Научная статья на тему 'Забуривание новых стволов в глубоких скважинах'

Забуривание новых стволов в глубоких скважинах Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
189
50
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Мухамедов Б. А., Кдырсиыкова Н. С., Есиркепов М. К., Кулиев М. Ю.

Проведение операции забуривания нового ствола на больших глубинах осуществляется по заранее разработанной программе, включающей: а) выбор интервала забуривания с учетом характера проходимых пород и цели забуривания; б) установку цементного моста и способ цементирования; добавки к цементному раствору для регулирования времени схватывания и прочности цементного камня; в) параметры ориентируемой компоновки низа бурильной колонны для забуривания, обеспечивающий эффективное формирования нового ствола, включающий значения осевой нагрузки в интервале забуривания и расхода бурового раствора; г) параметры искривления нового ствола.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Мухамедов Б. А., Кдырсиыкова Н. С., Есиркепов М. К., Кулиев М. Ю.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Забуривание новых стволов в глубоких скважинах»

ва: учебн. пособие для вузов. - М.: Машиностроение, 2011. - 368 с., ил. -ISBN 978-5-94275-572-0.

2. Русов В.А. Измерение частичных разрядов в изоляции высоковольтного оборудования. - Екатеринбург: ОАО «ИПП Уральский рабочий», 2011. -369 с.: ил.

3. ГОСТ Р 55025-2012 Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение от 6 до 35 кВ включительно. Общие технические условия. - М.: Стандартинформ, 2012.

4. ГОСТ Р МЭК 60840-2011 Кабели силовые с экструдированной изоляцией и арматура к ним на номинальное напряжение свыше 30 кВ (Um = 36 кВ) до 150 кВ (Um = 170 кВ). Методы испытаний и требования к ним. - М.: Стандартинформ, 2012.

5. ГОСТ Р МЭК 62067-2011 Кабели силовые с экструдированной изоляцией и арматура к ним на номинальное напряжение свыше 150 кВ (Um = 170 кВ) до 500 кВ (Um = 550 кВ). Методы испытаний и требования к ним. - М.: Стан-дартинформ, 2012.

6. Моногаров О.И., Разработка промышленной системы контроля качества изоляции кабелей методом частичных разрядов // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. - 2015. - № 2. - С. 74-79.

ЗАБУРИВАНИЕ НОВЫХ СТВОЛОВ В ГЛУБОКИХ СКВАЖИНАХ

© Мухамедов Б.А.1, Кдырсиыкова Н.С., Есиркепов М.К., Кулиев М.Ю.2

Мангистауский гуманитарно-технический университет, Республика Казахстан, г. Актау Каспийский государственный университет технологий и инжиниринга имени Ш. Есенова, Республика Казахстан, г. Актау

Проведение операции забуривания нового ствола на больших глубинах осуществляется по заранее разработанной программе, включающей: а) выбор интервала забуривания с учетом характера проходимых пород и цели забуривания; б) установку цементного моста и способ цементирования; добавки к цементному раствору для регулирования времени схватывания и прочности цементного камня; в) параметры ориентируемой компоновки низа бурильной колонны для забуривания, обеспечивающий эффективное формирования нового ствола, включающий значения осевой нагрузки в ин-

1 Преподаватель Мангистауского гуманитарно-технического университета.

2 Магистр КГУТИ им. Ш. Есенова.

тервале забуривания и расхода бурового раствора; г) параметры искривления нового ствола.

При ликвидации аварий, для забуривания нового ствола выбирается интервал длиной 50^60 м выше верхнего конца оставшейся в скважине части бурильной колонны.

При этом пользуется данными каротажных исследований, профилемет-рии, кавернометрии и данными механической скорости проходки первого ствола.

Если выбранный интервал сложен твердыми породами, а выше по стволу в пределах 50^60 м имеется участки, сложенные мягкими породами, то забу-ривание осуществляется на этих участках. Определение таких участков производится по более высоким значениям механической скорости проходки.

Участки, сложенные кавернозными породами для забуривания нового ствола не используются вследствие наличия в кавернах загустевших масс бурового раствора и шлама, что приводит к низкому качеству устанавливаемого моста.

Интервал забуривания перед установкой цементного моста прорабатывается следующей КНБК: долото 3-х шарошечное, УБТ - 10-20 м.

КНБК для забуривания должны обеспечивать формирование нового ствола. Формирование нового ствола является результатом фрезерования стенки скважины боковой поверхностью долота и разрушения цементного камня и его рабочей поверхностью. По мере углубления долота рабочая поверхность его переходи из цементного камня в породу. В конце интервала забуривание новый ствол отдален от старого на величину диаметра долота. Длина интервала забуривания определяется из геометрических характеристик используемых КНБК. Значение длин интервалов забуривание для различных КНБК приведен в таблице.

