|
ІВАНО-ФРАНКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ
УНІВЕРСИТЕТ НАФТИ І ГАЗУ
ЛІГОЦЬКИЙ МИКОЛА ВОЛОДИМИРОВИЧ
УДК 622.248.6+622.276.7
ВДОСКОНАЛЕННЯ ТЕХНОЛОГІЇ ВІДНОВЛЕННЯ СВЕРДЛОВИН ЗАБУРЮВАННЯМ ДОДАТКОВИХ СТОВБУРІВ
05.15.10 — Буріння свердловин
А В Т О Р Е Ф Е Р А Т
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата технічних наук
Івано-Франківськ — 1999
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана в Івано-Франківському державному технічному університеті нафти і газу Міністерства освіти України.
Науковий керівник: доктор технічних наук, професор,
заслужений діяч науки України
Яремійчук Роман Семенович,
Івано-Франківський державний технічний університет
нафти і газу,
.завідувач кафедри морських нафтогазових споруд.
Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор
Навроцький Богдан Іванович,
Івано-Франківський державний технічний університет
нафти і газу,
професор кафедри нафтової і газової гідромеханіки,
кандидат технічних наук,
старший науковий співробітник
Фриз Іван Михайлович
КНВП “Бурсервіс” (м. Івано-Франківськ),
провідний спеціаліст.
Провідна установа: Український науково-дослідний інститут природних газів
м. Харків
Захист відбудеться “14“_ жовтня 1999 р. о 10 30 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д.20.052.02 Івано-Франківського державного технічного університету нафти і газу за адресою: 284018, Україна, м. Івано-Франківськ, вул. Карпатська, 15.
З дисертацією можна ознайомитись в науково-технічній бібліотеці Івано-Франківського державного технічного університету нафти і газу за адресою: 284018, Україна, м. Івано-Франківськ. вул. Карпатська, 15.
Автореферат розісланий “7“ вересня 1999 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради,
кандидат технічних наук, доцент О.О. Акульшин
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Важлива роль в покращанні паливно-енергетичного балансу України відводиться раціональному використанню фонду пробурених свердловин. Велика кількість бездіючих, аварійних та ліквідованих свердловин є вагомим резервом для підвищення обсягів видобутку нафти і газу. Значну їх кількість можна і доцільно відновити та повторно ввести в промислову експлуатацію.
Серед способів відновлення свердловин особливе місце займає метод забурювання додаткових стовбурів через “вікно” в обсадній (експлуатаційній) колоні. Цей метод дозволяє відновити навіть ті свердловини, котрі іншими методами відновити неможливо або це є економічно недоцільним.
Зростаючі обсяги робіт з відновлення свердловин методом забурювання додаткових стовбурів, а також досвід передових нафтогазових компаній світу свідчать про перспективність цього напрямку в Україні.
Проте, незважаючи на досягнуті результати, окремі аспекти даної проблеми вивчені недостатньо і потребують вдосконалення. Тому проведення досліджень з метою підвищення ефективності робіт з відновлення свердловин шляхом забурювання додаткового стовбура є актуальною і важливою проблемою.
Зв`язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана в напрямку ДНТП “Ресурсозбереження” по розділу 5.3.1 "Проблеми нафтогазових ресурсів України і наукові принципи їх вирішення" і реалізована в конкурсному проекті "Відновлення аварійних, малодебітних, бездіючих і ліквідованих свердловин і введення їх в повторну експлуатацію з метою видобутку нафти і газу“ і входить в тематичні плани НАК "Нафтогаз України", ВАТ "Укрнафта" та ВАТ "УкрНГІ".
Мета і задачі дослідження. Метою роботи є підвищення ефективності та вдосконалення техніки і технології відновлення свердловин забурюванням додаткових стовбурів через “вікно” в обсадній колоні.
Основні задачі дослідження.
1. Розробка математичної моделі процесу забурювання додаткового стовбура в свердловині через “вікно” в обсадній колоні, вивчення основних закономірностей технологічного процесу та критеріїв оцінки ефективності.
2. Вдосконалення методики розрахунків оптимальних параметрів “вікна”, технології його вирізання та конструкцій клинового відхилювача, райбера і компоновки низу бурильної колони (КНБК).
