ОСНОВНІ ВИСНОВКИ
У даній роботі вдосконалено відомі та розроблено нові методики, технології і технічні засоби для підвищення ефективності відновлення аварійних, ліквідованих і бездіючих свердловин забурюванням додаткових стовбурів через "вікно" в обсадній колоні.
Найбільш важливі результати, отримані в дисертації:
1. Доведено, що однією з основних причин аварійності та ускладнень при забурюванні додаткових стовбурів є недостатня обгрунтованість проектних технологічних рішень. Запропоновані в дисертації розробки становлять базу для науково обгрунтованого проектування техніки і технології відновлення свердловин забурюванням додаткових стовбурів через “вікно” в обсадній колоні.
2. Розроблено математичну модель технологічного процесу забурювання додаткового стовбура у свердловині через "вікно" в обсадній колоні, яка базується на визначенні силових факторів, що діють на колону труб при проходженні через "вікно" з врахуванням геометричних і міцнісних параметрів труб, довжини "вікна" та кута повороту колони труб при виході з "вікна". Отримано функціональні залежності силових факторів, довжини "вікна", довжини вигнутої частини колони труб у "вікні" та напружень згину в тілі труб від величини кута повороту колони труб при виході з "вікна" для основних типорозмірів обсадних колон. Досліджені закономірності цих залежностей і дані рекомендації з їх практичного застосування.
3. На базі математичної моделі розроблено методику, яка дозволяє за заданим початковим проектним кутом забурювання додаткового стовбура визначати оптимальні параметри "вікна" в обсадній колоні та КНБК для буріння додаткового стовбура, а також оцінювати умови прохідності обсадних труб через "вікно" при кріпленні додаткового стовбура. Визначено гранично допустимі початкові кути забурювання додаткових стовбурів у залежності від групи міцності матеріалу труб КНБК для буріння та обсадних труб для кріплення додаткового стовбура (від 6о — група міцності Д до 10о — група міцності Р) та розроблено класифікацію типових профілів додаткових стовбурів.
4. Отримано взаємно зв’язані залежності для оптимізації технології вирізання “вікна”, конструкцій клинового відхилювача, райбера і КНБК з врахуванням довжини “вікна” та силових факторів, що виникають при взаємодії райбера з обсадною колоною і клиновим відхилювачем. Для зниження ймовірності аварійності та зменшення бокових навантажень на робочі органи райбера при контакті з клиновим відхилювачем рекомендується в КНБК над райбером застосовувати труби з мінімально можливим діаметром та жорсткістю, перш за все — бурильні труби.
5. Розроблено нову (винахід) триплощинну конструкцію клинового відхилювача з верхньою і нижньою похилими та середньою вертикальною площинами, яка забезпечує досягнення оптимальних параметрів технологічного процесу вирізання "вікна" в обсадній колоні та методику проектування геометричних параметрів відхилювача, райбера і КНБК за умови мінімальності фрезерування поверхні клинового відхилювача та реалізації проектних параметрів “вікна”. Доведено ефективність конструкції райбера з сферичною направляючою частиною.
6. Розроблено новий (винахід) тип породоруйнівного інструменту для буріння розширеного стовбура свердловини — ексцентричне лопатеве ступінчасте долото (ДЕЛС) та методику розрахунку його геометричних параметрів. Конструкція долота є аварійно безпечною і забезпечує без додаткових технологічних операцій формування стовбура з діаметром. Який перевищує діаметр самого долота, що значно підвищує ефективність та якість кріплення пробуреного стовбура.
7. Запропоновано оптимальний ряд конструкцій свердловин з додатковим стовбуром в комплексі з долотами ДЕЛС і безмуфтовими "хвостовиками", що значно розширює можливі обсяги та якість відновлення свердловин з експлуатаційними колонами діаметром 114,3; 127; 139,7; 146 мм. На практиці доведено ефективність кріплення додаткових стовбурів безмуфтовими "хвостовиками" діаметром 114,3 мм в експлуатаційних колонах діаметром 146 мм.
8. Відновлення свердловин забурюванням додаткових стовбурів через “вікно” в обсадній колоні є перспективним напрямком підвищення нафтогазовидобутку в Україні. За станом на 01.06.1999 р. з 11 відновлених свердловин у ВАТ “Укрнафта” видобуто 13,8 тис.т нафти і 4,2 млн.м3 нафтового газу та одержано прибуток за їх реалізацію у розмірі 3,5 млн. грн. В середньому затрати на відновлення однієї свердловини становлять 127 діб і оцінюються 348 тис.грн.
ОСНОВНІ ПУБЛІКАЦІЇ ПО РОБОТІ
1. Лігоцький М.В. Шляхи оптимізації процесу забурювання додаткових стволів в експлуатаційній колоні //Нафтова і газова промисловість. — 1997. — № 3. — С. 17-18.
