«Анализ работы зарубежных роторно-управляемых систем». ГладкихМ.Д.. Курсовая работа По дисциплине Бурение горизонтальных скважин (наименование учебной дисциплины согласно плану) Тема курсовой работы Анализ работы зарубежных роторноуправляемых систем
 Скачать 206.7 Kb.
|
 Министерство науки и высшего образования Российской Федерациифедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра бурения скважин Курсовая работа По дисциплине: Бурение горизонтальных скважин (наименование учебной дисциплины согласно плану) Тема курсовой работы: «Анализ работы зарубежных роторно-управляемых систем» Выполнил: студент НБМ-21 _________ Гладких М.Д./ (шифр группы) (подпись) (Ф.И.О.) ОЦЕНКА: Дата: ПРОВЕРИЛ: Руководитель проекта: доцент _________ /Блинов П.А./ (должность) (подпись) (Ф.И.О.) Санкт-Петербург 2022 ОглавлениеВведение 3 1.Зарубежные роторно-управляемые системы 4 1.1 Роторно-управляемые системы компании «Schlumberger» 4 1.1.1Power Drive X6 4 1.1.2 PowerDrive Archer 6 1.2 «Revolution» RSS компании «Weatherford» 6 1.3 «Wellguide» RSS компании «Gyrodata» 7 2.Сравнительный анализ приведенных долот 9 Заключение 11 Список литературы 13 ВведениеВ настоящее время большая часть "простых" залежей уже находится в эксплуатации либо консервации. По данным Министерства энергетики Российской Федерации на 2019 год более 65% составляет доля трудноизвлекаемых запасов нефти от общего объёма доказанных запасов. В связи с этим усложняются конструкции и профили скважин, которые пробурить традиционными способами невозможно или обусловлено большим риском. Последнее десятилетие наблюдается стабильный прирост горизонтального бурения. Согласно данным международной консалтинговой компании Deloitte в 2018 году на горизонтальное бурение приходится 48% всех объёмов эксплуатационного бурения. А по информации Института народнохозяйственного прогнозирования РАН с 2013 по 2018 доля горизонтального бурения выросла на 27% – с 21% до 48%. И, по-видимому, данная тенденция сохранится в ближайшие годы. Вместе с этим на рынке давно присутствуют роторно-управляемые системы (РУС) и с каждым годом появляются новые модели. Они позволяют бурить скважины с большим отходом от вертикали и протяжёнными горизонтальными участками. Одни РУС позиционируются, как системы для точной проводки скважин, другие для бурения в сложных геологических условиях, третьи обещают повышенную надёжность и т.д. Однако литература по роторно-управляемым системам сейчас находится в состоянии застоя, и вместе с этим встаёт вопрос: какую роторно-управляемую систему выбрать для работы? Зарубежные роторно-управляемые системыРоторно-управляемые системы компании «Schlumberger»Power Drive X6Являясь лидером на рынке роторно-управляемых систем, компания «Schlumberger» представляет широкий выбор РУС: 1) РУС PowerDrive X6 Быстрая и точная проводка скважин 2) РУС PowerDrive Xceed Бурение в сложных геологических условиях 3) РУС с отклоняющим модулем PowerDrive Orbit. Повышенная надежность, улучшенный контроль за траекторией 4) РУС PowerDrive vorteX. Усиленная забойная мощность 5) РУС PowerDrive Archer. Высокая интенсивность искривления ствола скважины PowerDrive X6 RSS предназначен для полного управления направлением при вращении бурильной колонны. Эффективные системы нисходящей линии связи и автоматическое удержание наклона обеспечивают плавное касательное сечение и повышают истинную точность вертикальной глубины в горизонтальном сечении, что крайне важно для максимизации извлекаемых запасов и производственного потенциала скважины. Комплект трехосных датчиков обеспечивает быстрое и точное управление направлением в автоматическом или ручном режиме работы. Дополнительный азимутальный датчик гамма-излучения ближнего бита обеспечивает быструю реакцию на изменения пласта. PowerDrive X6 RSS предоставляет дополнительную опцию гибридного обслуживания для расширенного использования в сложных условиях. Комбинация push the bit PowerDrive X6 со встроенным гибким соединением позволяет системе использовать принцип point the bit для удовлетворения требовательных требований траектории. В результате получается полностью вращающаяся гибридная система, которая изгибает КНБК с более высокой степенью тяжести Особенности 1) все элементы РУС вращаются; 2) инклинометрия и измерение азимута над долотом; 3) измерение уровня вибраций и ударных нагрузок на забое; 4) ориентированный гамма-каротаж (ГК) над долотом для геонавигации; 5) режим автоматического удержания зенитного угла; 6) дополнительная гибкая УБТ для увеличения интенсивности набора угла; 7) передача данных в режиме реального времени через телесистему; 8) возможность комбинирования с РУС PowerDrive vorteХ.  Рисунок1. –а) PowerDrive X6 1100; б) PowerDrive X6 900; в) PowerDrive X6 825; г) PowerDrive X6 675; д) PowerDrive X6 475. Таблица 1 – Эксплуатационные характеристики PowerDrive X6