3. Розробка методики проектування профілів додаткових стовбурів та КНБК для реалізації проектного початкового кута забурювання.
4. Розробка нових техніко-технологічних і конструкторських рішень та оптимальних конструкцій свердловин з додатковим стовбуром.
5. Промислова перевірка ефективності вдосконаленої технології відновлення свердловин забурюванням додаткових стовбурів.
Наукова новизна одержаних результатів.
1. Вперше розроблено математичну модель технологічного процесу забурювання додаткового стовбура у свердловині через “вікно” в обсадній колоні, запропоновано алгоритм її реалізації і доведено функціональну залежність між початковим кутом забурювання додаткового стовбура, довжиною “вікна” та КНБК для буріння.
2. Обгрунтовано величини гранично допустимих кутів забурювання додаткових стовбурів в залежності від міцнісних характеристик і типорозмірів бурильних, обважнених і обсадних труб, що використовуються в технологічних процесах буріння і кріплення додаткових стовбурів.
3. Отримано залежності для оптимізації технології вирізання "вікна", конструкцій райбера, клинового відхилювача і КНБК.
4. Розроблено методики проектування профілів та оптимальних конструкцій свердловин з додатковим стовбуром.
5. Розроблено для оптимізації технологічних процесів нові конструкції триплощинного клинового відхилювача, сферичного райбера і розширяючого ексцентричного лопатевого ступінчастого долота типу ДЕЛС.
Практичне значення одержаних результатів. Практична цінність роботи полягає в тому, що проведені дослідження становлять базу для науково обгрунтованого проектування техніки і технологій відновлення свердловин забурюванням додаткових стовбурів через “вікно” в обсадній колоні.
Розроблені методичні рекомендації дозволяють за заданим проектним початковим кутом забурювання визначити оптимальні параметри “вікна” в обсадній колоні, клинового відхилювача, КНБК для вирізання “вікна” і буріння додаткового стовбура та оцінювати прохідність через “ вікно” обсадних труб для кріплення додаткового стовбура.
Запропоновані нові технічні засоби (триплощинний клиновий відхилювач, сферичний райбер, ексцентричне лопатеве ступінчасте долото ДЕЛС) та методики проектування профілів і конструкцій додаткових стовбурів дають змогу підвищити ефективність робіт з відновлення свердловин з експлуатаційними колонами діаметром 168,3 ; 146 ; 139,7; 127; 114,3 мм. Особливо цінним є успішне практичне вирішення проблеми кріплення додаткового стовбура “хвостовиком” діаметром 114,3 мм в експлуатаційній колоні діаметром 146 мм.
Основні результати дисертаційної роботи впроваджені при відновленні свердловин на родовищах ВАТ ”Укрнафта”, ВО ”Таджикнафта”, ВО “Варйоган-нафтогаз” та при бурінні свердловин у ВО “Прикаспійбурнафта”.
Особистий внесок здобувача. Проведено аналіз існуючих технологій і технічних засобів з відновлення свердловин забурюванням додаткових стовбурів. Розроблено математичну модель процесу забурювання додаткового стовбура через ”вікно” в обсадній колоні та вивчено основні закономірності технологічного процесу. Розроблено методики оптимізації технології вирізання "вікна", конструкцій райберів, клинового відхилювача і КНБК. Запропоновано конструкцію сферичного райбера, класифікацію профілів та оптимальні конструкції свердловин з додатковим стовбуром. Виконані роботи з аналізу та оцінки ефективності впровадження результатів досліджень у виробництво. Проведені роботи виконані здобувачем особисто [1, 2, 9, 10].
У співпраці з іншими науковими дослідниками: при розробці конструкції триплощинного клинового відхилювача [6] та ексцентричного лопатевого ступінчастого долота ДЕЛС [7, 8] здобувачем особисто розроблені методики вибору конструктивних і технологічних параметрів ; [4, 5] — особисто досліджені закономірності природного викривлення свердловин та побудовані векторні діаграми; [3] — особисто обгрунтовані критерії вибору профілів стовбурів свердловин з врахуванням способу експлуатації свердловин; при рівноправній участі розроблені інструктивні документи [11, 12]. Практичні роботи з відновлення свердловин забурюванням додаткових стовбурів в експлуатаційних колонах на родовищах України започатковані з ініціативи к.т.н. В.Ф. Єременко та інж. Г.А. Лісового з участю здобувача.
Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи доповідались та обговорювались на: науково-технічних Радах ВАТ ”Укрнафта”, ВАТ ”УкрНГІ” — УкрДІПРОНДІнафта (м. Київ, 1986-1999 р.р.); науково-практичній конференції “Проблеми науково-технічного прогресу АТ ”Укрнафта” в умовах ринку” (м. Івано-Франківськ, 27-29 вересня 1995р.); 5-й Міжнародній конференції УНГА “Нафта - Газ України - 98” (м. Полтава, 15-17 вересня 1998р.); 2-й Міжнародній українсько-польській конференції спеціалістів нафтової та газової промисловості (м. Чарна, Польща, 20-24 жовтня 1998р.).
Публікації. Основні положення дисертаційної роботи опубліковані в 12 працях, з них дві захищені авторськими свідоцтвами і одна патентом України.
Структура та обсяг роботи. Дисертація складається із вступу, чотирьох розділів, висновків, використаних джерел і додатків. Робота містить 141 сторінку друкованого тексту, 65 рисунків, 14 таблиць, список використаних джерел із 117 найменувань та два додатки.
Автор висловлює подяку к.т.н. В.Ф. Єременку і колективу очолюваної ним лабораторії ВАТ “ УкрНГІ” за допомогу у впровадженні наукових досліджень та науковому керівнику д.т.н. професору Р.С. Яремійчуку за допомогу при роботі над дисертацією.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
У вступі обгрунтовано актуальність досліджуваної проблеми і теми дисертації, визначено мету та основні напрямки наукових досліджень і подано коротку загальну характеристику роботи.
Перший розділ присвячено огляду і аналізу основних робіт в області віднов-лення свердловин забурюванням додаткових стовбурів.
Вперше в колишньому СРСР цим методом була відремонтована у 1936 році свердловина № 332 тресту “Артемнафта”. Найбільш широкого впровадження в 50-х роках метод набув на родовищах Краснодарського краю і Азербайджану. При цьому затрати на відновлення однієї свердловини були в 4-5 разів меншими, ніж вартість буріння нової свердловини. Проте, з 70-х років, у зв`язку із вводом в експлуатацію великих нафтогазових родовищ Західного Сибіру обсяги цих робіт знизились через різке скорочення фінансування. В ці ж роки передові західні нафтогазові компанії розпочали нарощування обсягів робіт та вдосконалення техніки і технології забурювання додаткових стовбурів. В Україні планомірно цими роботами розпочали займатись з 1986 р. Відремонтовано за цей період тільки 11 свердловин.
За оцінками спеціалістів ВАТ “УкрНГІ” методом забурювання додаткових стовбурів на родовищах ВАТ ”Укрнафта” доцільно відновити біля 450 свердловин, з яких можливо додатково видобути біля 500 тис.т нафти на рік при навіть заниженому середньому дебіті свердловин 3 т/д.
В обсадній колоні свердловини додатковий стовбур може забурюватись по одній із прийнятих технологій: через інтервал суцільно вирізаної ділянки обсадної колони або через вирізане “вікно” в обсадній колоні. Враховуючи технологічні переваги, найбільшого поширення набула технологія забурювання додаткових стовбрів через вирізане “ вікно” в обсадній колоні.
У розділі наведена класифікація клинових відхилювачів та райберів для вирізання “вікна” в обсадній колоні. На підставі аналізу промислових даних зроблено висновок про відсутність комплексної науково обгрунтованої методичної основи проектування конструкцій райберів і клинових відхилювачів та технології вирізання “вікна” заданих розмірів.
Відомі численні випадки аварій і ускладнень через неякісне розроблення технологічного процесу вирізання “вікна” (невихід райбера за обсадну колону, неможливість відходу додаткового стовбура від основного, проблеми при кріпленні тощо). Основною причиною виникнення аварійних ситуацій є необгрунтованість розмірів “вікна” і технічних засобів для його реалізації. Аналіз літературних джерел показує, що проблемі визначення оптимальних розмірів “вікна” і величини початкового кута забурювання додаткового стовбура та комплексному проектуванню технічних засобів для їх реалізації приділено недостатньо уваги. Проблема, в основному, вирішувалась емпірично або з врахуванням регіонального промислового досвіду.
