CC BY
54
SWACO-518 3500 1900 Осадительная 40 2497 1865 1762 3000 9млн
FORWARD LWG450 2500 1576 Осадительная 30 2500 1700 1840 3300 7млн
GNLW363 3100 2100 Осадительная 37 3190 1638 1306 3400 6млн
Трикантер DL-353 3600 2500 Осадительная 37 3200 750 1100 2980 6млн
HS3400 "DREXEL" 3000 2400 Осадительная 35 2500 1750 1455 2270 6,5млн
Заключение
Проанализировав таблицу 5, где представлены основные характеристики отечественных и зарубежных центрифуг подведем итог. Центрифуга марки «SWACO-518» является самой производительной за счет мощности электродвигателя частоты вращения и соответственно размером оседаемых частиц. Но при этом есть минус - это дороговизна оборудования Список использованной литературы:
1. Fundamentals of Sustainable Drilling Engineering. M. Enamul Hossain, Abdulaziz Abdullah Al-Maj ed. 2015. - с. 785.
2. Drilling Fluids Processing Handbook. Asme. 2005, Elsevier Inc.
3. Булатов А.И., Макаренко, П.П., Проселков, Ю.М. Буровые промывоч-ные и тампонажные растворы: Учеб. Пособие для ВУЗов. - М.:
4. Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. - М.: Химия, 1976. - 192с.
5. Мищенко В.И., Кортунов А.В. Циркуляционные системы и экологическое оборудование для безамбарного бурения и капитального ремонта скважин // Бурение и нефть. - 2007. - №3. - с. 44 - 49.
6. Нифонтов Ю.А. Ремонт нефтяных и газовых скважин, Ч.1. - С-Пб: Профессионал, 2005. - 914 с.
7. Овчинников, В.П. и др. Буровые промывочные жидкости: учеб. пособие / В.П. Овчинников. - Тюмень : Изд-во «Нефтегазовый университет», 2011. - 354 с.
© Мухамадеев О.И., Конесев Г.В., 2022
УДК 55
Хомяк А.В.,
студент второго курса магистратуры Уфимского государственного нефтяного технического университета
г. Уфа, Российская Федерация Чуктуров Г.К.,
доцент, кандидат наук кафедры «Бурение нефтяных и газовых скважин»
Горно-нефтяного факультета Уфимского государственного нефтяного технического университета
г. Уфа, Российская Федерация
АНАЛИЗ МЕТОДИКИ ВЫБОРА РОТОРНО-УПРАВЛЯЕМОЙ СИСТЕМЫ
Аннотация
Исследование посвящено возможности применения интеллектуальных роторно-управляемых систем для бурения горизонтальных скважин большой протяженности с применением телеметрических систем.
Ключевые слова
Роторно-управляемая система, каротаж в процессе бурения, компоновка низа бурильной колонны,
горизонтальная скважина, горная порода.
Актуальность. Для того чтобы изменить траекторию скважины, совместно с забойной телеметрической системой используются винтовые забойные двигатели (ВЗД), роторные управляемые системы (РУС). В современном мире стали широко применяться роторные управляемые системы, внедрение которых началось в середине 1990-х годов. Применялись роторно-управляемые системы в случае большого отклонения от вертикали относительно устья. РУС обеспечивали решение многочисленных задач бурения, но в то же время имели существенный минус в лице дороговизны оборудования. Существующие компоновки с забойными двигателями не обеспечивали такую возможность. Преимуществами такого оборудования является непрерывность вращения всей бурильной колонны и реагирование для изменения траектории без задержки. НК «Роснефть» на острове Сахалин пробурили рекордную скважину, длина которой составила 13500 метров по протяженности, а смещение ее забоя составило 12033 метра. На данный момент такое оборудование получило широкое распространение из-за возможности точного контроля за параметрами [1].