2 Лігоцький М.В. Вибір критеріїв для проектування конструкції свердловини з додатковим стволом // Нафтова і газова промисловість. -1997. -№5 . — С.18 -19.
3 Лігоцький М.В., Сухан В.С. Шляхи підвищення ефективності будівництва та експлуатації похило спрямованих свердловин //Нафтова і газова промисловість. — 1999. —№ 2. — С. 35 -37.
4 Лигоцкий Н.В., Дранкер Г.И., Смычковская Н.П., Винярский Р.В. Разработка и внедрение рекомендаций по бурению наклонно-направленных скважин на Сходницкой площади //Серия Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. Экспресс-информация. — Москва: ВНИИОЭНГ, 1990. — Вып. 11.— С. 9 -16.
5 Винярский Р.В., Лигоцкий Н.В., Величко М.Н., Бортник О.Я. Выбор профилей наклонно-направленных скважин на Сходницкой площади //Геология, бурение и разработка нефтяных месторождений Украины и Беларуссии. — Киев: Укргипрониинефть .— 1985 .— С. 99 -105.
6 А.с. № 1470925 СССР, МКИ Е21В 7/ 08. Клиновой отклонитель /Р.В. Ви-нярский, Н.В.Лигоцкий, К.В. Булатов., В.Ф. Еременко —№ 4288333/23-03; Заявлено 22.07.87; Опубл. 07.04.89, Бюл. № 13 . — 3 с.
7 А.с. № 1731931 СССР, МКИ Е21В 10/24. Долото для вращательного бурения /В.Ф. Еременко, Я.В. Кунцяк, Н.В. Лигоцкий, Н.Л. Лещинская. — № 4699824/03; Заявлено 02.06.89; Опубл. 07.02.92, Бюл. № 17, — 4 с.
8 Пат. № 16843 Україна, Е 21 В 10/24. Долото для обертового буріння /В.Ф. Єременко, Я.В. Кунцяк, М.В. Лігоцький, НЛ. Ліщинська .— № 173191/31 (4699824/ SU); Заявлено 02.06.89; Опубл. 29.08.97, Бюл. № 4.
9 Лігоцький М.В. Актуальність проблеми відновлення свердловин методом забурювання додаткових стволів //Нафта і газ України. Збірник наукових праць (Матеріали 5-ї Міжнародної конференції “ Нафта - Газ України - 98”, Полтава , 15-17 вересня 1998р.). — Том 2. — Полтава: УНГА. — 1998. — С. 109-110.
10 Лігоцький М.В. Вдосконалення технології забурювання додаткових стволів в експлуатаційній колоні //Нафта і газ України, Збірник наукових праць (Матеріали 5-ї Міжнародної конференції “Нафта - Газ України - 98”, Полтава , 15-17 вересня 1998р.). - Том 2.— Полтава: УНГА. — 1998. — С. 110-111.
11.Технологический регламент на зарезку роторним способом, проводку и крепление второго ствола в скважинах с эксплуатационной колонной ∅ 146 мм с целью вскрытия продуктивного пласта на разрабатываемом Гнединцевском нефтяном месторождении: Утв. ПО “Укрнефть” 19.12.86: Срок действия установлен с 01.01.87 /Сост. В.Ф. Еременко, Н.Л. Лещинская, Н.К. Петькун, Н.В. Лигоцкий.— Киев: Укргипрониинефть, 1986. — 42 с.
12. Инструкция по бурению наклонно-направленных скважин по пространственным профилям с использованием закономерностей естественного искривления на площадях Прикарпатья: Утв. ПО ”Укрнефть” 09.12.85: Срок действия установлен с 01.01.86 /Сост. Т.М. Боднарук, М.Н. Величко, Р.В. Винярский, Н.В. Лигоцкий, Ю.Д. Лепленко, Г.И. Дранкер.— Киев: Укргипрониинефть, 1986. — 35 с.
АНОТАЦІЯ
Лігоцький М.В. Вдосконалення технології відновлення свердловин забу-рюванням додаткових стовбурів. — Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.15.10 — Буріння свердловин. — Івано-Франківський державний технічний університет нафти і газу, Івано-Франківськ, 1999.
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, КНБК для вирізання “вікна” в обсадній колоні і буріння додаткового стовбура. Запропоновані нові конструкції триплощинного клинового відхилювача, сферичного райбера і розширяючого ексцентричного лопатевого ступінчастого долота ДЕЛС, класифікація профілів додаткових стовбурів, рекомендації з вибору конструкції свердловин з додатковим стовбуром, розраховані значення гранично допустимих початкових кутів забурювання додаткових стовбурів. Реалізована можливість якісного кріплення додаткового стовбура “хвостовиком” ∅ 114,3 мм в експлуатаційній колоні ∅ 146 мм. Всі розробки пройшли промислову апробацію.
Ключові слова: відновлення свердловини, додатковий стовбур, обсадна колона, клиновий відхилювач, “вікно”, райбер, кут забурювання, долото, конструкція свердловин, профіль стовбура.