Аналіз техніки і технології буріння та кріплення додаткових стовбурів показує, що дане питання також потребує. додаткового вивчення, а існуючі методичні основи вибору конструкцій і профілів додаткових стовбурів та породоруйнівного інструменту для реалізації оптимальних конструкцій додаткових стовбурів вимагають удосконалення.
Наведене вище обгрунтовує необхідність проведення досліджень з вдосконалення методик проектування техніки і технології вирізання “вікна”, буріння і кріплення додаткового стовбура.
У другому розділі досліджуються критерії для проектування техніки і технології відновлення свердловин методом забурювання додаткових стовбурів через “вікно” в обсадній колоні.
На підставі аналізу аварійності, промислових даних про прохідність колон труб через “вікно” в обсадній колоні, теорії деформації труб під дією поздовжньо-поперечних навантажень нами зроблено висновок про необхідність врахування силової взаємодії колони труб з обсадною колоною у “вікні”. Характер цієї взаємодії зображений на розрахунковій схемі рис. 2.1, де АВ — осьова лінія вигнутої частини колони труб ; U, P, Q — сили реакції обсадної колони відповідно в т. В, С, А; G — осьове навантаження на колону труб; L — довжина вигнутої частини колони труб; а — довжина “вікна” в
обсадній колоні; α — зенітний кут свердловини; Я — кут повороту низу вигнутої частини колони труб при виході з “вікна” ; q — вага одиниці довжини колони труб; r, h — відповідно прогин колони труб в нижній і верхній частині “вікна”; X,Y — осі координат; ξ, η — координати довільної т. Д1, розміщеної між т. В і т. Д.
Рівняння моментів для довільної т. Д1 запишеться у вигляді :

(2.1)
де E I - жорсткість труб.
Для рішення рівняння (2.1) прийнято найбільш зручний метод повторювань, який дає задовільні за точністю результати. В якості початкових апроксимуючих функцій прийняті вирази:
(2.2)
Розв`язком умови (2.1) є система з чотирьох рівнянь, яка із додатковими трьома рівняннями (гранично допустимого згинаючого моменту в найбільш навантаженому перерізі колони труб у верхній частині “вікна” [Μ], гранично допустимого розвантаження [Τ] колони труб при проходженні через “вікно” і гранично допустимого моменту [ΜТР] на подолання сил опору обертанню колони труб у “вікні”) являють собою математичну модель процесу забурювання додаткового стовбура через “вікно” в обсадній колоні.
Для практичних задач, а також для визначення характеру залежностей розрахункових величин від вихідних даних нами виконані розрахунки на ПЕОМ для найбільш імовірних в практиці забурювання додаткових стовбурів комбінацій d i D. Результати розрахунків подані у вигляді графіків функціональних залежностей a = f(β); L= f (β); N= f (β); Р = f (β); U = f (β); σ = f (β), приклад яких для D = 146 мм зо-бражений на рис. 2.2 (де N — сумарна сила притиснення колони труб у “вікні”).
За допомогою розробленої моделі вирішені такі технологічні задачі:
1. Визначення довжини “вікна” для реалізації проектного профілю додаткового стовбура із функціональних співвідношень:
a = f (βб ) при βб = f (A) , (2.3)
де А — проектне горизонтальне відхилення вибою додаткового стовбура від точки забурювання; βб — початковий кут забурювання, який відповідає куту повороту β низу вигнутої частини КНБК над долотом.
2. Визначення сил, що діють на райбер і долото в момент виходу з “вікна” з функціональних співвідношень :
U pmax = f (a, EI) і U д max = f (a, EI) , (2.4)
де U p max , U д max — відповідно максимальне бокове навантаження на райбер і долото в момент виходу за обсадну колону з “вікна”.
3. Визначення гранично допустимих значень кутів повороту [βT] обважнених, бурильних і обсадних труб при виході з “вікна” з функціонального співвідношення :
[β T] = f ([σ T ]) . (2.5)
Розраховані величини допустимих кутів повороту[βT] наведені в табл. 2.1.
