Электронная библиотека
Меню
Размещение литературы
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Реклама на сайте
Цели библиотеки
Контактные данные
Я ищу:

Библиотечный каталог авторефератов Украины


По вопросу доставки диссертации по этой теме пишите на электронный адрес: info@lib.ua-ru.net
Тема автореферата диссертации: Вдосконалення технології відновлення свердловин забурюванням додаткових стовбурів 1999 года.
Источник: Автореф. дис... канд. техн. наук: 05.15.10 / М.В. Лігоцький; Івано-Франків. держ. техн. ун-т нафти і газу. — Івано-Франківськ, 1999. — 18 с. — укp.
Аннотация: Розроблено математичну модель технологічного процесу забурювання додаткового стовбура через "вікно" в обсадній колоні, в основу якої покладена реалізація проектного початкового кута буріння додаткового стовбура. Розроблені методики розрахунку довжини "вікна" і вибору оптимальних параметрів клинового відхилювача, райберів, компоновки низу бурильної колони для вирізання "вікна" в обсадній колоні і буріння додаткового стовбура. Запропоновані нові конструкції триплощинного клинового відхилювача, сферичного райбера і розширюючого ексцентричного лопатевого ступінчастого долота типу ДЕЛС, класифікація профілів додаткових стовбурів, рекомендації з вибору конструкції свердловин з додатковим стовбуром, розраховані значення гранично допустимих початкових кутів забурювання додаткових стовбурів.

Текст работы:

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 ТР] 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:

                                                  ddв = f  (Upmin) ,                                          (2.8)                де d  i  d   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 = 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 :

                         Dd+ 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.


Страница: 1  Страница: 2 

По вопросу доставки диссертации по этой теме пишите на электронный адрес: info@lib.ua-ru.net

© Научная электронная библиотека, 2003-2008.
info@lib.ua-ru.net
Яндекс цитирования