| Приоритети: | Употреба: геофизично проучване на кладенци. Същността на изобретението: спиране на работещ кладенец, извличане на тръби от него, измерване на ъглите на наклона на обсадната колона с последващото им сравнение. Съединителните връзки са разположени и се използва диаграма на разположението на съединителите по дължината на низа в допълнение към измерването на ъглите на наклон, а позицията на съединителните връзки е свързана с инклинометрични измервания. Аксиалните и огъващи деформации и съответните напрежения се определят в отделни раздели в съпоставените предишни (фонови) и текущи изследвания на изменението на техническото състояние.
Изобретението се отнася до геофизични проучвания на кладенци и може да се използва за диагностика на техническото състояние на производствената обвивка по време на разработването на нефтени и газови находища.
Известен е метод за определяне на техническото състояние на обсадната колона в кладенеца, който се състои в следното: работният кладенец се спира, тръбната колона се отстранява от нея и наклономерът се спуска. Записаната инклинограма се сравнява с инклинограмата, получена след пробиване на кладенеца с фоновата инклинограма, както и с инклинограмите от предишни подобни определяния. В резултат на сравнението се откриват участъци с променени ъгли на наклон. Размерът на отклонението на текущия ъгъл на наклон от първоначалния служи като основаза идентифициране на местата и степента на деформация на колоната.
Съществуващият метод съдържа неуточнено предположение за недеформируемостта на тръбната колона в аксиална посока, предполага се, че дължината на цялата колона, както и дължината на отделните й сравнявани секции, не се променят, променят се само ъглите на наклона в секциите. Това противоречи на условията на работа на обсадната колона, описани в прототипа. По време на развитието на продуктивни пластове от находища всички слоеве скали се движат до земната повърхност, произтичащите от това натоварвания причиняват аксиални деформации както на цялата колона, така и на отделните й елементи. Освен това са възможни скъсвания на тръбен низ или проникването им един в друг през съединителната връзка. Всички тези видове аксиални деформации или измествания, които се отразяват в промяната на дължината, не се вземат предвид в прототипа и не участват в сравнението на инклинограмите. Всъщност оста на колоната е деформирана в аксиална посока и представлява крива линия с променлив ъгъл на наклон (кривина), следователно при тези условия не е възможно да се установи едно към едно съответствие между точките на едно и също сечение, както и границите на самите сечения, за да се сравнят ъглите на наклон в предишното (фоново) и текущото състояние на колоната. Въпреки че съществуващият метод съдържа резерви относно приложението му към началния етап на деформация, обаче няма признаци, по които този етап да може да се установи.
Друг недостатък на съществуващия метод е използването като основен параметър, характеризиращ мястото и степента на деформация, промяната в ъгъла на наклона на оста на колоната. Този параметър определя само изместването и не винаги е тясно свързан с деформацията. Добре циментирана секция на низ може да бъде в прищипано състояние във формациятаздрава скала. В случай на деформация на този слой в депресионната фуния, този участък от колоната ще има премествания, но като абсолютно твърдо недеформируемо тяло. Следователно промените в ъглите на наклона в този случай не могат да служат недвусмислено като основа за откриване и промяна на техническото състояние на колоната в този участък.
Същността на предложения метод е следната. В процеса на разработване на нефтени и газови находища, тъй като въглеводородите се извличат от продуктивни пластове, възниква спад на налягането в резервоара, което нарушава естественото равновесно състояние на минната среда. Инжектирането на пластов флуид се използва за поддържане на налягането в резервоара и стабилизиране на позицията на скалната маса. Процесите на производство и инжектиране трябва да бъдат балансирани по отношение на местоположение, обем и налягане. Технически обаче е трудно да се направи това, поради което по правило извличането и инжектирането на суровини е придружено от деформации не само на продуктивни и абсорбиращи слоеве, но и от изместване на всички скални слоеве до земната повърхност. Резултатът от тези премествания е появата на допълнителни натоварвания върху опората на кладенеца. Тъй като кладенецът може да пресича формацията под всякакъв ъгъл или формацията може да лежи нехоризонтално, деформациите на формацията, възникващи нормално спрямо нейната повърхност, ще причинят натоварвания върху производствената обвивка с радиални, напречни и аксиални компоненти. Кумулативното действие на тези натоварвания първо ще предизвика деформация на колоната, а след това, с увеличаването им, нарушаване на нейната цялост. Наблюдавани форми на разрушаване: смачкване, огъване, разкъсване на колоната в съединителното съединение в комбинация с аксиално изместване на двете части, изтичане на резбовото съединение и тялото на тръбата чрез напукване. Това показва, че формитедеформации, предшестващи разрушаването, като правило, имат формата на надлъжно-напречно огъване, придружено от колапс.
Заявеното изобретение е насочено към решаване на проблема за откриване на промени в техническото състояние на обсадна колона чрез периодични изследвания на нейните геометрични характеристики, последвани от определяне на промените в деформациите и напреженията в сравнени предишни (фонови) и текущи изследвания.