Таблиця 2.1
Допустимі величини кутів [βT]
4. Визначення умов безаварійного спуску обсадної колони труб (“хвостовика”) через “вікно” при кріпленні додаткового стовбура із функціональних співвідношень:
βT < [β т] , σ < [σ т] , Т < [Т]. (2.6)
5. Визначення величин граничних початкових кутів забурювання додаткових стовбурів [βб] із функціонального співвідношення :
[βб] < [β т] . (2.7)
6.Вибір параметрів КНБК для вирізання “вікна” в обсадній колоні з умови мінімальності бокового навантаження на райбер:
d, dв = f (Upmin) , (2.8) де d i dB — відповідно зовнішній і внутрішній діаметр КНБК над робочим інструментом.
7. Вибір параметрів прямої КНБК для набору проектного початкового кута βб забурювання додаткового стовбура з функціонального співвідношення :
d , d\в = f ( a, β б ) . (2.9)
Рішення названих задач є основою методик проектування технологічного процесу забурювання додаткових стовбурів. Розроблені методики пройшли успішну апробацію в промислових умовах.
Третій розділ присвячений розробці техніко-технологічних рішень, направлених на вдосконаленя технології відновлення свердловин методом забурювання додаткових стовбурів.
На підставі виконаних досліджень взаємодії райбера з клиновим відхилювачем і обсадною колоною запропоновані критерії оптимізації кутів нахилу верхньої і нижньої частин клинового відхилювача :
α kв ≥ Θв ; αкн ≥ Θн ; α kв ≠ αкн ; αкн > α kв , (3.1)
де α kв , αкн — кут нахилу відповідно верхньої і нижньої частин клинового відхилювача ; Θв, Θн — кут повороту (деформації) колони труб (КНБК) відповідно у верхній і нижній частинах “вікна”.
З умови (3.1) видно, що одноплощинний клиновий відхилювач з постійним кутом нахилу не є оптимальною конструкцією для реалізації проектних параметрів “вікна” і не забезпечує умов мінімальності фрезерування райбером поверхні клинового відхилювача.
Найбільш оптимальною є конструкція розробленого нами триплощинного клинового відхилювача (рис. 3.1), який забезпечує реалізацію практично будь-якої довжини “вікна” і мінімальність фрезерування райбером робочої поверхні відхилювача.
Отримано залежність для проектування оптимальної КНБК (діаметра труб d над райбером ) для вирізання “вікна” з врахуванням умови (2.8) :
d ≤ 2Dв - Dp - 2C . (3.2)
Зроблено висновок про доцільність використання труб з мінімальною жорсткістю, тобто бурильних труб.
Проектна довжина “вікна” визначається з співвідношення:
. (3.3)
Оскільки процес фрезерування “вікна” є результатом силової взаємодії райбера з обсадною колоною і клиновим відхилювачем, то і конструкція райбера повина відповідати конструкції клинового відхилювача. При цьому за основу приймається критерій мінімальності сили притиснення райбера до робочої поверхні клинового відхилювача (NKC). Доведено, що NKC = 0 при αp /2= 900. Такий райбер буде працювати за принципом торцьового фрезера. У цьому випадку досягається мінімальність площі контакту райбера з обсадною колоною. Доведено, що найбільш оптимальною є сферична форма направляючої частини райбера з радіусом Dр/2. При цьому зменшується питоме контактне навантаження на похилі поверхні клинового відхилювача, що приводить до зменшення інтенсивності їх фрезерування і зменшення ймовірності виникнення на них виробок і уступів.
