Бурение боковых стволов на примере Уренгойского газоконденсатного месторождения | Статья в сборнике международной научной конференции

Автор:

Рубрика: 14. Общие вопросы технических наук

Опубликовано в

II международная научная конференция «Технические науки: традиции и инновации» (Челябинск, октябрь 2013)

Дата публикации: 06.10.2013

Статья просмотрена: 800 раз

Библиографическое описание:

Антонова Е. Н. Бурение боковых стволов на примере Уренгойского газоконденсатного месторождения [Текст] // Технические науки: традиции и инновации: материалы II Междунар. науч. конф. (г. Челябинск, октябрь 2013 г.). — Челябинск: Два комсомольца, 2013. — С. 79-82. — URL https://moluch.ru/conf/tech/archive/87/4287/ (дата обращения: 25.09.2018).

В данной статье рассматриваются вопросы, связанные с восстановлением фонда бездействующих скважин, технологией бурения боковых стволов, отводов и применяемое при этом оборудование.

Ключевые слова: бурение, фрезерование, двигатель — отклонитель, телеметрия.

В процессе эксплуатации нефтяного или газового месторождения дебит скважин со временем уменьшается или прекращается вообще из-за обводнений или ухудшений коллекторских свойств пласта. В настоящее время в России по этим причинам простаивает свыше сорока тысяч скважин. Количество бездействующих и малодебитных скважин во всех нефтегазодобывающих регионах страны постоянно увеличивается, поэтому важным направлением деятельности нефтегазодобывающих предприятий становиться ремонт старых скважин.

Эффективным методом восстановления бездействующих и повышения производительности малодебитных скважин, является бурение бокового ствола из вырезанного участка обсадной колоны. Боковые стволы позволяют обойти зоны обводнения и загрязнения в пласте, а так же вскрыть пропущенные пласты. Использование при этом технологии многоствольного и разветвлено горизонтального бурения улучшит дренажную систему и условия эксплуатации продуктивного плата.

Технология бурения бокового пласта состоит из следующих этапов:

1.                  Фрезерование обсадной колоны по всему сечению с помощью вырезающего устройства.

2.                  Установка зарезного цементного моста в открытом интервале ствола.

3.                  Ориентирование двигателя отклонителя в обсадной эксплуатационной колоне и забуривание бокового ствола зарезного цементного моста.

4.                  Направленное бурение бокового ствола.

5.                  Крепление бокового ствола хвостовиком.

При забуривании бокового ствола с зарезного цементного моста:

-          Полностью исключаются проблемы связанные со спуском и закреплением клина.

-          Состояние обсадной колоны не оказывает существенного влияния на проведение работ по бурению и креплению бокового ствола.

-          Из вырезанного интервала обсадной колоны можно пробурить несколько боковых стволов.

-          Имеется возможность многократного использования существующего вырезанного интервала.

-          Широкий спектр радиусов искривления в месте забуривания.

-          Восстановлению подлежат старые скважины, которые имеют различные дефекты обсадной эксплуатационной колонны.

Основными элементами комплекса технических средств для бурения бокового ствола являются:

1.                  Вырезающее устройство. Предназначено для фрезерования по всему сечению обсадных труб роторным способом. В процессе фрезерования удаляется старый цемент из обсадной колонны, образующиеся, при этом, мелкая стружка металла легко удаляется из скважины. Вырезающее устройство состоит из трех частей:

-          В верхней части корпуса устройства расположены поршень и толкатель.

-          В средней части установлены подпружиненные фиксаторы.

-          В нижней пять резцов, армированных твердым сплавом.

Под действием давления промывочной жидкости поршень, с толкателем сжимая возвратную пружину, перемещаются вниз. Толкатель раздвигает резцы в радиальном направлении. После завершения фрезерования и прекращения подачи промывочной жидкости, поршень с толкателем под действием возвратной пружины перемещаются вверх, при этом резцы освобождаются и занимают транспортное положение. Вырезающее устройство выпускается для фрезерования обсадных колон диаметром 139, 146, 168, 178 и 219 мм.

Рис. 1 Вырезающее устройство

2.                  Забойный двигатель отклонитель. Винтовые забойные двигатели отклонители, являются не только приводом долота, но и устройством для формирования ствола скважины по заданной траектории. Двигатель отклонитель является многозаходным винтовым и роторным механизмом и состоит из двух секций:

-          Двигательной секции, содержащей статор и ротор с валом.

-          Шпиндельная секция, представляющая собой корпус с расположенными в нем валом, осевыми и радиальными опорами.

