Совершенствование технологии бурения наклонно-направленных скважин
ВВЕДЕНИЕ
1.Актуальность темы.
При традиционном способе направленного бурения с использованием забойных двигателей, геофизических ориентаторов и телеметрических систем допускаются различного вида отклонения от плановой траектории и целевых объектов, вызывающие дополнительные затраты на строительство скважин. При критическом отклонении от траектории необходимо перебуривать ствол, а если перебуривание не реализуемо, то даже ликвидировать скважину.
При бурении направленных и горизонтальных скважин для уплотнения сетки разработки, достижения отдаленных участков залежи, и предупреждения опасности пересечения стволов применяются все более сложные пространственные типы профилей.
СОДЕРЖАНИЕ
Обозначения и сокращения ....…………………………………………… 3
Введение ...……………………...……………………………………………. 4
Глава 1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ ПРОВОДКИСКВАЖИН СЛОЖНОГО ПРОФИЛЯ
1.1Анализ традиционной технологии управления искривлением
скважин……………………………………………………………………… 6
1.2 Анализ технологии направленного бурения с использованиемтелеметрических систем и управляемых забойных двигателей. ………… 7
1.3 Ограничения систем на основе управляемых забойных двигателей… 15
1.4. Влияние вращения бурильной колонны на транспорт шлама………. 16
1.5 Роторные управляемые системы с фрезерованием стенки скважины. 19
1.6 Роторные управляемые системы с асимметричным разрушением забоя……………………………………………………………………………. 21
1.7 Анализ проводки скважин со сверхбольшими отходами……………. 23
ГЛАВА 2 ТЕХНОЛОГИЯ ПРОВОДКИ СКВАЖИН СЛОЖНОГОПРОФИЛЯ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКИХ ИРОТОРНЫХ УПРАВЛЯЕМЫХ СИСТЕМ
2.1Требования к проводке скважины, технологии направленного бурения, телеметрическим и роторным управляемым системам применительно к геолого-техническим условиям месторождений ………………… 26
2.2Автоматизация проводки скважины роторными управляемыми системами…………………………………………………………………………… 27
2.3 Калибратор-центратор гидравлический – КЦГ………………………... 34
2.4 Оптимизация проводки скважин телеметрическими и роторными управляемыми системами…………………………………………………… 39
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………. 45
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ………………………… 46
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
- Акбулатов Т.О., Левинсон Л.М., Хасанов Р.А. Определение расчетного радиуса искривления при работе роторных управляемых систем (РУС) // Специализированный журнал «Нефтегазовое дело». - 2008. - №2. - стр. 29-33
- Акбулатов Т.О., Левинсон Л.М., Хасанов Р.А. Расчетный радиус искривления при работе роторных управляемых систем // Специализированный журнал «Бурение и Нефть». - 2007. - №6. - стр. 8-9.
- Левинсон Л.М., Хасанов Р.А. Оптимизация процесса бурения по данным телеметрических и роторных управляемых систем в режиме реального времени // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2019. № 10. c.21-26.
- Абдурахманов М.Т., Хасанов Р.А. Повышение качества и эффективности заканчивания скважин на месторождениях ОАО АНК «Башнефть» / Сборник научных трудов, Выпуск 121, часть 1, Материалы первой научно-технической конференции молодых учёных-специалистов ООО «Башнефть-Геопроект» «Научно-технический форум молодежи-2009». Уфа, 2009. - стр.136.
- Абдурахманов М.Т., Хасанов Р.А. Повышение эффективности строительства скважин на месторождениях ОАО АНК «Башнефть» / Сборник тезисов молодых учёных и специалистов ХХ творческой конференции ОАО АНК «Башнефть». Уфа, 2009. - стр.78.
- Акбулатов Т. О. Роторные управляемые системы: учебное пособие / Т. О. Акбулатов, Л. М. Левинсон, Р. А. Хасанов — Уфа: УГНТУ, 2006.
- Еромасов В.Г., Конесев В.Г., Левинсон Л.М., Левинсон М.Л., Хасанов Р.А., Шафигуллин Р.И. Строительство и навигация сложнопрофильных скважин. Монография. г.Альметьевск, 2014, 214 стр.
- Информационное обеспечение процесса бурения: учеб. пособие / Т. О. Акбулатов, Р. А. Исмаков, Л. М. Левинсон, Р. А. Хасанов.— Уфа: ООО "Монография", 2010.— 67 с.
- Левинсон Л.М., Хасанов Р.А. Геонавигация при проводке наклоннонаправленных и горизонтальных скважин / Материалы научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых №56. Тез. докл. УГНТУ. - Уфа: 2005.
- Левинсон Л.М., Хасанов Р.А. Геонавигация с использованием телеметрических систем / Материалы международной научно-технической конференции. «Повышение качества строительства скважин». Уфа, 2005, с. 125
- Левинсон Л.М., Хасанов Р.А. Новые технологии в бурении горизонтальных скважин увеличенного диаметра на месторождении Усть-Вах / Материалы научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых №57. Тез. докл. УГНТУ. Уфа, 2006.
- Левинсон Л.М., Хасанов Р.А. Роторные управляемые системы / Материалы международной научно-технической конференции. «Повышение качества строительства скважин». Уфа, 2005, с. 127
В-третьих, подачу бурильной колонны зачастую не удается осуществлять плавно и непрерывно для создания постоянной нагрузки на долото, что не позволяет забойному двигателю работать в оптимальном режиме.
Бурение в режиме вращения с забойным двигателем также имеет ряд недостатков, ведущих к неэффективной работе:
Во-первых, вращение бурильной колонны вызывает значительные радиальные и осевые нагрузки в забойном двигателе, ускоряющие его износ и вероятность отказа на забое. Бурение с заклинившим забойным двигателем зачастую невозможно из-за значительного повышения давления в циркуляционной системе и необходимости подъема для выяснения причины отказа.
Во-вторых, геометрические характеристики забойного двигателя с перекосом значительно влияют на поведение компоновки низа бурильной колонны, препятствуют оптимальному размещению стабилизаторов и калибраторов в КНБК и не позволяют производить бурение с форсированными режимами для повышения его эффективности[19-20].
В процессе проводки скважины с забойными двигателями при достижении заданных значений зенитного угла и азимута возникает необходимость подъема бурильной колонны, хотя долото к этому моменту может быть в работоспособном состоянии, так как у абсолютного большинства забойных двигателей угол перекоса между приводным валом и силовой секцией может быть изменен только на поверхности после разборки большей части КНБК (ВЗД с перекосом размещается прямо над долотом).
Совокупность рассмотренных факторов приводит к тому, что величина механической скорости при направленном бурении в режиме скольжения значительно ниже, чем при вращении.
На каждом участке бурения в режиме скольжения отмечается значительное уменьшение механической скорости. Механическая скорость при скольжении не только ниже, чем при вращении, но и существует граница, за которой скольжение становится невозможным, что приводит к невозможности нормального бурения протяженных горизонтальных стволов более 300м длиной.