Досліджено питання вибору конструкцій свердловин з додатковим стовбуром. Показано, що для нормальної експлуатації таких свердловин критерії вибору конструкцій мають бути такими ж, як і для нових свердловин. Але вирішальними стають умови вільного спуску експлуатаційної
колони-“хвостовика” через існуючу обсадну колону і “вікно” в ній та наявність відповідних типорозмірів доліт для буріння додаткового стовбура. Зазначені фактори обмежують обсяги відновлення свердловин з експлуатаційними колонами діаметром 146; 139,7; 127 і 114,3 мм. Для досягнення сприятливих умов необхідно мати стовбур, діаметр якого більший від внутрішнього діаметра обсадної колони, в якій вирізане “вікно”. Тоді вирішальною стає умова вільного спуску “хвостовика” через існуючу об-садну колону і “вікно”. Виходячи з цього, сформульовано умову вибору конструкції “хвостовика”:
dхв = Dвmin - 2Δхвmin (3.4)
де Dвmin — мінімальний внутрішній діаметр існуючої обсадної колони в інтервалі від гирла до “вікна”; Δхвmin — мінімально допустимий зазор між “хвостовиком” та обсадною колоною з діаметром Dвmin .
З умови (3.4) випливає, що оптимальними є конструкції “хвостовиків” із застосуванням безмуфтових труб нормального ряду типорозмірів.
Нами розроблені рекомендації з вибору діаметра “хвостовика” (табл.3.1).
Таблиця 3.1.
Рекомендовані діаметри безмуфтового “хвостовика” залежно
від діаметра обсадної колони свердловини
Для реалізації розроблених рекомендацій сформульована умова для вибору типорозміру долота для буріння додаткового стовбура :
Dд · Kр = Dс = dхв + 2δс , (3.5 )
де Dд — поперечний розмір (діаметр) долота ; Kр — коефіцієнт розширення додаткового стовбура.
В табл. 3.2 наведені числові значення рекомендованих діаметрів.
Таблиця 3.2.
Рекомендовані діаметри додаткового стовбура залежно
від діаметра безмуфтового “ хвостовика “
Для формування додаткових стовбурів заданих діаметрів розроблено конструкцію розширяючого ексцентричного лопатевого ступінчастого долота типу ДЕЛС (А.с. №1731931, патент України № 16843). Долото (рис. 3.3) є монолітною конструкцією і складається з корпуса, який включає в себе пілотну і розширяючо-калібруючу частини.
Пілотна частина долота формує напрямок буріння, а розширяючо-калібруюча лопать виробляє радіальне розширення у свердловині. При цьому формується стовбур, діаметр якого визначається із співвідношення :
Dc = dn + 2вл ; Dc = 2 Dд - dn . ( 3.6 )
Для різних умов буріння свердловин розроблені конструкції доліт типорозмірів ДЕЛС-114/146 ; 116/150; 139/ 180; 161/195; 190/230; 210/255 (де чисельник — поперечний розмір долота Dд, мм; знаменник — максимально можливий діаметр стовбура, що формується долотом Dс, мм). З винаходом доліт типу ДЕЛС значно розширились перспективи відновлення свердловин з діаметром експлуатаційних колон 146 ; 139,7; 127; 114,3 мм.
У цьому ж розділі приділено увагу проектуванню профілів додаткових стовбурів. Обгрунтовано необхідність врахування при проектуванні закономірностей природного викривлення траєкторії. Зроблено висновок про деяку відмінність критеріїв і методики проектування у порівнянні з профілями похило-спрямованих свердловин. Ця відмінність базується на тому, що технологічно профілі додаткових стовбурів можуть складатись лише з ділянок: набору кривизни, стабілізації кривизни і горизонтальної ділянки.
Ділянки спаду кривизни і вертикального входження в продуктивний горизонт є недоцільними. Відповідно до цього розроблено типовий ряд профілів додаткових стовбурів і обгрунтовані умови для їх практичного використання.
У четвертому розділі наведені результати промислової перевірки та реалізації розроблених основних методичних і техніко-технологічних рішень.
Об`єктами, на яких проводились промислові дослідження, були:
а) свердловини, що знаходились в бурінні, на яких здійснювались випробування конструкцій доліт типу ДЕЛС (св.№№ 22, 120, 119, 121-Тенгіз);
б) аварійні, ліквідовані і бездіючі свердловини, на яких здійснювались роботи з їх відновлення забурюванням додаткових стовбурів:
— в обсадній колоні ∅ 244,5 мм (св. № 34-Бугруватівська, № 2А-Махрам — Таджикистан);
— в експлуатаційній колоні ∅ 168,3 мм (св. № 21-Радченківська);
— в експлуатаційній колоні ∅ 146 мм ( св.№ № 70, 69, 42, 39-Гнідинцівська, №5137 куща № 237 Північний Варйоган, Західний Сибір).