Решението на проблема се постига с това, че при всяко изследване на техническото състояние, за разлика от съществуващия метод, освен инклинометрия се извършва и муфометрия и последващо обвързване на положението на съединителните съединения с инклинометрични измервания. В резултат на тази операция цялата дължина на колоната се маркира в инклинометрични измервания, което позволява да се установят границите на отделните участъци в сравняваните изследвания по позицията на съединителните съединения. Чрез извършване на муфтометрия се разграничават случаи на нарушаване на целостта на корпуса под формата на прекъсване.
Друга разлика се състои в това, че в допълнение към ъгъла на наклона, използван в съществуващия метод в отделните участъци, муфтометрията определя количеството на аксиалното изместване като разликата в дължините на участъка в сравняваните изследвания. Кривината на колоната на обекта се определя от ъглите на наклон, измерени при всяко изследване.
Третата разлика е, че деформациите и съответните им напрежения се използват като основа за преценка за наличието на промяна в техническото състояние.
Това е фундаментална разлика, тъй като конструкцията на обсадната колона се извършва според напреженията. Съответствието с условието за якост на напрежение е необходимо условие, което определя работата на колоната (техническо състояние) на всички етапиоперация. Само напреженията в колоната са интегралният показател за реакцията на колоната към съвкупността от натоварвания, действащи върху нея, и въздействията, произтичащи от развитието на полетата, и следователно са основната мярка за техническото състояние. В допълнение, величината на промяната в напрегнатото състояние служи като основа за определяне на ресурса на остатъчна якост.
Методът се осъществява по следния начин. След затваряне на кладенеца и извличане на тръбната колона от нея, в кладенеца се пуска инклинометър и се измерват ъглите на наклона на колоната на обсадната колона по целия кладенец или в интересните зони и тези ъгли се записват. След това се локализират съединителните съединения и се получава диаграма на разположението на съединителите по протежение на низа. Графиката на промяната на ъглите на наклона по протежение на сондажа е изградена в същия мащаб като диаграмата на местоположението на ръкавите. Позициите на връзките на ръкавите са свързани с инклинометричните измервания чрез комбиниране на двете графики. Полученият резултат (инклинограма) се сравнява с подобен резултат (инклинограма) в предишното (фоново) изследване. В резултат на сравнението, с помощта на муфтови връзки, съответните участъци и техните граници се намират на двете инклинограми. Сравнете промяната на ъглите на наклон в областите и намерете области с променени ъгли на наклон.
За всяка от секциите разпределението на кривината се определя от измерените стойности на ъглите на наклона. Намерете максималните стойности на кривината, определете промяната в кривината. Диаграмите на местоположението на съединителя се комбинират, промяната в дължината на сечението се задава на абсолютната аксиална деформация. Според откритите деформации се определя изменението на напрегнатото състояние. По големината на деформациите и напреженията се преценява наличието и степента на изменение на техническото състояние.обсадни струни.
По този начин предлаганият метод има следните предимства в сравнение с прототипа: точно определяне на границите на отделните участъци по позицията на съединителните съединения във всяко от сравняваните изследвания; обхватът на сравняваните геометрични характеристики в отделни участъци е разширен поради допълнителното въведение към разглеждането на аксиално изместване (деформация) в допълнение към ъглите на наклон; Деформациите и напреженията се използват като основни параметри, свързани с откриването и промяната на техническото състояние на колоната.
Горните предимства повишават ефективността на изследванията за откриване и идентифициране на степента на промяна в техническото състояние и повишават способността за предотвратяване на възникването на аварии с нарушаване на целостта на корпуса.
ИСК
МЕТОД ЗА ОПРЕДЕЛЯНЕ НА ТЕХНИЧЕСКОТО СЪСТОЯНИЕ НА КОРПУСА В КЛАДЕНЕЦА, включващ спиране на кладенеца, извличане на тръби от него, измерване на ъглите на наклона на корпуса и последващото им сравнение, характеризиращ се с това, че по време на всяко изследване за откриване на промяна в техническото състояние, локализирането на съединителните съединения се извършва успоредно с измерването на ъглите на наклон, последвано от нанасяне на графика диаграма на разположението на съединителите по протежение на вала на низа, а степента на промяна в техническото състояние за периода между предишните (фонови) и текущите изследвания се съди по изменението на деформациите и напреженията в отделните участъци по формулите l t - дължината на същия участък в настоящото изследване, m; l p - дължина на същия участък в предишното (фоново) изследване, m: - абсолютна промянакривина в областта, ограничена от съединителните му стави, m - 1; K t - най-голямата стойност на кривината в същата зона, съответстваща на измерените ъгли на наклона в настоящото изследване, m - 1 : K p - най-голямата промяна на кривината в същата област, съответстваща на измерените ъгли на наклона в предишното (фоново) изследване, m - 1; Ds - абсолютна промяна на нормалните напрежения в същото сечение, MPa; d - външен диаметър на обсадната колона, m; E - Модул на Юнг на материала на обсадната колона, MPa.