Наиболее важным геологическим параметром является прочность горной пород, он характеризует сопротивляемость к разрушению ГП. Прочность породы представляет собой сложную характеристику породы, определяемую рядом ее физико-механических свойств, которые влияют на процесс ее разрушения при бурении горной породы:
1. Твердость характеризует способность горной породы противостоять проникновению или вдавливанию в нее другого, более твердого тела, в частности породоразрушающего инструмента;
2. Абразивность - это особое свойство пород, выражающееся в способности изнашивать породоразрушающий инструмент в процессе бурения;
3. Трещиноватость горных пород. Данное свойство определяет совокупность в породе трещин различного происхождения и разных размеров. Наличие трещиноватости уменьшает прочность породы, но увеличивает ее абразивность;
4. Кавернозность есть наличие небольших пустот (каверн) в горных породах. Кавернозность горных пород может быть первичная и вторичная [2].
s °'4 1 g 0,35 -
"я 0,3 -i 0,25 -
I
I 0,2 -а
#0,15 -
I 0.1 -
3 0,05 -
5 п Е. 0 4
(5 О 2 4 6 8 10
Водоотдача. см3'30 мин
1 - Раствор на углеводородной основе, 2 - Полимерглинистый буровой раствор Рисунок 1 - График влияния фильтрационных свойств раствора на динамику кавернообразования
Интенсивность искривления важнейший параметр при выборе РУС. Этот параметр определяет на сколько фактически система способна отклонять траекторию скважины. Измеряется интенсивность в градусах на метр. Вес инструмента определяет нагрузку на долото, а затем на породу. При наличии мягких парод слишком большая нагрузка или в случае недостаточной нагрузки на твердые породы искривление будет проходить проблематично и безрезультатно. Как не парадоксально такие параметры как максимальная рабочая температура, максимальное давление на забое, тип бурового раствора являются второстепенными [3].
Так как все рассмотренные РУСы спроектированы для критических значений давлений и температур в диапазоне от -4 до 150 °С. И конечно же промывка осуществляется всеми видами промывочных жидкостей. Такой технологический параметр как расход бурового раствора является основополагающим для систем принципа Push the bit. Если на буровой расход не регулируемый, то
система не сможет работать. Крутящий момент на долото передается с поверхности от ротора или верхнего силового привода через колонну бурильных труб.
В процессе бурения в зависимости от типа долота и свойств пород при диаметре скважины 216 мм составляет 1000-3000 Нм. Осевая нагрузка создается в основном частью веса находящихся над долотом утяжеленных (толстостенных) бурильных труб и забойного двигателя. Например, на долото диаметром 215,9 мм создается нагрузка 150- 250 кН. Частота вращения долота при роторном бурении 20-200 об. /мин, при бурении ВЗД - 150-250. Методику выбора РУС было решено разработать в форме блок-схемы алгоритма. Методика выбора РУС будет иметь вид алгоритма, а конкретно блок схемы, представленной в работе [3].
Рисунок 2 - Алгоритм выбора роторно-управляемой системы [3]
С целью повышения эффективности бурения скважин, предлагается применение роторно-управляемых систем с телеметрическими модулями MWD/LWD.
В системе с отклонением долота ориентация бурильной колонны в желаемом направлении производится путем нажатия на стенку скважины. В такой РУС используется блок отклонения с тремя выдвижными лопатками, приводимыми в движение буровым раствором и расположенными возле долота для создания бокового усилия на стенки скважины.
Для увеличения угла соответствующие башмаки нажимают на нижнюю стенку скважины, а для снижения угла - на верхнюю стенку скважины. Текущее значение координат ствола и другие рабочие параметры РУС от забоя к поверхности, а команды от оператора с поверхности на забой, передаются при помощи телеметрических систем по гидроимпульсному каналу связи и определяют время и мощность срабатывания башмака. Блок управления, расположенный над блоком отклонения, приводит в действие поворотный клапан, который открывает или перекрывает подачу бурового раствора на выдвижные башмаки в соответствии с поворотом бурильной колонны. Система синхронно изменяет амплитуду и силу давления лопаток, когда каждый из них проходит определенную ориентирующую точку [1].
РУС имеет рулевую головку RSS нового поколения (Push the Bit) на полностью вращающемся внешнем корпусе.
РУС типа «Push the bit» состоит из базового блока, блока контроля за процессом бурения и модуля телесистемы MWD.
