ТЕХНОЛОГИЯ ВЫРЕЗКИ БОКОВОГО ОКНА ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН

Аннотация. В статье автор анализирует основные этапы по зарезке и бурению второго ствола. Автор поэтапно расписывает и конкретизирует каждые действия. Помимо этого, автор предлагает собственные пути решения возникающих проблем в процессе вырезки бокового окна при бурении.

Основные этапы работ по вырезки бокового окна заключаются в следующем:

• выбирают место в колонне для вскрытия «окна»;

При выборе места (глубины) вскрытия «окна» в колонне необходимо учесть следующие факторы:

• конструкцию скважины,
• угол искривления ее ствола,
• наличие цементного кольца за колонной,
• характер залегающих пород,
• наличие водоносных горизонтов,
• состояние колонны [1].

• подготавливают скважину к спуску отклонителя.

Перед спуском отклонителя колонну необходимо обследовать печатью, диаметр которой должен быть на 10-12 мм меньше внутреннего диаметра колонны. Затем спускают направление (шаблон), чтобы установить возможность спуска отклонителя. После этого с помощью локатора муфт или гидравлического расширителя определяют местонахождение двух или трех муфт обсадной колонны, между которыми будет вскрыто «окно» [2].

Принцип действия локатора муфт основан на том, что магнитные свойства тела трубы резко отличаются от магнитных свойств на участке муфты. Поэтому при прохождении прибора внутри муфтового соединения поля постоянных магнитов перераспределяются, в результате чего на выходе магнитного зонда появляется импульс ЭДС, записываемый на диаграмме в виде пики.

• на выбранной глубине создают в колонне цементный стакан.

Отклонитель представляет собой плоский или желобообразный клин, спускаемый в скважину на бурильных трубах. Тип отклонителя выбирают с учетом диаметра колонны и ее состояния [6].

Отклонитель закрепляют на забое в эксплуатационной колонне при помощи трехплашечной системы, которая исключает возможность проворачивания его при вскрытии «окна» и бурении второго ствола. Наклонная поверхность в виде желоба клина-отклонителя обеспечивает направление и увеличивает площадь опоры между клином и режущим инструментом [4].

Отклонитель в собранном виде на бурильных трубах медленно спускают в скважину, наблюдая за показаниями индикатора веса.

При подходе к глубине установки отклонителя скорость спуска бурильных труб замедляют, уменьшают нагрузку на 1-2 тс и определяют глубину забоя. По достижении хвостовиком забоя скважины телескопическое устройство срабатывает, шпильки срезаются, и отклонитель, продолжая перемещаться вниз, закрепляется плашками в колонне [5]. Затем резкой посадкой инструмента (8-10 тс) срезают болты, соединяющие отклонитель со спускным клином. Клин поднимают на поверхность «окна».

• вскрывают «окно» в колонне;

Для вскрытия «окна» в колонне, через которое в последующем ведется бурение второго ствола, применяют комплект трех фрезеров-райберов типа ФРС различных размеров или компановками включающаяся в себя:

• вырезание «окна» в колонне - стартовый фрез, УБТ, СБТ,
• фрезерование колонны - оконный фрез, колонный фрез, арбузный фрез, УБТ, СБТ [6].

Райберы имеют форму усеченного конуса с продольными зубьями, усиленными пластинками из твердого сплава. При вскрытии «окна» комплектом из трех фрезеров-райберов, работы производят последовательно, начиная с райбера № 1, имеющего наименьший размер. Райбером № 2 разрабатывают и расширяют интервал, пройденный райбером № 1, по всей длине отклонителя. Райбером № 3 зачищают «окно» и выход в породу [1].

«Окно» считается полностью вскрытым и обработанным, когда райбер № 3 без вращения инструмента свободно проходит в него.

• бурят второй ствол до заданной глубины;

Для эффективного управления процессом бурения скважин с боковыми стволами используются как отечественные телесистемы: СТТ-108, так и импортного производства: «Superslim» фирмы «Sperry Sun» [3].

Телесистема отечественного производства СТТ-108, сигнал от которой с забоя передается на поверхность через геофизический кабель. Применение данной телесистемы ограничено, так как при бурении боковых стволов из колонн диаметром 146 миллиметров зазоры между стенками колонны и замками бурильного инструмента остаются минимальными, а это приводит к повреждению геофизического кабеля.

