Применение роторных управляемых систем для бурения Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

Использование данного способа позволяет получить буферные тампоны с пластической прочностью до 2500 Па в стволе скважины ниже глубины установки колонны бурильных труб и обеспечить условия формирования цементного камня в призабойной зоне поглощающего пласта.

Использование данных технологий тампонажа горных пород для ликвидации скважин обеспечивает высокую успешность изоляционных работ, которая составила при ликвидации частичных поглощений 0,98, а при ликвидации полных поглощений - 0,9 [3].

Таким образом, применяемые технологии тампонажа горных пород при строительстве скважин подтвердили свою эффективность при решении задач обеспечения совместимых интервалов бурения и разобщения пластов.

Список литературы

1. Булатов A.M., Проселков Ю.М., Рябченко В.М. Поглощение промывочной жидкости. М: Недра, 2009.

2. Степанов В.Н. Ликвидация поглощения буровых растворов с использованием наполнителей / В.Н. Степанов, С.Н. Горонович, А.В. Ефимов // Бурение и Нефть, 2005. № 6. С. 12-14.

3. Степанов В.Н. Расчет параметров зон поглощения буровых растворов / В.Н. Степанов, С.Н. Горонович, А.В. Ефимов // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе, 2006. № 6. С. 10-12.

ПРИМЕНЕНИЕ РОТОРНЫХ УПРАВЛЯЕМЫХ СИСТЕМ

ДЛЯ БУРЕНИЯ Осипов Ю.В.1, Ахметов Д.С.2, Еникеев Р.В.3, Бадретдинов Д.Ф.4

1Осипов Юрий Владимирович - студент;

2Ахметов Дмитрий Сергеевич - студент;

3Еникеев Рустам Вилюрович - студент;

4Бадретдинов Динис Фанавиевич - студент; кафедра бурения нефтяных и газовых скважин, Уфимский государственный нефтяной технический университет,

г. Уфа

В настоящее время для проходки вертикальных, наклонных и горизонтальных стволов активно применяются rotary steerable system (RSS) - роторные управляемые системы (РУС), в которых разрушение горной породы осуществляется вращением долота с бурильной колонной верхним приводом буровой установки или ротором, а также отклоняющие системы, сочетающие применение винтовых забойных гидродвигателей и РУС. Данные системы являются наиболее совершенными, а в сочетании с системами телеметрии и геонавигации превратились в совершенные беспилотные средства дистанционного управления направлением буримых скважин. Возможности этих систем впечатляют: при высочайших точности (± 0,1° ) и оперативности данные системы способны осуществлять бурение скважин любой ориентации в пространстве протяженностью до 13 км непрерывными рейсами, протяженность которых может составлять более 1000 м. Современная отклоняющая система представляет собой беспилотный электронно-механический агрегат, управляемый дистанционно [1]. На рисунке 1 приведена блок-схема современной отклоняющей системы типа РУС.

Обладая автономным источником электрической энергии (4) подобные отклоняющие системы управляются с поверхности оператором через компьютер (10),

который формирует сигнал, передаваемый через буровой раствор или посредством электромагнитного излучения (8) до забойной компоновки, в которой посредством электронного блока (3) и системы привода (2) отклоняющего механизма (1), производится ориентированное в заданном направлении изменение направления скважины. В то же время встроенная система телеметрии (5) ведет постоянный мониторинг угловых параметров бурящейся скважины и посредством электронного блока (6), и системы преобразования сигнала (7) передает информацию на поверхность в блок приемки и усиления сигнала (9), далее в компюьтер (10) и на прибор для визуального контроля процесса бурения на буровой (11) к оператору. В результате такого взаимодействия формируется новое задание для корректировки направления скважины, которое и реализуется с высокой точностью.

Рис. 1. Блок-схема забойной отклоняющей системы: 1 - механизм искривления; 2 - привод механизма искривления; 3 - электроный блок управления приводом механизма искривления; 4 - источник электроэнергии (гидротубина или аккумуляторные батареи); 5 - телеметрия;

6 - электронный блок телеметрии; 7 - блок передачи и приема информации, передавамой с поверхности и к забойной системе; 8 - канал связи (гидроимпульсный, электромагнитный);

9 - приемное устройство и усилитель сигнала; 10 - компьютер;

11 - прибор для визуального контроля процесса бурения на буровой

Эффективность РУС определяется следующими обстоятельствами:

- улучшается вынос шлама, так как РУС не создает зауженных интервалов ствола скважины;

- повышается скорость проходки, поскольку эффективный вынос шлама препятствует его осаждению, что положительно влияет на процесс разрушения породы;

- повышается скорость бурения и длина горизонтального ствола за счет снижения силы трения между колонной и стенкой скважины вследствие вращения всей колонны;

- сокращается риск механического и дифференциального прихватов, поскольку нет неподвижных элементов РУС, контактирующих с обсадной колонной, отклонителем или стенкой ствола скважины [2].

Системы РУС позволяют бурить пологие и горизонтальные скважины с плавным профилем из-за отсутствия перегибов ствола (обычных при использовании забойных двигателей) с большей протяженностью за счет снижения сил трения и лучшей очисткой ствола от шлама. Более высокая проходка с постоянным вращением бурильной колонны предотвращает вероятность прихватов бурильного инструмента, сокращает время на очистку ствола от выбуренной породы и дает ряд дополнительных преимуществ по качеству вскрытия продуктивного горизонта. Применение РУС позволяет бурить протяженные - более 10 км горизонтальные стволы, так как бурение с вращением бурильной колонны снижает вероятность зашламования колонны и обеспечивает более высокую способность к проталкиванию колонны по горизонтальному стволу. Различают три типа РУС: реализующие механизм фрезерования стенки (рш^Ше-Ьй), реализующие механизм ассиметричного разрушения забоя вследствие перекоса долота (рошМЬе-Ьй), а так же РУС совмещающие эти два механизма [3].

Список литературы

1. Нескоромных В.В. Бурение наклонных, горизонтальных и многозабойных скважин: рукопись / В.В. Нескоромных. Красноярск.

2. Нескоромных В.В. Направленное бурение и основы кернометрии: учебник / В.В. Нескоромных. Москва: ИНФРА-М., 2015.

3. Нескоромных В.В. Методологические и правовые основы инженерного творчества: учебное пособие / В.В. Нескоромных, В.П. Рожков. Москва: ИНФРА-М., 2015.