Валы шпинделя и ротора связаны шарниром. Между секциями двигателя отклонителя может быть установлен: прямой переводник, искривленный переводник, регулируемый механизм искривления, шарнир с двумя степенями свободы, центратор или де центратор. Перечисленные элементы и узлы существенно расширяют технологические возможности такого двигателя отклонителя и обеспечивают искривление ствола скважины в широком диапазоне радиусов кривизны. Двигатели отклонители типа ДГ диаметром 95, 108 и 155 мм. специально разработаны для забуривания и бурения бокового ствола скважины из эксплуатационных колон диаметром 140, 146, 168, и 219 мм. Для рациональной отработки долот двигатели могут поставляться с рабочими парами с различной частой вращения (100–120 и 180–200 об./мин.).

Рис. 2 Забойный двигатель отклонитель с дополнительными секциями. 1. Двигатель отклонитель; 2. Прямой переводник; 3. Искривленный переводник; 4. Регулируемый механизм искривления; 5. Шарнир с двумя степенями свободы; 6. Центратор; 7. Децентратор.

3.                 Телеметрическая система ориентирования двигателя отклонителя.

Для решения задач и ориентирования двигателя отклонителя, а так же контроля и управления траектории бокового ствола разработана, малогабаритна телеметрическая система с кабельным каналом связи. Телеметрическая система используется для контроля процесса проводки искривленного и прямолинейного интервалов бокового ствола скважины с помощью забойных двигателей отклонителей типа ДГ и включает:

-          Извлекаемый забойный модуль.

-          Наземную аппаратуру.

-          Технологическую оснастку.

По кабельному каналу связи информация мгновенно поступает к оператору, что позволяет осуществлять управление процессом бурения бокового ствола в реальном масштабе времени. Кроме того, кабельный канал связи позволяет работать с любыми промывочными агентами, в то числе и с газообразными.

Рис. 3. Телеметрическая система ориентирования двигателя отклонителя. 1.Телеметрия; 2. Кабельный канал связи.

4.                 Устройство для спуска и цементирования хвостовика.

Для крепления бокового ствола используется устройство для спуска и подвески хвостовика, оно закрепляет хвостовик в эксплуатационной колоне. Разработан комплекс технических средств для селективного крепления ствола с элементами управления.

Рис. 4. Устройство для спуска и подвески хвостовика.

Системное применение технологии бурения боковых стволов в продолжительном по времени разработки в нефтегазодобывающих регионах равноценно открытию нового месторождения. Стоимость и срок окупаемости капитальных затрат на строительство бокового ствола значительно ниже, аналогичных показателей бурения новой скважины, за счет использования большей части ствола старой скважины и существующей инфраструктуры месторождения.

По технологии и с применением комплекса технических средств, Российских заводов производителей оборудования, на ряде нефтяных и газовых месторождениях, в частности Уренгойском и Ямбургском, осуществлено строительство наклонных и горизонтальных боковых столов. Например, в 2012 году, благодаря такой технологии были запущены скважины, которые с 1986 года были выведены из эксплуатационного фонда по причине полного обводнения. Все боковые стволы пробурены без осложнений и в соответствии с проектом, что явилось результатом надежной работы всего комплекса технических средств и дало дополнительный приток полезных ископаемых, которые считались безвозвратно потерянными.

Литература:

1.                  Зозуля Г. П., Клещенко И. И., Гейхман М. Г., Чабаев Л. У. Теория и практика выбора технологий и материалов для ремонтно-изоляционных работ в нефтяных и газовых скважинах: Учебное пособие. — Тюмень: ТюмГНГУ, 2002. — 138 с

2.                  Зозуля Г. П., Шенбергер В. М., Карнаухов М. Л. и др. Расчеты при капитальном ремонте скважин: Учебное пособие для вузов. — Тюмень: ТюмГНГУ, 2003. — 188 с.

3.                  Булатов А. И., Качмар Ю. Д., Макаренко П. П., Яремийчук Р. С. Освоение скважин: Справочное пособие / Под ред. Р. С. Яремийчука. — М.: ООО «Недра-Бизнеспентр», 1999. — 473 с.: ил.

Основные термины (генерируются автоматически): боковой ствол, Вырезающее устройство, кабельный канал связи, скважина, цементный мост, Забойный двигатель, прямой переводник, возвратная пружина, телеметрическая система, промывочная жидкость.

Ключевые слова

бурение, фрезерование, двигатель — отклонитель, телеметрия.

Похожие статьи

Особенности применения различных технологий бурения...

‒ Наличие наддолотного инклинометра в отклоняющем переводнике обеспечивает контроль траектории скважины в режиме реального времени, что позволяет определить

4. Направленное бурение бокового ствола. 2. Забойный двигатель отклонитель.

Обзор существующих технологий управления отработкой винтовых...

...винтовых забойных двигателей при бурении скважин.

