ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ВЫРЕЗАНИЯ ЩЕЛЕВИДНОГО ОКНА В ОБСАДНОЙ КОЛОННЕ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ БОКОВЫХ СТВОЛОВ

В процессе эксплуатации месторождений в ОАО «Сургутнефтегаз» обнаружено, что к категории неэффективных и бездействующих скважин относится менее четверти от фонда всех скважин.

Большое количество площадей месторождения находится на 4 стадии разработки, многие скважины относятся к категории сильнообводенных, что в свою очередь способствует происхождению различного рода аварий, актуальным становится вопрос об сохранение рентабельности скважин с целью наиболее долгого извлечения объемов нефти. Для решения данного вопроса необходимо использование зарезки бокового ствола с целью достижения максимально-возможного дебита скважин и повышения продуктивности скважин.

Преимуществом технологии зарезки бокового ствола является, то, что данная технология менее затратная, из-за отсутствия бурения новых скважин.

Главный способ зарезки бокового ствола заключается в вырезании «окна». Для начала в скважину производят спуск клина-отклонителя (уипсток) с ориентирующим устройством и устанавливается на искусственный забой. Процесс спуска и установка клинотклонителя осуществляется в соответствии с инструкцией фирмы производителя. Спуск компоновки на стальных бурильных трубах (СБТ) производится с замером длины инструмента со скоростью не более 0,2 м/с.

Установка клин-отклонителя в наклонно-направленных скважинах должна производиться ориентировочно в пределах ±90º по отношению к азимуту искривления основного ствола в месте установки.

До того как начать проводить работы по спуску отклонителя в колонну, нужно произвести работы по ее обследованию. Для этого забой скважины обследуют печатью, диаметр печати должен быть на 10-12 мм меньше чем внутренний диаметр колонны. Далее производится спуск направляющего (шаблон), таким образом, производится проверка, на 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» [1].

После установки клин-отклонителя компоновка с подвесным устройством и телесистемой поднимается и спускается компоновка для вырезания «окна».

Отклонитель конструктивно имеет вид плоского или желобообразного клина, спуск в скважину осуществляется при помощи бурильных труба. Подбор отклонителя производиться на основании диаметра колонны и ее общего состояния.

Крепление отклонителя на забое в эксплуатационной колонне производится при помощи трехплашечной системы, это позволяет  исключить 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 [2].

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 [3]. Затем резкой посадкой инструмента (8-10 тс) срезают болты, соединяющие отклонитель со спускным клином. Клин поднимают на поверхность «окна».

Для того чтобы произвести щелевидный вырез в обсадной колонне применяют фрезеры или райберы различных типов. Типа ФРС № 1, 2 и 3. Основным райбером - №1 прорезывают отверстие в колонне, затем райбером № 2 отверстие увеличивают на длину скошенной части отклонителя, а райбером № 3 вырез обрабатывают и калибруют. Ствол из обсаженной скважины забуривают по трем схемам: с использованием стационарного клинового отклонителя через щелевидное окно в обсадной колонне; с применением стационарного или съемного отклонителя в интервале вырезанного участка обсадной колонны; с помощью отклонителей на базе забойных двигателей в интервале вырезанного участка обсадной колонны. Райбер с центрирующим направлением (РЦН), разработанный в АзНИПИнефти, является универсальным, так как позволяет за один рейс получить полноразмерный вырез в обсадной колонне. Конструкция райбера РЦН состоит из двух рабочих элементов, соединенных между собой переводником. Нижний рабочий райбер, имеющий форму усеченного конуса, прорезает колонну, а верхний, имеющий цилиндрическую форму, калибрует вырез. Нормальный ряд райберов типа РЦН разработан для обсадных колонн диаметрами 141, 146 и 168 мм.

При применении комбинированного райбера или райберов типа РПМ и РУ осевую нагрузку рекомендуется поддерживать в пределах 1.5-3.0 тс при частоте вращения ротора 60-90 об/мин.

Вскрытие "окна" необходимо производить, не превышая заданной осевой нагрузки. Значительные осевые нагрузки на райбер приводят к преждевременному выходу его за колонну и "окно" получается укороченным. Это создает условия для возникновения и концентрации переменных напряжений в теле бурильных труб, особенно в то время, когда в интервале нижней части среза отклоняющего клина, т. е. на выходе из "окна", находится замковое соединение бурильных труб. Это приводит к довольно быстрому появлению усталости металла и, как следствие, к поломке бурильных труб в утолщенной части. Поломка бурильных труб в том месте, где конец оставшихся труб находится сразу же за "окном", опасна тем, что в последующем их трудно извлечь.

При укороченном "окне" подвергается кольцевым порезам и тело бурильных труб, что снижает их прочность и может привести к аварии. Кроме того, затрудняется пропуск долота за колонну, и оно, как правило, останавливается в "окне" в результате образования "мертвого" пространства необработанной стенки колонны, возвышающейся над нижнем окончанием среза отклоняющего клина. Обработать эту выступающую часть стенки райберами практически невозможно, и в некоторых случаях приходится вновь спускать отклонитель и повторять работы по вскрытию нового "окна". Во избежании этого над райбером для создания жесткости устанавливают утяжеленные бурильные трубы соответствующих размеров.

Процесс вырезания «окна» будет считаться завершенным в том случае если райбер №3 без вращения инструмента свободно входит в него.

Работы по вскрытию окна в колонне являются операцией, предшествующей бурению второго ствола, и, как правило, производятся с промывкой буровым раствором. Длина окна зависит от диаметра прорезаемой колонны, угла скоса отклонителя, диаметра и рабочей длины райбера. [4]

Таким образом, при выполнении операции по вырезанию щелевидного окна в эксплуатационной колонне, необходимо придерживаться строгих регламентов прописанных в технологическом регламенте на проведение буровых работ.

Список литературы:

1. Каибханов Р.Б., Закарьяев З.М. ТЕХНОЛОГИЯ ВЫРЕЗКИ БОКОВОГО ОКНА ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН // Студенческий: электрон. научн. журн. 2018. № 22(42). URL: https://sibac.info/journal/student/42/122312 (дата обращения: 08.11.2019).
2. Крапивина Т.Н. «Техника, технология и технические средства при реконструкции скважин строительством боковых (дополнительных) стволов» - ПНИПУ, 2012. 
3. 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).
4. Гилязов Р.М. Бурение нефтяных скважин с боковыми стволами. М.: Недра, 2002. С. 144-145, 167-168, 171.