего объема воды в скважину через заданные интервалы глубины бурения скважины замерять плотность бурового раствора (ρ_pn), одновременно определять объем скважины, заполняемый буровым раствором (V_p), и по данным расчета строить график поступившего объема пластовой воды (V_в), который в зависимости от интервала глубины бурения определяется по формуле

где:

V_в - объем пластовой воды, м³;

V_p - объем бурового раствора, м³;

ρ_р- плотность бурового раствора исходная, кг/м³;

ρ_pn - плотность бурового раствора на n-м интервале, кг/м³;

ρ_в - плотность воды, кг/м³.

На фигуре представлен график поступления объема пластовой воды (V_в) в зависимости от глубины бурения (Н).

Восходящая часть графика свидетельствует о начале поступления воды, а нисходящая - о завершении этого процесса. Таким образом, нами с достаточной для промысловых условий точностью определяется объем пластовой воды (V_в), поступившей в скважину при бурении, а также интервалы ее поступления.

Формулу (1) можно получить следующим способом. Составляем равенство (энергетический баланс рассматриваемого процесса), в котором в левой части представлено произведение объема бурового раствора (V_p) на плотность раствора (ρ_pn) после замера на n-м заданном интервале при поступления объема пластовой воды (V_в), а в правой части равенства представлена сумма произведений, составляющих левую часть равенства.

V_p * ρ_pn = (V_p - V_в) ρ_p + V_в * ρ_в

Далее:

V_p * ρ_pn = V_p * ρ_р - V_в * ρ_р + V_в * ρ_в

V_в * ρ_р - V_в * ρ_в = V_p * ρ_р - V_p * ρ_pn

V_в (ρ_p - ρ_в) = V_p (ρ_р - ρ_pn)

Отсюда получаем, что

Простота и надежность предложенного способа позволяет использовать его для получения объективной информации об объеме и месте поступления в скважину пластовой воды в процессе бурения.

Источники информации

1. www.garant-servis.ru

2. РД 39-2-645-81 «Методика контроля параметров буровых растворов».