Окбт бурение что это
Окбт бурение что это
Вязко-упругие составы (ВУС) предназначены для временной защиты пласта от влияния технологических жидкостей как в период строительства и освоения скважин, так и при проведении ремонтно-изоляционных работ, в том числе при глушении скважин.
Разработаны несколько вариантов ВУС. Технология применения, состав и концентрации реагентов выбираются индивидуально для каждой скважины в зависимости от геолого-технических условий и цели работ.
Особенностью ВУС является способность к деструкции через определенное время, которое регулируется изменением соотношения ингредиентов или рН среды, вводом деструктора или при сдвиговых деформациях. После деструкции состав имеет минимальную вязкость (1,5-2 сПз), но при этом сохраняет минимальную фильтрацию и полностью удаляется из пласта после проведения несложных технологических приемов.
Технология приготовления ВУС основана на использовании стандартного оборудования. Объемы ВУС обычно небольшие (1-15 м 3 ) и зависят от проводимых технологических операций.
Для условий АВПД и высоких забойных температур предлагается утяжеленный (плотностью 1360-2000 кг/м 3 ) и термостабильный до 90°С вязкоупругий состав, в качестве утяжеляющей основы которого используются соли органических кислот (формиат калия, формиат цезия или их смесь).
Для пластов с большим раскрытием флюидопроводящих каналов предлагается ВУС с добавкой наполнителя, разрушающегося при разложении ВУС.
Для обычных и условий АНПД предлагается ВУС на основе пресной и минерализованной воды.
Опыт применения ВУС на месторождениях Пермского Прикамья, Удмуртии, Западной Сибири, республики Коми показал его высокую экономическую и технологическую эффективность применения при следующих операциях:
• При цементировании скважин с открытым забоем, в т.ч. с горизонтальным участком (ВУС устанавливается в интервале продуктивных пластов, тем самым предохраняя коллектор от попадания цементного раствора);
• При глушении эксплуатационных скважин (ВУС устанавливается в интервале перфорации и препятствует поглощению жидкости глушения в пласт);
• При ремонтно-изоляционных работах ВУС применяется как “мягкий” пакер для временной изоляции продуктивного горизонта;
• Для разделения буровых и тампонажных растворов при цементировании скважин;
• При ликвидации поглощений при бурении скважин.
В 1996-2003 г.г. ВУСы были использованы при глушении более 80 скважин в Пермском Прикамье и Западной Сибири.
Виды компоновок низа бурильной колонны
Компоновка низа бурильной колонны – понятие, которое включает в себя комплекс внутрискважинного оборудования, расположенного в нижней части бурильной колонны. В состав такого комплекса включаются утяжеленные бурильные трубы, забойный двигатель, породоразрушающий инструмент, а также системы телеметрии, инструменты для центрирования и калибрования и прочие технологические устройства.
Виды компоновок низа бурильной колонны определяются на основе целей применения конструкции. В классификации выделяют компоновки низа бурильной колонны для бурения вертикальных скважин, а также компоновки для бурения не искривленных стволов с уклоном и искривленных интервалов для наклонных и горизонтальных скважин. Кроме того, в качестве отдельного типа выделяют роторные управляемые системы.
При бурении вертикальных скважин ключевой целью является предотвращение возможности искривления ствола, а в случае искривления – возможность исправления и приведения ствола к вертикали. Подобные задачи решаются за счет использования так называемого эффекта маятника: увеличивая интенсивность фрезеровки стенки ствола боковой поверхностью породоразрушающего инструмента, на нем одновременно создается максимально возможная отклоняющая сила, которая направлена в противоположную сторону относительно искривления ствола.
Кроме того, стабилизация несущественного показателя зенитного угла скважины может обеспечиваться и за счет оптимального центрирования нижней части компоновки низа бурильной колонны, которое в свою очередь обеспечивается посредством выбора необходимого расстояния для размещения опорно-центрирующих элементов от породоразрушающего инструмента. Уменьшение показателя искривления может достигаться за счет изменения направления оси породоразрушающего инструмента или отклоняющей силы.
Виды компоновки низа бурильной колонны для создания вертикальных скважин включают маятниковые, жесткие и ступенчатые компоновки, а также роторные управляемые системы.
Для бурения наклонных прямолинейных скважин важен точный расчет диаметра центратора и длины направляющей секции, поскольку точные показатели обеспечивают сохранение заданного значения зенитного угла и кривизны ствола. Стабилизация направления бурения возможна при соблюдении условия совмещения оси долота с осью прямолинейного ствола и устранения отклоняющей силы на долоте.