Техника, применяемая при бурении скважин, постоянно совершенствуется, растет мощность буровых установок, в связи с чем

‒ снижение числа отказов и повреждений ВЗД, телеметрической системы и бурильной колонны...

Оперативное определение эквивалентной циркуляционной...

Данные скважины имеют сложные профили — длинную протяжённость открытого ствола, в связи с чем, осложнения, вызванные в процессе строительства скважины, такие как: поглощение промывочной жидкости, ГНВП...

Особенности бурения геологоразведочных скважин и влияние...

– исключаются простои буровых бригад и оборудования из-за недостатка промывочной жидкости; – облегчения производства измерений искривлений, температур в стволе скважины и т. п.

Диагностика нового оборудования в строительстве скважин

...участка ствола скважины длиной более 300 м в скважинах глубиной по вертикали более 3000 м [1]

(ПЛК), который управляет всеми функциями СВП и поддерживает связь с оператором

закрытой циркуляционной системой промывочной жидкости таким образом, чтобы...

Развитие технологии управляемого роторного бурения при...

Традиционные методы наклонно-направленного бурения с использованием винтовых забойных двигателей зачастую приводят к увеличению неоднородности ствола скважины при

Ключевые слова: роторная управляемая система, бурение, винтовые забойные двигатели.

Основные задачи геолого-технологических исследований скважин...

– Определение степени дегазации промывочной жидкости в циркуляционной системе в связи с возможностью продолжения бурения

...бурение, колонна, система, бурение, отклоняющая секция, процесс бурения, винтовой забойный двигатель, реальное время, роторное.

Обоснование применения геомеханических моделей при...

Обеспечение устойчивости ствола скважины.

В этой связи для оценки устойчивости стенок скважин и разрушения призабойной зоны используются решения

забойное давление, давление насыщения, коэффициент продуктивности, скважина, обводненность жидкости...

Технология разведочного бурения на нефть и газ с бурового...

носовыми и двумя кормовыми подруливающими устройствами по типу «винт в трубе» и

Затем бурильная колонна с забойным двигателем

В процессе цементирования вытесняемая промывочная жидкость и избыточный цементный раствор из кольцевого пространства за...

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Особенности применения различных технологий бурения...

‒ Наличие наддолотного инклинометра в отклоняющем переводнике обеспечивает контроль траектории скважины в режиме реального времени, что позволяет определить

4. Направленное бурение бокового ствола. 2. Забойный двигатель отклонитель.

Обзор существующих технологий управления отработкой винтовых...

...винтовых забойных двигателей при бурении скважин.

Техника, применяемая при бурении скважин, постоянно совершенствуется, растет мощность буровых установок, в связи с чем

‒ снижение числа отказов и повреждений ВЗД, телеметрической системы и бурильной колонны...

Оперативное определение эквивалентной циркуляционной...

Данные скважины имеют сложные профили — длинную протяжённость открытого ствола, в связи с чем, осложнения, вызванные в процессе строительства скважины, такие как: поглощение промывочной жидкости, ГНВП...

Особенности бурения геологоразведочных скважин и влияние...

– исключаются простои буровых бригад и оборудования из-за недостатка промывочной жидкости; – облегчения производства измерений искривлений, температур в стволе скважины и т. п.

Диагностика нового оборудования в строительстве скважин

...участка ствола скважины длиной более 300 м в скважинах глубиной по вертикали более 3000 м [1]

(ПЛК), который управляет всеми функциями СВП и поддерживает связь с оператором

закрытой циркуляционной системой промывочной жидкости таким образом, чтобы...

Развитие технологии управляемого роторного бурения при...

Традиционные методы наклонно-направленного бурения с использованием винтовых забойных двигателей зачастую приводят к увеличению неоднородности ствола скважины при

Ключевые слова: роторная управляемая система, бурение, винтовые забойные двигатели.

Основные задачи геолого-технологических исследований скважин...

– Определение степени дегазации промывочной жидкости в циркуляционной системе в связи с возможностью продолжения бурения

...бурение, колонна, система, бурение, отклоняющая секция, процесс бурения, винтовой забойный двигатель, реальное время, роторное.

Обоснование применения геомеханических моделей при...

Обеспечение устойчивости ствола скважины.

В этой связи для оценки устойчивости стенок скважин и разрушения призабойной зоны используются решения

забойное давление, давление насыщения, коэффициент продуктивности, скважина, обводненность жидкости...

Технология разведочного бурения на нефть и газ с бурового...

носовыми и двумя кормовыми подруливающими устройствами по типу «винт в трубе» и

Затем бурильная колонна с забойным двигателем

В процессе цементирования вытесняемая промывочная жидкость и избыточный цементный раствор из кольцевого пространства за...

Задать вопрос