ВЫБОР БУРОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПРИ БУРЕНИИ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИН НА ХАРАСАВЕЙСКОМ ГКМ

SELECTION OF DRILLING EQUIPMENT FOR DRILLING HORIZONTAL WELLS AT KHARASAVEY KM

Evgeniy Tereshschuk

student, Department of Drilling Oil and Gas Wells, Industrial University of Tyumen,

Russia, Tyumen

Evgeniy Panikarovskiy

scientific supervisor, candidate of technical sciences, associate professor, Industrial University of Tyumen,

Russia, Tyumen

АННОТАЦИЯ

Горизонтальное бурение характеризуется увеличением зенитных углов, данный фактор увеличивает время на проведение технических и технологических операций в скважине. Благоприятные технологические факторы: малое усталостное разрушение, практически нулевая вибрация, однородность продуктивных зон. Для достижения технико-экономических показателей процесса бурения необходимо учитывать специфику горизонтального бурения при выборе бурового оборудования.

ABSTRACT

Horizontal drilling is characterized by an increase in anti-aircraft angles, this factor increases the time for technical and technological operations in the well. Favorable technological factors: low fatigue failure, practically zero vibration, homogeneity of productive zones. To achieve the technical and economic parameters of the drilling process, it is necessary to take into account the specifics of horizontal drilling when choosing drilling equipment.

Ключевые слова: буровое оборудование; бурильная колонна; долото; горизонтальное бурение; Харасавейское месторождение.

Keywords: drilling equipment; drill string; bit; horizontal drilling; Kharasaveyskoye field.

При бурении горизонтальных скважин определяющими факторами являются проектирование и выбор бурового инструмента. Развитие технологий направлено на уменьшение веса бурильной колонны и упрощение её структуры и состава. Главным отличием от вертикального бурения является нахождение бурильной колонны в сжатом состоянии на определённых участках горизонтальных скважин. Решение данной специфической проблемы достигается тщательными расчётами, анализом данных процесса бурения и дальнейшее прослеживание и контролирование параметров процесса бурения.

Другое отличие – отсутствует растянутое состояние колонны выше компоновки по причине отсутствия вертикальной составляющей веса колонны. Данное технологическое препятствие решается расположение элементов бурильной колонны в наклонных и вертикальных секциях горизонтальной скважины, что позволяет передать вес элементов на долото.

В практике бурения исторически сложилось следующее правило: утяжелённые бурильные трубы применялись в наклонном и вертикальном участках, толстостенные бурильные трубы в горизонтальном интервале. Для каждого значения зенитного угла существует определённый предел сжатия. Толстостенные бурильные трубы увеличивают жёсткость бурильной колонны.

Проблема знакопеременной нагрузки решается:

- расчёт допустим критических сжатий;

- не использовать УБТ для увеличения нагрузки на долото;

- минимизация толстостенных БТ для увеличения нагрузки на долото и в интервалах более 75°;

- УБТ применять в вертикальных участках.

В процессе бурения возникает необходимость увеличения и уменьшения, а также стабилизации зенитного угла. Компоновки для подобных ситуаций изучены достаточно подробно и широко описаны.

При расчёте компоновки необходимо учитывать прочность, способность прохождения через кондуктор, возможность запуска забойного двигателя.

При выборе компоновки для горизонтального участка основными критериями являются:

- наличие не менее двух центраторов;

- оптимизация длины;

- длина компоновки должна обеспечить проходимость в участке набора угла;

- для каждого способа бурения подбирается своё расстояние от долота до центратора (справочная информация);

Для предотвращения прихватов необходимо применять ясс. Опыт бурения на месторождении, профиль скважины, осложнённые зоны, наличие MWD-приборов – факторы, определяющие необходимое количество яссов.

Следующим важным аспектом является выбор долота. При выборе долота учитываются технические параметры: нагрузка на долото, скорость вращения, ударные нагрузки, склонность к отклонению от заданного направления.

Бурение горизонтальных скважин подразумевает наличие длинных горизонтальных интервалов, для данной цели подходят долота без вращающихся частей (без шарошек), вооружение, защита калибровочной части, профиль которых должны выдерживать длительные временные интервалы работы в содействии с забойным двигателем. Для данной задачи подходит алмазное долото, у которого отсутствуют вращающиеся части, что в свою очередь обеспечивает высокую скорость при низкой нагрузке и имея небольшую плотность размещения режущих элементов.

Существует проблема отклонения долота от запланированного направления, причиной которой является прижимающая нагрузка, если долото вращается против часовой стрелки, то направление смещается вниз и влево, если вращается по часовой, то наоборот. Данная ситуация приводит к незапланированному изменению азимута и зенитного угла. Наиболее прогнозируемое использование шарошечных (в отличие от матричных) долот, потому что данный тип имеет большое число профилей и вариантов размещения режущих элементов.

Следующая особенность – наличие ударных нагрузок. Причина – невозможность создать постоянную нагрузку, вертикальная ориентация трещин в породах. Матричные долота рекомендовано применять в плоских профилях - данный тип лучше всего противостоит ударной нагрузке. В процессе бурения участка набора кривизны следует учитывать следующие рекомендации: малая длина калибровочной части, увеличение количества режущих элементов, металлическое уплотнение шарошечного долота, избегание использования наддолотного переводника. Скорость проходки и управляемость – главные факторы при выборе долота.

PDC-долота подбираются с учётом большего диаметра режущих элементов, оснащённость торцевой части, большая длина калибровочной части, закруглённый профиль предпочтительнее, угол работы.

Список литературы:

1. Бурение горизонтальных скважин / А. И. Булатов, Е. Ю. Проселков, Ю. М. Проселков. - Краснодар: Совет. Кубань, 2008. - 424 с.;
2. Овчинников В.П. Технология бурения нефтяных и газовых скважин: Учебник для студентов вуза /В.П. Овчинников, Р.А. Исмаков, А.В.Оганов и др.; Под общей ред. В.П. Овчинникова. Т.4.-Тюмень: ТюмГНГУ, 2014 – 418 c.