Чтобы задать вопрос или сделать заявку,
нажмите на кнопку ниже:
Зарезка боковых стволов
Применяются разные методы ЗБС из скважин бездействующего фонда:
— вырезание участка колонны,
— бурение с отклоняющего клина и тд
К бурению с вырезанием участка колонны нужно отнести и бурение скважин с извлечением незацементированной колонны с бурением полноразмерного ствола.
Нет никакого различия от бурения обычных наклонно-направленных скважин, поэтому рассмотрим 2 других варианта.
Вырезание протяженного участка, с тем чтобы было возможно при ЗБС удалить от магнитных масс магнитометрические датчики забойных телеметрических систем контроля траектории ствола.
При этом варианте существенны затраты связанные со временем:
Небольшая коррекция рассматриваемого варианта повысила шансы по возможности применения технологии.
Поэтому нет необходимости вырезания участка колонны большой протяженности, достаточно вырезать столько, сколько нужно для обеспечения отклонения для выхода бурильной колонны из обсадной.
Его применение может позволить производить зарезку боковых стволов точно по требуемому направлению, с любой глубины, при любых углах наклона скважины. Применение его возможно как при зарезке боковых стволов, так и при бурении многоствольных и разветвленно-горизонтальных скважин без потери нижележащего основного ствола.
Однако, наибольший эффект ожидается при бурении многоствольных и разветвленно-горизонтальных скважин, так как устройство и технология будут применяться не только при бурении, но также при избирательном проведении геофизических исследований и воздействии в процессе эксплуатации.
Точно также упрощается обслуживание многоствольных и разветвленно-горизонтальных скважин в процессе эксплуатации и проведении геофизических исследований при помощи установок непрерывных труб, а именно, за 1 спуск можно избирательно провести требуемые работы на любом ответвлении или основном стволе.
Применяется также вариант зарезки бокового ствола за 1 спуск. В этом случае профильная труба соединяется с отклонителем, а гидравлическое соединение профильной трубы с бурильным инструментом производится через специальные трубки, вмонтированные в корпус фреза. Такое упрощение способа приводит к увеличению жесткости компоновки, затруднениям с ориентированием, но в ряде случаев такой способ эффективен.
Обозначения и сокращения.
АВК – аварийная карточка материала.
АВПД – аномально высокое пластовое давление.
АНПД – аномально низкое пластовое давление.
БОВ – большой отход от вертикали.
БХУЦ – блок химического усиления центрифуг.
ВНСС – вязкость при низкой скорости сдвига.
ВТВД – высокая температура и высокое давление.
ВУС – вязкоупругая смесь.
ГИС – геофизические исследования скважины.
ГРП – гидроразрыв пласта.
ГТИ – геолого-технологические исследования.
ДННСС – динамическое напряжение при низкой скорости сдвига.
ДНС – динамическое напряжение сдвига.
ЗАКАЗЧИК – для удовлетворения потребностей которого сервисная организация оказывает услуги по инженерно-технологическому сопровождению буровых растворов при строительстве и реконструкции скважин на нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождениях.
ИВБ – измерения во время бурения.
КВБ – каротаж во время бурения.
КМЦ – карбоксиметилцеллюлоза.
КНБК – компоновка низа бурильной колонны.
КОМПАНИЯ – группа юридических лиц различных организационно-правовых форм, в отношении которых последнее выступает в качестве основного или преобладающего (участвующего) общества.
КПЭ – ключевые показатели эффективности.
ЛПО – лицензионное программное обеспечение.
МБП – материал для борьбы с поглощениями.
ММП – многолетне-мерзлые породы.
НПВ – непроизводительное время.
ОБЩЕСТВО ГРУППЫ (ОГ) – хозяйственное общество, прямая и (или) косвенная доля владения акциями или долями в уставном капитале которого составляет 20 процентов и более.
ПАА – полиакриламид.
ПАВ – поверхностно-активное вещество.
ПБОТОС – промышленная безопасность, охрана труда и окружающей среды, включая вопросы пожарной, противофонтанной, морской безопасности, предупреждения и реагирования на чрезвычайные ситуации.
ПЗП – призабойная зона пласта.
РВО – раствор на водной основе.
РПВ – раствор для первичного вскрытия продуктивного пласта.
РУО – раствор на углеводородной основе, инвертно-эмульсионный буровой раствор .
РУС – роторно-управляемая система.
Сиз – средства индивидуальной защиты.
СНС – статическое напряжение сдвига.
СПО – спуско-подъемные операции.
ТЭП – технико-экономические показатели.
УВ – углеводород.
ФЕС – фильтрационно-емкостные свойства.
ЦСГО – центральная система грубой очистки.
ЭЦП – эквивалентная плотность циркуляции.
MBT – methylene blue test (тест метиленовой сини на катионообменную емкость).
MSDS – material safety data sheet (паспорт безопасности материала).
