Аналитические исследования технологии бурения скважин с роторным. Выпускной квалификационной работы Аналитические исследования технологии бурения скважин с роторными управляемыми системами в различных горногеологических условиях
 Скачать 2.3 Mb.
|
|
Забуривание боковых стволов - это эффективная технология, позволяющая увеличить добычу нефти на старых месторождениях и коэффициент извлечения нефти из пластов, вернуть в эксплуатацию нефтяные скважины, которые не могли быть возвращены в действующий фонд другими методами. Для забуривания дополнительных стволов с искусственных забоев целесообразно применить роторную управляемую систему реализующую механизм фрезерования стенки, в силу высокой интенсивности набора кривизны осуществляемого данным механизмом. Ярким примером подобной системы является Power Drive Xtra от компании Schlumberger. Обзор данной системы был проведен ранее, в пункте 3.3. 6.2 Роторные управляемые системы, рекомендуемые для набора кривизны При переходе из вертикального участка скважины в горизонтальный, или при переходе из наклонного ствола в горизонтальный существует необходимость осуществить значительный набор кривизны в пределах определенного, локального участка скважины. Для решения этой задачи оптимальным выбором является роторная управляемая система реализующая механизм набора кривизны за счет фрезерования стенки, так как такая система позволяет осуществить набор кривизны с высокой интенсивностью. Ярким примером подобной системы является система AutoTrak от компании Baker Hughes. Обзор данной системы был проведен ранее, в пункте 3.3. Если же стоит задача плавного и контролируемого набора кривизны, то наилучшим выбором станет система реализующая механизм ассиметричного разрушения горной породы вследствие перекоса долота. Образцом такой системы является система Geo-Pilot от компании Sperry- Sun, рассмотренная ранее в пункте 3.2. Обосновать данный выбор можно тем, что системы реализующие перекос долота являются более контролируемыми, так как отсутствует зависимость от скорости фрезерования и механической скорости бурения. 6.3 Роторные управляемые системы, рекомендуемые для бурения горизонтальных участков скважины При проводке горизонтального участка скважины необходима точность и контролируемость бурения. Также, в силу того, что бурение горизонтального участка производится как правило по коллектору, необходима возможность бурить быстро. Известно, что коллектор является достаточно хрупким материалом и скорость бурения может достигать 20- 40 м/ч. Из этого можно сделать вывод, что для бурения горизонтальных участков не эффективным является использование роторных управляемых систем реализующих механизм фрезерования стенки, так как для этого механизма существует прямая связь между скоростью бурения и интенсивностью набора кривизны. Чем выше скорость, тем ниже интенсивность. Таким образом при бурении горизонтального участка с высокой скоростью РУСы реализующие механизм фрезерования стенки будут неэффективны. Роторные управляемые системы реализующие механизм ассиметричного разрушения горной породы вследствие перекоса долота, напротив, будут являтся оптимальным выбором в данной ситуации. В того, что отсутствует зависимость от механической скорости бурения, есть возможность бурить быстро, что повышает эффективность процесса бурения. Ярким примером подобной системы является система EZ-Pilot от компании Sperry-Sun, рассмотренная в пункте 3.2 и, неупомянутая раннее, инновационная система Revolution от компании Weatherford . 6.4 Роторные управляемые системы, рекомендуемые для поддержания вертикальности ствола скважины Технологии направленного бурения применяются не только для осуществления набора кривизны или для бурения вертикальных скважин. Так же потребность в них существует и для бурения вертикальных стволов. Так роторные управляемые системы активно применяются для поддержания вертикальности ствола в процессе бурения. В таой ситуации необходимо применение силового варианта, которые предоставляют РУСы реализующие механизм фрезерования стенки. Примером такой роторной управляемой системы является упомянутая в пункте 3.5 система Power Drive Xceed от компании Schlumberger и, неупомянутая раннее, система Power V от компании Schlumberger. Итоги данного анализа приведены в таблице 7. Таблица 7 – Рекомендации по выбору роторных управляемых систем для различных задач на основании типа реализуемого механизма искривления Реализуемый механизм искривления Решаемые задачи Забуривание боковых стволов Плавный набор кривизны Резкий набор кривизны Бурение горизонтальных участков Поддержание вертикальности ствола Фрезерование стенки + (PowerDrive Xtra от Schlumberger) + (AutoTrack от Baker Hughes) + (Power Drive Xceed от Schlumberger, Power V от Schlumberger) Ассиметричное разрушение забоя вследствие перекоса долота + (Geo- Pilot от Sperry- Sun) + (EZ-Pilot от Sperry-Sun, Revolution от Weatherford) Механизм совместного фрезерования стенки и перекоса долота (гибридный) + (PowerDrive Archer от Shlumberger) ЗАКЛЮЧЕНИЕ В результате аналитических исследований, представленных в данной работе, можно сделать вывод, что технология бурения скважин с роторными управляемыми системами имеет массу преимуществ перед остальными существующими технологиями направленного бурения, что было показано на примере бурения конкретных скважин в сравнении с бурением с применением других современных отклонителей. Так, при бурении с применением роторной управляемой системе механическая скорость бурении возрастает в среднем в 2 раза, по сравнению с бурением винтовым забойным двигателем, что обеспечивает существенную экономию времени бурения. Эффективная длинна горизонтальной секции увеличилась на 40%, что в свою очередь позволило увеличить дебит скважин более чем вдвое. Так же было установлено, что в сравнении с забойным двигателем, роторная управляемая система позволяет бурить более гладкий ствол, что снижает риск аварийности. Была установлена зависимость между типом реализуемого механизма искривления и наиболее рациональной областью его применения. На основании аналитического исследования механизмов искривления реализуемых роторными управляемыми системами, были составлены рекомендации по выбору роторных управляемых систем, для различных задач, встречающихся в области направленного бурения. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 1. Нескоромных, В. В. Бурение наклонных, горизонтальных и многозабойных скважин: рукопись / В.В. Нескоромных. – Красноярск 2. Нескоромных, В.В. Направленное бурение и основы кернометрии: учебник / В.В. Нескоромных. – Москва : ИНФРА-М, 2015. 3. Нескоромных, В.В. Методологические и правовые основы инженерного творчества : учебное пособие / В.В. Нескоромных, В.П. Рожков – Москва : ИНФРА-М, 2015. 4. Шевченко И. А. Развитие технологии управляемого роторного бурения при строительстве скважин с субгоризонтальным профилем [Текст] // Технические науки в России и за рубежом: материалы III междунар. науч. конф. (г. Москва, июль 2014 г.). — М.: Буки-Веди, 2014. 5. Акбулатов Т.О. Роторные управляемые системы : учебное пособие / Т.О. Акбулатов, Р.А. Хасанов, Л.М. Левинсон – Уфа : УГНТУ, 2006. 6. Хасанов Р.А. Роторные управляемые системы. Преимущества и недостатки : материалы научно-технической конференции аспирантов и молодых ученых №55, 2004. 7. Официальный сайт компании «Weatherford»: www.weatherford.ru 8. Официальный сайт компании «Schlumberger»: www.slb.ru 9. Официальный сайт компании «Halliburton» : www.halliburton.ru 10. Официальный сайт компании «BakerHughes»: www.bakerhoghes.com 11. Новосельцев Д.И. Проблемы и перспективы бурения инженерно-геологических, гидрогеологических и эксплуатационных скважин: учебное пособие / Д.И. Новосельцев, А.В. Епихин – Томск 2014. 12. Кейн С.А. Современные технические средства управления траекторией наклонно направленных скважин: учебное пособие / С.А. Кейн – Ухта : УГТУ, 2014. |