За результатами промислових досліджень підтверджено достовірність розробленої математичної моделі і функціональної залежності β б = f (a, Dв ,d ,EI ). У св. № 34-Бугруватівська через “вікно” в інтервалі 1225,38 - 1227,98 м ( а = 2,6 м) з допомогою КНБК: III-215,9 СТ-ГВ, ОБТ-178 — 70 м було досягнуто фактичної початкової кривизни: 1230 м - 6030′; 1235м - 6015′; 1240м - 6030′ при розрахунковому βб = 6030′. У св. № 2А Махрам через “вікно” а = 4,5 м з використанням аналогічної КНБК одержали фактичний початковий кут забурювання β б = 40 (2555 м) при розрахунковому 30 45 ′. У св. № 42-Гнідинцівська через “вікно” а = 2,5 м з допомогою КНБК: ДЕЛС 116/150, ОБТ- 89-83 м одержали фактичний початковий кут забурювання β = 30 (1710 м) при розрахунковому 30. В цих свердловинах були успішно спущені обсадні колони відповідно: св. № 34 — ∅ 168,3 мм; св. № 2А — ∅193,7мм; св. №42 — ∅ 114,3 мм.
Доведено ефективність конструкції триплощинного клинового відхилювача і рекомендацій з вибору КНБК для вирізання “вікна” в проміжній колоні ∅244,5мм (св. № 34-Бугруватівська, № 2А-Махрам) і експлуатаційній колоні ∅146мм (св. № 5137 куща № 237 Північний Варйоган, св. №№ 69, 70-Гнідинцівські). За характером незначного спрацювання твердосплавних пластин ВК-8 форми Г-25 в озброєнні направляючої частини райбера ∅ 190мм після 15 годин продуктивної роботи по фрезеруванню 2,8 м “вікна” в обсадній колоні ∅ 244,5мм (група міцності Р-110 з товщиною стінки δ = 11,05 мм) доведено ефективність конструкції райбера з сфероподібною направляючою частиною (св. № 2А-Махрам). Доведено (св.№ 21 Радченківська, № 5137 Північний Варйоган), що використання в КНБК над райбером бурильних труб без ОБТ суттєво знижує ймовірність виникнення аварійних ситуацій і забезпечує успішність виконання технологічної операції по вирізанню “вікна”.
Зроблено висновок про ефективність використання доліт типу ДЕЛС для формування розширеного стовбура свердловини. Долотами ДЕЛС-210/255 одержано діаметр стовбура 240-255мм (св.№ № 22, 120,119,121-Тенгіз на глибині 4230-4345 м), а долтами ДЕЛС-116/150 — діаметр 140-160мм (св. №№ 42, 39, 69, 70-Гнідинцівські). На цих свердловинах були успішно спущені і якісно зацементовані “хвостовики”: ∅193,7мм через проміжну колону ∅ 244,5 мм (Тенгіз) і ∅ 114,3 мм через експлуатаційну колону ∅ 146 мм (Гнідинці). Досягнуті показники роботи доліт наближаються до показників відповідних типорозмірів тришарошкових доліт (найвищі показники досягнуті при бурінні в м`яких і середньої твердості породах). Долота типу ДЕЛС є аварійно безпечним і ефективним породоруйнівним інструментом для буріння додаткових стовбурів в експлуатаційних колонах.
Підтверджено ефективність розробленої методики вибору КНБК для буріння додаткового стовбура і забезпечення початкового кута забурювання βб при роторному способі буріння ( св. № 34-Бугруватівська, св. № 2А-Махрам , св. № 42-Гнідинцівська). КНБК: долото ДЕЛС-116/150, ОБТ-93 забезпечують стабілізацію або малоінтенсивний набір кривизни при бурінні додаткового стовбура (св. № 42-Гнідинцівська).
На св. №№ 70, 69, 42, 39-Гнідинцівські і св.№ 26-Прилуцька підтверджено ефективність кріплення додаткових стовбурів безмуфтовими “хвостовиками” ∅114,3мм в експлуатаційній колоні ∅ 146мм.
Запропоновані розробки рекомендуються для широкого промислового впровадження.
|