Элементы компоновок низа бурильной колонны
Основные понятия, термины и определения
Компоновкой низа бурильной колонны (КНБК) называется нижняя часть бурильной колонны, включающая породоразрушающий инструмент, забойный двигатель и утяжелённые бурильные трубы (УБТ), опорно-центрирующие элементы (ОЦЭ), телеметрическую систему, а также технологические элементы бурильной колонны (ясы, безопасные переводники и др.).
Забойный двигатель-отклонитель – забойный двигатель (турбобур, винтовой забойный двигатель, электробур) с искривлённым корпусом, предназначенный для ориентированного бурения.
Телесистема – устройство для измерения траекторных (зенитный угол, азимут, угол установки и азимут забойного двигателя-отклонителя), технологических (осевая нагрузка, крутящий момент, внутритрубное давление, частота вращения вала забойного двигателя-отклонителя) параметров, а также геофизических параметров горной породы в процессе бурения (гамма-каротаж, резистивиметрия и т. п.).
Калибратор – породоразрушающий инструмент, устанавливаемый над долотом для выравнивания ствола до номинального диаметра долота, снижения поперечных колебаний, стабилизации работы долота и вала забойного двигателя.
Центратор – опорно-центрирующий элемент, используемый для оснащения КНБК в целях стабилизации параметров кривизны ствола скважины.
Отклоняющая сила – сила, с которой долото давит на стенку скважины в поперечном направлении. Отклоняющая сила численно равна поперечной реакция стенки скважины на долоте, но противоположна по направлению.
Элементы компоновок низа бурильной колонны
2.1 Утяжелённые бурильные трубы (УБТ)
УБТ – толстостенные стальные бурильные трубы, которые устанавливаются в нижней части бурильной колонны и нужны для создания осевой нагрузки на долото и придания КНБК необходимой жёсткости. Применяются как гладкие, так и спиральные УБТ. При бурении в осложнённых условиях наклонных скважин применение спиральных труб более предпочтительно (рисунок 2.1). Спиральные выемки уменьшают площадь контакта поверхности УБТ со стенкой скважины на 40%, что снижает риски дифференциального прихвата КНБК.
Рисунок 2.1 – Гладкая и спиральная УБТ
2.2 Немагнитные УБТ (НУБТ)
Немагнитные УБТ обычно бывают гладкие (без спиральной нарезки), изготовляются из специальной нержавеющей стали.НУБТ необходимы для размещения приборов (инклинометров, забойного модуля телесистемы) с магнитным датчиком азимута.
2.3 Укороченные УБТ
Укороченные или патрубки являются укороченным аналогом обычных УБТ. Длина укороченных УБТ не превышает 5 м. В направленном бурении укороченные УБТ применяются в различных КНБК.
2.4 Перепускной клапан
Перепускной клапан над винтовым забойным двигателем устанавливают с целью заполнения бурильной колонны буровым раствором при спуске бурильной колонны и опорожнения при её подъёме.
2.5 Наддолотный переводник
Это переводник, как правило, «муфта-муфта», который устанавливается непосредственно над долотом.
2.6 Шламометаллоуловитель (ШМУ)
Шламометаллоуловитель (рисунок 2.2) представляет собой стальной переводник с внешним кожухом, который образует полость для сбора шлама и частиц металла.
Рисунок 2.2 – Шламометаллоуловитель (ШМУ)
Это короткий переводник (обычно «муфта-ниппель»), который применяется для точной регулировки длины секций КНБК.
2.8 Толстостенные бурильные трубы (ТБТ)
Это трубы промежуточного типа между УБТ и обычными бурильными трубами с размерами бурильной трубы. Соединения ТБТ имеют бóльшую длину, что обеспечивает более надёжное соединение и предотвращает абразивный износ наружной поверхности труб. Поверхность таких труб защищена от абразивного износа центральными утолщениями. Жёсткость на изгиб ТБС меньше чем у УБТ. Они имеют меньшую площадь контакта со стенкой ствола скважины. При этом вероятность дифференциального прихвата уменьшается. Такие трубы позволяют выполнять бурение с высокими скоростями вращения и меньшим крутящим моментом.
Калибраторы являются породоразрушающим инструментом и обычно устанавливаются непосредственно над долотом. У большинства калибраторов правая винтообразная конфигурация лопастей, которые покрыты различными твёрдосплавными материалами (рисунок 2.3).
Рисунок 2.3 – Калибратор
Центратор – это опорно-центрующий элемент бурильной колонны. Центраторы имеют прямые или винтовые опорные лопасти, применяется для оснащения КНБК (рисунок 2.4).
