В данной статье рассматривается практический опыт применения комбинированных бурильных колонн, включающих алюминиевые бурильные трубы, что позволяет повысить протяженность горизонтальных участков скважины и минимизировать вероятность возникновения различного рода осложнений при их проводке.
Ключевые слова: бурение, алюминиевые трубы, скважина, осложнения при проводке, глубина скважины, оптимальная частота.
This article discusses the practical experience of using combined drill strings, including aluminum drill pipes, which makes it possible to lengthen horizontal sections of wells and reduce the likelihood of various types of complications during their drilling.
Keywords: drilling, aluminum pipes, borehole, drilling complications, borehole depth, optimal frequency.
На рисунке 1 представлены сравнительные результаты оценки эффективности применения в протяженных горизонтальных скважинах алюминиевых бурильных труб ЛБТПН в сравнении со стальными СБТ аналогичных типоразмеров.
Данный график отображает показатели максимальной осевой нагрузки на долото без возникновения риска потери продольной устойчивости буровой колонны БК в режиме «слайдинга» (без вращения БК).
Рис. 1. Максимальная нагрузка на долото в зависимости от длины горизонтального ствола
В таблице 1 представлены сравнительные расчетные результаты применения алюминиевых ЛБТПН и стальных СБТ буровых труб близких типоразмеров со следующими компоновками БК:
– стальные трубы ТБПН 89х9,35-«Л» длиной 4088м, длина типовой КНБК — 87м, в составе которой расположены долото, забойный двигатель, телесистему, УБТ, ясс
– алюминиевые трубы ЛБТПН 103х11П из сплава Д16Т длиной 3800 м + 288 м ТБПН 89х9,35 + 87 м аналогичной КНБК.
В ходе анализа данных представленных в таблице 1 можно сделать выводы о том, что при бурении нижнего участка скважины с применением легкосплавных алюминиевых труб ЛБТПН по сравнению с компоновкой из стальных труб ТБПН, обеспечивает наибольший запас прочности и характеризуется снижением напряженно-деформируемого состояния БК, что позволяет увеличить протяженность скважины, без рисков возникновения затяжек и других негаивных явлений свойственных тяжелым стальным трубам при бурении протяженных скважин.
Та блица 1
Сра вните льные характеристики компоновок БК при бурении на отм. 3135 м.
Так же согласно представленным выше сравнительным характеристикам данных компоновок БК показывает расхождение между расчетными и фактическим данными не превышает 10 %. Применение комбинированной компановки БК засчет сниженияобщего веса оборудования позволило снизить сопротивления перемещения и вращения БК, позволило снизить вес оборудования на крюке при выполнении спуско-подъемных операций на 7,4 тнс, за счет лучшей вписываемости и проходимости в искривленных участках скважины, позволило снизить крутящий момент и ряд других показателей.
На рисунке 2 для данных компановок БК представлены сравнительные результаты расчетов по распределению удельных боковых усилий которыеприжимают БК к скважинным стенкам при выполнении операции подъема оборудованияс отметки 3135м.
Рис. 2. Сравнительные результаты расчетов по распределению удельных боковых усилий действующих на БК
Как из представленной выше диаграммы, боковые прижимающие усилиястальной БК значительно выше сил действующих на комбинированную компановку БК с применением аллюминиевых труб. Соответствено силысопротивленияи силы трения перемещенияи вращения оборудования в стальной БК будуттак же существенновыше нежели вкомбинированой компановке БК.
Разница в значениях удельных прижимающих усилий для стальной и комбинированной компоновок тем больше, чем выше интенсивность искривления ствола скважины. Физически эти результаты объясняются как меньшим весом, так и меньшей изгибной жесткостью алюминиевых бурильных труб по сравнению с СБТ.
На рисунке 3 представленны сравнительные показатели стальной и комбинированой компановок БК по растягивающим усилиям которые можно довести до КНБК вслучае ее прихвата на отм. 3135 м. в зависимости от усилия накрюке.
Рис. 3. сравнительные показатели стальной и комбинированой компановок БК по растягивающим усилиям которые можно довести до КНБК вслучае ее прихвата на отм. 3135 м.
Как видно из данного рисунка через облегченную кобинированую компоновку БК с применением легкосплавных алюминиевых труб, до низа КНБК при одинаковых услиях на крюке можно привести сравнительную большую нагрузку в отличии от компоновки БК из стальных труб, чтоувеличивает эффективность мероприятий по устранению негативного явления в виде прихвата.
Прове де нные по исходным да нным ООО «Ка тобне фть» сра вните льные ра сче ты на пряже нно-де формирова нного состояния ста ли и комбинирова нного (с включе ние м ЛБТПН) БУ подтве рдили ре зульта ты, получе нные в промысловых условиях. Та кже было пока за но, что уве личе ние длины уча стка ЛБТПН 90х9П в соста ве буровой уста новкиможе т приве сти к боле е зна чите льномусниже нию на пряже нного состояния буровой уста новки.
Литература:
- ЮнинЕ .К. Дина мика глубокого буре ния / Е .К. Юнин, В. К. Хе га й. М.: ООО «Не дра -Бизне сце нтр». 2004. 286 с.
- Отче тна я докуме нта ция ООО «РН-Юга нскне фте га з» по буре нию горизонта льныхсква жин с приме не ние м прогре ссивныхме тодов и оборудова ния.
- А . Дворников Приме не ние ле гкоспла вных бурильных труб ЛБТПН 90х9П в сложных ге ологиче ских условиях буре ния боковых стволов на Приобском ме сторожде нии // Не фте га з. 2011. № 2.
- Ба сович В. С., Буяновский И. Н., Са пунжи В. В. Пе рспе ктивы приме не нияле гкоспла вных бурильных труб с на ружнымспира льным оре бре ние м для буре ния горизонта льныхсква жин и боковых стволов // «Буре ние и не фть» 2013. № 6.