Отсутствие в телесистеме гамма-датчика еще один недостаток этой телесистемы.

«Superslim». Данная телесистема с гидравлическим каналом связи позволяет с высокой точностью определить строение разреза скважины, характер насыщения горных пород, о приближении к каким-либо границам (зоны АВПД и АНПД), а с точностью до 0,2 определить значения зенитного и азимутального углов, размеры и конфигурацию ствола [4].

• проводят комплекс электрометрических работ;

В процессе бурения станцией ГТК проводят геолого-технологические исследования, которые включают детальный механический каротаж, каротаж по давлению и газовый каротаж.

Для определения пространственного положения ствола скважины в процессе бурения (при наборе параметров кривизны) применяется система телеметрического контроля с гидравлическим каналом связи типа DWD Superslim фирмы «Sperry-Sun».

Также осуществляется запись ГК, резистивиметрии.

В эксплуатационной колонне в интервале детальных исследований в М 1:200 проводится цементометрия, гамма- и нейтронный каротаж с локацией муфт. Инклинометрия проводится через 40м (в интервале набора кривизны через 20м).

При возникновении трудностей при проведении геофизических исследований скважины проектом допускается проведение стандартного каротажа с помощью бескабельных автономных комплексов АМК « Горизонт-108» или «ВИКИЗ».

• спускают эксплуатационную колонну или «хвостовик» с последующим цементированием и испытанием на герметичность.

Одним из главных вариантов заканчивания боковых стволов является создание эксплуатационного забоя открытого типа. Наиболее эффективным является метод конструкции эксплуатационного забоя открытого типа со спуском щелевых фильтров и манжетным цементированием бокового стволов.

В скважину спускается хвостовик с пакерующим элементом (манжетой) и фильтровой частью в интервале эксплуатационного горизонтального забоя. Пакерующий элемент устанавливается над кровлей продуктивного пласта. Фильтровая часть хвостовика может быть представлена щелевыми (перфорированными). Расстановка фильтров рассчитывается, исходя из коллекторских свойств эксплуатационного объекта и обеспечения необходимой пропускной способности гидродинамических каналов, в соответствии с потенциальной продуктивностью [3]. Фильтрующие элементы хвостовика центрируются жесткими центраторами соответствующего размера. В интервале пакерующего элемента с целью обеспечения качества крепления колонны устанавливаются центраторы турбулизирующего типа. После спуска, подвески и крепления хвостовика производится разбуривание пробки муфты манжетного цементирования и сбитие заглушек.

Основанием для выбора данного метода служат следующие достоинства:

• достаточно прост в реализации (цементирование производится в одну ступень);
• эффективная изоляция проницаемых водо-газоносных горизонтов;
• сохранность эксплуатационного объекта от воздействия цементного раствора;
• экономическая целесообразность.

Таким образом, процесс вырезки бокового окна при бурении включает в себя семь шагов: 1. выбирают место в колонне для вскрытия «окна»; 2. подготавливают скважину к спуску отклонителя; 3. на выбранной глубине создают в колонне цементный стакан; 4. вскрывают «окно» в колонне; 5. бурят второй ствол до заданной глубины; 6. проводят комплекс электрометрических работ; 7. спускают эксплуатационную колонну или «хвостовик» с последующим цементированием и испытанием на герметичность.

Перечисленные выше действия необходимо соблюдать в строгой последовательности и постоянно отслеживать качество выполненных действий.

Список литературы:

1. Ганджумян Р. А. «Инженерные расчеты при бурении глубоких скважин»- М.: Недра, 2010
2. Гилязов Р.М. Бурение нефтяных скважин с боковыми стволами. М.: Недра, 2002. С. 144-145, 167-168, 171.
3. Калинин А.Г. «Бурение наклонных скважин» - М.: Недра, 2009.
4. Крапивина Т.Н. «Техника, технология и технические средства при реконструкции скважин строительством боковых (дополнительных) стволов» - ПНИПУ, 2012.
5. Тимошенко И.О. Исследование технологий и инструментов при зарезке боковых стволов // научное сообщество студентов xxi столетия. технические науки: сб. ст. по мат. L междунар. студ. науч.-практ. конф. № 2(49).