ОСОБЕННОСТИ ВЫРЕЗКИ БОКОВОГО ОКНА ПРИ БУРЕНИИ

Аннотация. В статье автор рассматривает основные причины, которые приводят к необходимости вырезки боковых стволов и, соответственно, окон. Так же анализируются особенности вырезки бокового окна, как способа повышения производительности при бурении скважин. Автор анализирует способы вырезки бокового окна при бурении и делает выводы об оптимальном способе, который сможет повысить производительность буровой скважины.

Рассмотрим основные причины, которые приводят к необходимости бурения боковых стволов, таковыми являются:

- длительная механическая эксплуатация скважин, которая приводит к тому, что стенки эксплуатационной колонны становятся не герметичными;

- аварии, происходящие путем падения в скважину оборудования;

- по причине разрушения цементного камня, которое приводит к заколонным перетокам.

Таким образом, существует необходимость совершенствования скважины забуриванием бокового ствола.

На месторождениях вырезание «окон» производят как при помощи вырезающих устройств УВУ, так и с установкой клина-отклонителя. После отработки технологии вырезания с установкой клина от работы с УВУ отказались из-за больших потерь времени. При работе с универсальным вырезающим устройством после того, как вырезано «окно» необходимо устанавливать мост для изоляции разбуренного участка. После ОЗЦ моста необходимо прямой компоновкой подбурить мост, а потом уже спускать КНБК для выхода из «окна» [1].

Основной вариант зарезки бокового ствола заключается в вырезании «окна».

В скважину спускается клин-отклонитель (уипсток) диаметром 114-115 мм (как отечественного, так и зарубежного производства) с ориентирующим устройством и устанавливается на искусственным забой. Работы по спуску и установке клин-отклонителя производятся в соответствии с технологией фирм-производителей, предоставляя при этом не только сами клинья-отклонители, но целую систему по их установке (рис. 1).

Состоит из гидравлического якоря, клина-отклонителя с гидросистемой, фрезера и вспомогательного инструмента.

Производит зарезку бокового ствола в следующей последовательности. Собранный на устье комплекс инструмента спускается в заранее прошаблонированную скважину на заданную глубину. После ориентирования, насосом создается перепад давления, благодаря которому раскрывается якорь, фиксирующий клиновой отклонитель в обсадной колонне. Натяжением бурильного инструмента транспортный винт срезается, освобождая инструмент от клинового отклонителя. Далее начинает фрезерование окна в обсадной колонне, заканчивающееся после выхода расширяющей части фрезера за обсадную колонну. Допускается бурение фрезером короткого ствола под КНБК для последующего бурения бокового ствола [3].

Минусы этого способа заключаются:

- в эксплуатационной колонне клин слабо фиксируется;

- проседание и проворачивание, вследствие чего возникает проблема прохождения компоновок через «окно»;

- при вырезании «окна» может возникнуть слом фрезера и по статистике при данном метода он происходит чаще, чем при УВУ;

- требуется привлечение специальных сотрудников, имеющих опыт работы с данным оборудованием [2].

Рисунок 1. Комплект установки клина-отклонителя от компании ООО «Современные технологии»

К положительным сторонам работы с клиньями можно отнести:

- сроки вырезания «окна» заметно сокращаются;

- с помощью прохождения интервала сборкой фрезов, можно всегда проверить качество вырезанного «окна»;

- всегда доступно расширение вырезанного интервала, что сложно сделать при УВУ.

Вторым вариантом забуривания бокового ствола является вырезание части эксплуатационной колонны, далее делается установка цементного моста по всей длине вырезанной части и на заключительном этапе с цементного моста забуривается боковой ствол.

По данным геофизических исследований скважины выбирается расположение зоны фрезерования, по возможности, в плотных устойчивых глинисто-алевролитовых отложениях.

Реально необходимая длина зоны фрезерования определяется ожидаемой интенсивностью набора кривизны бокового ствола (для метода вырезания с помощью УВУ – зенитный угол не должен превышать 45-50º)

Вырезание части эксплуатационной колонны можно осуществлять универсальным вырезающим устройством «УВУ». Вырезание части эксплуатационной колонны производится в два этапа: 

- процесс прорезания эксплуатационной колонны;

- процесс фрезерования эксплуатационной колонны [1].

Прорезание эксплуатационной колонны осуществляется при вращении бурильной колонны ротором в течение 20-30 мин. без подачи инструмента, а затем с подачей инструмента при осевой нагрузке на резцы в пределах 0.5-1.5 т.

Фрезерование колонны производится при осевой нагрузке 1.5-4.0 т., частоте вращения 60-70 об./мин., Перед подъемом устройства рекомендуется промыть скважину в течение двух циклов. При необходимости заменить резцы и продолжить фрезерование.

Неэффективность способа УВУ заключается в том, что:

- высокий уровень трудозатратности и занимает длительное время;

- быстрый износ ножей, в некоторых случаях необходимо менять по 3-4 комплекта ножей;

- в процессе вырезки отсутствует возможность проконтролировать качество фрезерования [1].

К достоинствам работы с УВУ можно отнести:

• устойчивость перехода со старого ствола в новый через «окно» эксплуатационной колонны.
• практически никогда не возникает осложнений при прохождении КНБК через «окно» если вырезание производилось с помощью вырезающего устройства, т.е. вырезали трубу полностью.
• возможность выхода из «окна» эксплуатационной колонны в любом направлении. Можно бурить на сбитие, рост или стабилизацию зенитного угла, также по азимутальному углу можно работать в любом направлении.
• дешевизна применения УВУ заключается в возможности его использования на нескольких скважинах после проведения ревизии и ремонта.

Анализ технологий заканчивания боковых стволов позволяет сказать, что в настоящее время идет поиск оптимальных вариантов заканчивания боковых стволов со спуском хвостовика. Наиболее эффективным вариантом является манжетное цементирование хвостовика. Дебит данной скважины в 2 – 4 раза больше, чем дебит других скважин при вариантах заканчивания: сплошное цементирование, крепление обсадной колонны пакерами гидравлического действия (причина: низкое качество разобщения нефте-газо-водоносных горизонтов).

Список литературы:

1. Калинин А.Г. «Бурение наклонных скважин» - М.: Недра, 2009.
2. Крапивина Т.Н. «Техника, технология и технические средства при реконструкции скважин строительством боковых (дополнительных) стволов» - ПНИПУ, 2012.
3. Описание комплекта для вырезки бокового окна [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://sovrt-ok.com/techno1.html