В состав базового блока входят навигационные сенсоры, распределительный клапан и направляющие лопасти (лопатки). В состав блока контроля за процессом бурения входят внутрискважинный компьютер и турбинный генератор или литиевые батареи. Во время бурения внутрискважинный компьютер сверяет загруженные в него проектные данные со значениями, поступающими из MWD модуля.
Если возникает отклонение от заданной траектории, внутрискважинный компьютер, при помощи навигационных сенсоров передаёт информацию распределительному клапану, который направляет гидродинамическую энергию бурового раствора на направляющие лопасти, которые выдвигаются из корпуса. В результате происходит отталкивание всей компоновки от стенки скважины в заданном направлении.
Заключение. Считается, при применении «Push-the-Bit» - компоновки испытывают большие нагрузки, так как отклонение происходит за счет внешних элементов, поэтому при бурении с большими отходами предлагается использование другого типа РУС. Стоит отметить, что набор параметров кривизны с данным типом РУС также осложнен в мягких породах, при этом качество ствола скважины может быть ухудшено большей степенью извилистости. Те же проблемы могут возникать при попытках
Электронный модуль и модуль питания
Гибкая Немагнитная Труба с каналом ¿вязи
Рисунок 3 - РУС Push the bit с выдвижными лопатками, общий вид [2]
срезки в открытом стволе скважины, для строительства боковых стволов. Поэтому, в мягких породах предпочтительнее использовать систему позиционирования долота «Point the Bit», обеспечивающую наиболее высокую степень качества траектории. Список использованной литературы:
1. Осипов Ю.В., Ахметов Д.С., Еникеев Р.В., Бадретдинов Д.Ф. «Применение роторных управляемых систем для бурения».
2. Закиров А.Я. «Первые результаты испытаний роторно-управляемых систем российского производства».
3. Бурение наклонных, горизонтальных и многозабойных скважин А. С. Повалихин, А. Г. Калинин, С. Н. Бастриков, К. М. Солодкий; под общ.ред. доктора технических наук, профессора А. Г. Калинина. - М.: Изд. ЦентрЛитНефтеГаз, 2011. - 647 с.
4. Акбулатов Т.О. Роторные управляемые системы: учебное пособие / Т.О. Акбулатов, Р.А. Хасанов, Л.М. Левинсон - Уфа: УГНТУ, 2006.
© Хомяк А.В., Чуктуров Г.К., 2022
УДК 55
Хомяк А.В.,
студент второго курса магистратуры Уфимского государственного нефтяного технического университета
г. Уфа, Российская Федерация
Чуктуров Г.К.,
доцент, кандидат наук кафедры «Бурение нефтяных и газовых скважин»
Горно-нефтяного факультета Уфимского государственного нефтяного технического университета
г. Уфа, Российская Федерация
ПРИМЕНЕНИЕ РОТОРНО-УПРАВЛЯЕМЫХ СИСТЕМ НА ПРИМЕРЕ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Аннотация
Исследование посвящено возможности применения интеллектуальных роторно-управляемых для бурения горизонтальных скважин большой протяженности с применением телеметрических систем.
Ключевые слова
Роторно-управляемая система, каротаж в процессе бурения, компоновка низа бурильной колонны,
горизонтальная скважина, горная порода.
Актуальность. Ввиду низкой проницаемости коллекторов Уренгойского месторождения как по латерали, так и по вертикали, отмечается низкая эффективность скважин. Таким образом, опыт начального этапа эксплуатации показывает, что для обеспечения проектных режимов работы пока единственным действенным методом интенсификации притока является большеобъемный ГРП с бурением горизонтальных скважин с большой протяженностью.
Известно, что наиболее важным критерием эффективности разработки месторождений является коэффициент извлечения нефти и газа. Увеличение вышеуказанного параметра возможно при выполнении следующих основных условий: сохранения естественных коллекторских свойств пласта в процессе его первичного и вторичного вскрытия; качественного (с учетом геотехнологических и технических особенностей месторождения) цементирования обсадных колонн; выполнение эффективного процесса углубления скважины; высокотехнологичного (с учетом геомеханических,