1.1.2 PowerDrive ArcherPowerDrive Archer – роторная управляемая система, предоставляющая возможность производить бурение нестандартных профилей, которые ранее можно было пробурить лишь с помощью винтовых забойных двигателей. Эта инновационная система обеспечивает непрерывную и высокую интенсивность набора кривизны из любого зенитного угла — испытания показали значение более 17°/30м. Все внешние детали PowerDrive Archer вращаются, что значительно снижает риск механического или дифференциального прихвата и улучшает качество ствола скважины и, тем самым, облегчает процесс их заканчивания. Система способна бурить сложные трехмерные скважины от башмака до башмака и забуривать новые стволы из любых точек в открытом стволе. В основе РУС PowerDrive Archer лежат проверенные и надежные технологии, используемые в РУС PowerDrive X6, а также уникальный блок гибридного управления, который максимально увеличивает дренирование пласта и снижает риски при бурении 1.2 «Revolution» RSS компании «Weatherford»Revolution RSS обеспечивает точное бурение в скважинах с большим отходом от вертикали с использованием технологии point the bit, которая улучшает качество скважины, скорость прохождения и срок службы долота. Короткая компактная конструкция снижает сложность технологии роторноуправляемой системы и размещает комплекс LWD вблизи долота. В RSS используется поворотный стабилизатор, который ориентирует ось бурового долота относительно оси запланированного пути скважины, что оптимизирует процесс направленного бурения и максимизирует эффективность бурения. Насос генерирует движущую силу для отклонения бурильной колонны в соответствии с запрограммированным планом скважины. Таблица 2. Эксплуатационные характеристики Revolutiom Rss
1.3 «Wellguide» RSS компании «Gyrodata»«WellGuide» RSS от «Gyrodata» — это полностью автоматизированная роторно-управляемая система (Point the bit), которая позволяет превосходно управлять направлением бурения для оптимального ствола скважины что в итоге приводит к максимизации производства. WellGuide обеспечивает предварительное программирование цели для азимута и наклона. Проектирование и производительность: Немагнитная конструкция с целью размещения датчика (азимут / наклон) для достижения большей точность и аккуратности. Разработан для обеспечения полного контроля при низких углах до 0,5 °, что обеспечивает повышенную целостность ствола скважины по сравнению с обычными системами RSS. Разработан для обеспечения полного контроля при низких углах до 0,5 °, что обеспечивает повышенную целостность ствола скважины по сравнению с обычными системами RSS. Полная интеграция для широкого спектра сложных операций, включая LWD и MicroGuide (каротаж скважины высокой плотности). Приведение в действие от внутреннего источника питания, обеспечивающее отсутствие падения давления или гидравлической неэффективности. Таблица 3 - Параметры бурения
Сравнительный анализ приведенных долотИсходя из того, что роторно-управляемые системы преимущественно выбираются для бурения с продолжительными горизонтальными участками, наилучшим вариантом для рассмотрения являются роторно-управляемые системы для бурения. Роторно-управляемые системы таких компаний, как Baker Hughes и Halliburton не рассматриваются в данном анализе, так как у представленных моделей отсутствует разработка для бурения под хвостовик, либо недостаточно данных для проведения анализа.
Таким образом получен проранжированный список «PowerDrive Archer 475» компании «Schlumberger» 20; «Revolution 675» компании «Weatherford» 18; «PowerDrive Х6 475» компании «Schlumberger» 17; «Wellguide RSS» компании «Gyrodata» 16. ЗаключениеВ результате исследования роторно-управляемых систем мировых производителей был проведен сравнительный анализ, что позволило выявить лидеров для работы в различных геолого-технических условиях. В итоге, был получен проранжированный перечень роторно-управляемых систем с целью работы в различных геолого-технических условиях для бурения. Сравнительными характеристиками были выбраны такие параметры как интенсивность искривления, максимальный крутящий момент, максимальная осевая нагрузка и максимальная скорость вращения. Каждый параметр был сравнительно оценен по 5-балльной шкале. В результате анализа наиболее перспективной системой была выбрана РУС компании «Schlumberger» «PowerDrive Archer 475». Список литературы1. Закиров А.Я. «Первые результаты испытаний роторно-управляемых систем российского производства». 2. Бурение наклонных, горизонтальных и многозабойных скважин А. С. Повалихин, А. Г. Калинин, С. Н. Бастриков, К. М. Солодкий; под общ.ред. доктора технических наук, профессора А. Г. Калинина. – М. : Изд. ЦентрЛитНефтеГаз, 2011. – 647 с. 3. Калинин, Б.А. Никитин, К.М. Солодкий, А.С. Повалихин. Профили направленных скважин и компоновки низа бурильных колонн – М.: Недра, 1995-305с 4. Попов А.Н., Спивак А.И., Акбулатов Т.О. Технология бурения нефтяных и газовых скважин. – М.: ООО «Недра – Бизнесцентр», 2003. – 509 с. 5. Кейн С.А. Современные технические средства управления траекторией наклонно направленных скважин: учебное пособие / С.А. Кейн – Ухта : УГТУ, 2014 6. Официальный ресурс компании «Schlumberger» [Электронный ресурс]. – режим доступа к стр.: https://www.slb.com (дата обращения 8.04.20). 7. Официальный ресурс компании «Gyrodata» [Электронный ресурс]. – режим доступа к стр.: https://www.gyrodata.com (дата обращения 27.03.20). | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||