Рисунок 2.4 – Центраторы
2. 11 Центраторы с изменяемым диаметром
Диаметр такого центратора можно изменять в процессе бурения на забое. Он имеет два положения – максимальный и минимальный диаметр (рисунок 2.5).
Рисунок 2.5 – УправляемыйцентраторконструкцииАндергейдж
2.12 Расширители Расширители служат для увеличения диаметра ствола скважины. Расширителимогутбытьтрёх- и шестишарошечными (рисунок 2.6).
Рисунок 2.6 – Расширители шарошечные
2.13 Забойные двигатели
Забойные двигатели предназначены для вращения долота и устанавливаются в нижней части бурильной колонны. По принципу работы забойные двигатели разделяются на турбобуры, винтовые забойные двигатели (ВЗД) и электробуры. Турбобур – это гидродинамическая машина, в которой используется принцип центробежного течения потока жидкости. ВЗД – гидравлическая героторная машина объёмного типа. Электробур – электрический двигатель, для работы которого необходим подвод электроэнергии. Забойные двигатели состоят из секций, корпуса которых соединяются с помощью резьбы. Обычно это одна шпиндельная секция и одна или несколько (у турбобура) рабочих секций.
2.14 Искривлённый переводник
Искривлённый переводник (рисунок 2.7) обычно изготавливается с резьбовыми соединениям типа «ниппель – муфта». Ниппель изготавливается таким образом, что он имеет некоторый угол относительно корпуса переводника. Обычно величина этого угла находится в пределах 1-3° с промежутками в 0,5°. Искривлённый переводник устанавливается непосредственно над забойным двигателем или между его рабочей и шпиндельной секциями. Изменение угла перекоса секций забойного двигателя достигается путём замены искривлённого переводника, что обычно осуществляется в цеху сервисного предприятия.
Рисунок 2.7 – Искривлённый переводник
2.15 Механизм искривления
Механизм искривления (рисунок 2.8) предназначен для создания перекоса секций забойного двигателя с некоторым шагом. Позволяет оперативно изменять угол искривления забойного двигателя-отклонителя непосредственно на буровой.
Рисунок 2.8 – Механизм искривления
2.16 Передвижнойцентратор забойного двигателя
Передвижной центратор (рисунок 2.9) может устанавливаться в любом месте на корпусе забойного двигателя.
Рисунок 2.9 – Передвижнойцентратор забойного двигателя
2.17 Ниппельныйцентратор забойного двигателя
Ниппельный центратор (рисунок 2.10) устанавливается только в нижней части шпинделя забойного двигателя на специальном переводнике.
Рисунок 2.10 – Ниппельный центратор забойного двигателя
2.18 Направляющая секция КНБК забойного двигателя-отклонителя
Часть КНБК (забойного двигателя-отклонителя), включающая долото, калибратор, нижний центратор (искривлённый переводник). Длина (L) направляющей секции равна расстоянию от рабочего торца долота до верхнего торца центратора (искривлённого переводника или механизма искривления) (рисунок 2.11).
Рисунок 2.11 – Направляющая секция КНБК (а) и забойного двигателя-отклонителя (б)
Ясс предназначен для создания ударных нагрузок в осевом направлении с целью освобождения в случае заклинки КНБК в сужении ствола или в случае прихвата. Яссы могут быть гидравлические, механические или гидромеханические.
2.20 Роторные отклонители
Устройства для направленного искривления ствола скважины роторным способом (рисунок 2.12).
Рисунок 2.12 – Роторный отклонитель «Кедр» для направленного бурения роторным способом: а – схема комплекса; б – комплекс в рабочем положении; в – комплекс в транспортном положении: 1 – подшипниковый узел; 2 – искривлённый корпус; 3 – нижний вал; 4 – клиновой ползун; 5 – наружный шарнир; 6 – промежуточный вал; 7 – возвратная пружина; 8 – разделительное кольцо; 9 – втулка; 10 – узел блокировки; 11 – верхний подшипниковый узел; 12 – верхний вал; 13 – приводная пружина
2.21 Роторные управляемые системы (РУС)
Предназначены для бурения искривлённых и прямолинейных интервалов профиля скважины в автоматическом режиме при вращении бурильной колонны. РУС (рисунок 2.13) включает следующие основные узлы:
— отклоняющее устройство;
— забойную телесистему с навигационными и каротажными датчиками;
— источник питания (генератор или аккумулятор);
— наземную аппаратуру;
— канал связи забойной телесистемы с наземной аппаратурой.
В некоторых современных модификациях в состав РУС включается винтовой забойный двигатель.
Рисунок 2.13 – Роторные управляемые системы
По принципу управления РУС разделяются на два основных вида:
— изменение величины и направления отклоняющей силы на долоте (рисунок 2.13, а);
— изменение направления угла перекоса долота (рисунок 2.13, б).