ДонНТУ> Портал магистров ДонНТУ> Библиотека

Авторы: ФИЛИМОНЕНКО Н.Т., КАРАКОЗОВ А.А. (ДонНТУ), КУЩ О.А., КОЗЫРЕВ О.М. (ПО «УКРУГЛЕГЕОЛОГИЯ»)

РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ СИГНАЛИЗАТОРА ВНЕЗАПНОГО ПАДЕНИЯ УРОВНЯ В СКВАЖИНЕ.

Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія: гірничо-геологічна. Вип. 63. Донецк. ДонНТУ, 2003 с. 78-81.

Геологические разрезы скважин, сооружаемых производственным геологическим объединением «Укруглегеология», весьма насыщены проницаемыми зонами. При пересечении зоны влияния горных выработок часто наблюдается внезапное падение уровня жидкости. По исследованиям, проведенным для центральной и восточной части Донецкого бассейна, размеры зон трещиноватости над горной выработкой равны соответственно 12 и 41 - 44 мощностям пласта . При этом далеко не всегда ожидаемая глубина начала зоны влияния горной выработки соответствует действительной. Таким образом, прогнозируя одни условия встречи и пересечения поглощающего интервала, на практике приходится сталкиваться с другими. Отсутствие в таких случаях контроля падения уровня жидкости непосредственно в процессе бурения повышает вероятность обвала стенок скважины и возникновение прихвата. Это распространенный и тяжелый вид аварий.

В отечественной и зарубежной практике бурения применяются устройства для измерения положения уровня жидкости, но их использование предусматривает обязательное извлечение бурового снаряда из скважины. Это негативно влияет на непрерывность технологического процесса бурения. Поэтому, весьма актуальными представлялись исследования, направленные на теоретическое обоснование и практическую реализацию способа контроля уровня жидкости непосредственно в процессе бурения.

Кафедрой технологии и техники геологоразведочных работ Донецкого национального технического университета был разработан сигнализатор внезапного падения уровня жидкости (СПУ), схема которого приведена на рис.1.

Сигнализатор внезапного падения уровня жидкости в скважине:

Рис.1 - Сигнализатор внезапного падения уровня жидкости в скважине:

а - сигнализатор до срабатывания; б - сигнализатор после срабатывания.

  1. Клапан.
  2. Пружина.
  3. корпус сигнализатора.
  4. Скважина.

Положение сигнализатора в скважине предварительно рассчитывается по специально разработанной методике.

Сигнализатор состоит из корпуса 3 и клапана 1, опирающегося на пружину 2. Он включается в состав бурового снаряда (не показан) и опускается в скважину 4. При работе сигнализатора клапан 1 воспринимает сверху результирующую силу F1 от:

  1. Давления столба жидкости в колонне бурильных труб, установленных над сигнализатором;
  2. Перепада давления вызванного гидравлическими потерями при течении жидкости в сигнализаторе;
  3. Скоростного напора потока жидкости на клапан 1.

Снизу на клапан 1 действует суммарное усилие F2 от силы упругости пружины 2 и гидростатического давления столба жидкости в скважине. Последнее зависит от заглубления сигнализатора под уровень жидкости в скважине и ее плотности. В том случае, если выполняется условие, нисходящий поток промывочной жидкости поступает по каналу «к» на забой скважины.

В противном случае, который наступает при падении уровня жидкости в скважине с отметки h1 (рис.1а) до h2, поток очистного агента в бурильной колонне направится вместо канала «к» в канал «l» и по нему - в скважину. Тогда манометр, установленный в нагнетательной линии бурового насоса, покажет резкое уменьшение давления. Это и будет сигналом, свидетельствующим о внезапном снижении уровня жидкости в скважине. Таким образом, контроль положения уровня жидкости в скважине осуществляется без прерывания технологического процесса бурения.

Испытания разработанного сигнализатора проводились на скважине ДМ-2103 ПО «Укруглегеология». Цель испытаний - подтверждение работоспособности разработанной конструкции СПУ.

ДонНТУ> Портал магистров ДонНТУ> Библиотека