АННОТАЦИЯ
Лигоцкий Н.В. Усовершенствование технологии восстановления скважин забуриванием дополнительных стволов. — Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.15.10 — Бурение скважин, Ивано-Франковский государственный технический университет нефти и газа, Ивано-Франковск, 1999.
Разработана математическая модель технологического процесса забуривания дополнительного ствола через “окно” в обсадной колонне, которая базируется на определении силовых факторов, которые действуют на колонну труб при прохождении через “окно” с учетом геометрических и прочностных параметров труб, длины “окна” и угла поворота колонны труб при выходе из “окна”. получены функциональные зависимости силовых факторов, длины “окна”, длины мзогнутой части колонны труб в “окне” и напряжений изгиба в теле труб от величины угла поворота колонны труб при выходе из “окна” для основных типоразмеров обсадных колонн. Исследованы закономерности этих зависимостей.
На базе математической модели разработана методика, которая позволяет за заданным начальным проектным углом забуривания дополнительного ствола определять оптимальные параметры "“кна"”в обсадной колонне и КНБК для бурения дополнительного ствола, а также оценивать условия прохождения обсадных труб через "окно" при креплении дополнительного ствола. Определены предельно допустимые начальные углы забуривания дополнительных стволов в зависимости от группы прочности материала труб КНБК для бурения и обсадных труб для крепления дополнительного ствола (от 6о — группа прочности Д, до 10о — группа прочности Р)
Получены взаимно связанные зависмости для оптимизации технологии вырезания “окна”, конструкция клинового отклонителя, райбера и КНБК с учетом длины “окна” и силовых факторов, которые возникают при взаимодействии райбера с обсадной колонной и клиновым отклонителем.
Разработана новая (изобретение) трьохплосткостная конструкция клинового отклонителя с верхней и нижней наклонными и средней вертикальной плоскостями, которая обеспечивает достижение оптимальных параметров технологического процесса вырезания “окна”, а также методика проектирования геометрических параметров отклонителя, райбера и КНБК из условий минимальности фрезерования плоскости клинового отклонителя и реализации проектных параметров “окна”. для уменьшения удельных контактных нагрузок на наклонные плоскости отклонителя и повышения єффективности процесса вырезания “окна” разработана новая конструкция райбера со сферическим направляющим участком.
Разработан новый (изобретение) тип породоразрушающего инструмента для бурения расширенного ствола скважины — эксцентричное лопастное ступенчастое долото ДЭЛС и методику рассчета его геометрических параметров. Конструкция долота монолитная, аварийно безопастная и обеспечивает без дополнительных технологических операций формирование ствола с диаметром, который превышает диаметр самого долота. Промышленные испытания прошли долота ДЭЛС-116/150 и 210/255. Предложен оптимальный ряд конструкций скважин с дополнительным стволом в комплексе с долотами ДЭЛС и безмуфтовыми “хвостовиками”, что значительно расширяет возможные объемы и качество восстановления скважин с эксплуатационными колоннами ∅114,3; 127; 139,7; 146 мм. На практике доведена эффективность крепления дополнительных стволов безмуфтовыми “хвостовиками” ∅114,3 мм в эксплуатационной колонне ∅146 мм.
Разработана классификация типовых профилей дополнительных стволов и даны рекомендации по их выбору в зависимости от конкретных условий.
Предложенные теоретические, методические, технические и технологические разработки апробированы на нефтегазовых месторождениях ОАО “Укрнефть”, Казахстана, Таджикистана и Западной Сибири, дали положительные результаты и рекомендуются для повышения эффективности работ по забуриванию дополнительных стволов.
Ключевые слова: восстановление скважины, дополнительный ствол, обсадная колонна, клиновой отклонитель, “окно”, райбер, угол забуривания, долото, конструкция скважины, профиль ствола.
A B S T R A C T
Ligotskiy N.V. The Improvement of Well Recovery Technique by Cased Hole Sidetracking. — Typescript.
Thesis for a Candidate Degree in speciality 05.15.10. - Well Drilling, Ivano-Frankivsk State Technical University of Oil and Gas, 1999.
There has been worked out the mathematical model of cased hole sidetracking technology through the casing “window” based on using the planned initial side hole drilling angle. There have been devised the methods of computation of “window” length and selection of optimal parameters of whipstock, reamer mill, BPDS for cutting the “window” in casing and sidetracking. There have been suggested the new designs of three-plane whipstock, spherical reamer mill and eccentric blade stage drill bit for underreaming, classification of side holes”pro-files, criteria and recommendations for selection of well designs with side hole.There have been computed the values of top admissible, initial sidetracking angles. There has been used the possibility of qualitative lining of sidehole by means of liner dia.114,3mm in flow string dia.146mm. All elaborations were commercially approved.
Key words: well recovery, sidehole, casing (string), whipstock, ”window”, reamer (reaming) mill, sidetracking angle, drill bit, well design, borehole profile.
| 