КНБК для забуривания нового ствола выбирается в зависимости от фактического диаметра ствола, характера проходимых пород и прочности на сжатие цементного камня.

При забуривания новых стволов на больших глубинах в условиях высокой твердости новых пород используются долота с высокой фрезерующей способностью (зарезные ИСМ, алмазные). При этом пользуются ориентируемые КНБК с турбинными (ТО) и шпиндельными отклонителями (ШО), а так же КНБК с винтовыми забойными двигателями (ВЗД), включающими механизм искривление между шпинделем и секцией двигателя, и кривой переводник между двигателем и УБТ.

Компоновки с турбинными отклонениями типа ТО2 могут использоваться в мягких и средних породах. В случае значительного превышения фактического диаметра ствола над диаметром долота, между двигателем и УБТ следует установить кривой переводник.

Компоновка со шпиндель - отклонителями типа ШО1 - 195 может использоваться с двумя или тремя секциями турбобуров 3ТСШ или АШ

(АГТШ). Такая конструкция позволяет создавать большие мощности на валу и обеспечить большие значения отклоняющей силы на долоте.

Компоновки с ВЗД используются с двумя искривлениями, совмещенными в одной плоскости: - между шпинделем и секцией двигателя, и между двигателем и УБТ. Область применения этих компоновок ограничена забойными температурами до 100 °С.

Ориентируемые КНБК для различных диаметров долот приведены в таблице.

Таблица 1

Диаметр долота, мм Состав КНБК Длина интервала забуривания, м

ТО2-240, УБТ 0 203 мм - 9 м,

295,3 ТО2-240, КП(0,5° ^ 1,0°); 10

УБТ 0 203 мм - 9 м.

ОТС - 195, УБТ 0 178-9м 12

215,9 Д2-172 с МИ, КП(1,0° ^ 1,5°)

УБТ 0 203 мм - 9 м 12

ОТС - 164, УБТ 0 146-9м 15

190,5 Д2-172 с МИ (1,0°), КП(1,5°),

УБТ 0 146-9м 14

Осевая нагрузка при формировании нового ствола ориентируемой КНБК поддерживается такой, чтобы в конце интервала забуривыания рабочая поверхность долота, вошла в породу и расстояние между осями нового и старого стволов, было не менее одного диаметра долота.

После завершения формирования нового ствола, производится замена ориентируемой КНБК в неориентируемую.

Неориентируемые компоновки низа бурильной колонны (КНБК), включающие в себя наддолотные калибраторы, широко применяются на практике при бурении наклонных и горизонтальных скважин. От местоположения калибратора, его диаметра зависят направление и величина бокового усилия на долоте, под действием которого происходит процесс искривления ствола скважины.

Точность регулирования процесса искривления ствола скважины во многом зависит от правильного выбора компоновок низа бурильного инструмента. Нами разработаны ряд теоретических моделей, которые позволяют подобрать компоновки низа бурильного инструмента, изменяющие параметры искривления наклонных скважин (азимут и угол искривления) в широком диапазоне. Используя эти теоретические модели, на площадях Узень, Асар, Карамандыбас, Каламкас, Дунга, Каражанбас были внедрены ряд рациональных компоновок, обеспечивающих качественную и успешную проводку всех участков профиля скважины с учетом конструкции скважин, режима бурения, угла наклона, размеров долот и темпа искривления скважин.

Для увеличения зенитного угла без применения отклонителя в Узень-ских месторождениях применялась следующая КНБК: долото диаметром 215,9 мм, удлинитель из 178 мм УБТ длиной 0,8-1,2 м, калибратор диаметром 215,9 мм, секционный турбобур 2ТСШ-195 мм, 180 мм ТЛБТ длиной 25 м, 147 мм ЛБТ длиной 50 м, 127 мм бурильные трубы. При бурении вышеуказанной компоновкой темп набора зенитного угла составляет в среднем 10 градусов на 100 м проходки.

Для стабилизации зенитного угла и азимута ствола скважин и интенсивного снижения зенитного угла, без применения отклонителя пробуренных в Узеньском и Жетыбайском УБР, были использованы следующие КНБК:

а) для стабилизации зенитного угла и азимута - долото диаметром 215,9 мм, полноразмерный калибратор диаметром 215,9 мм, секционный турбобур 2ТСШ-195 мм, I центратор диаметром 214 мм установленный над шпинделем турбобура (3,5 м от долота), II центратор диаметром 212 мм установленный над турбобуром - 16 м от долота, 180 мм ТЛБТ длиной 25 м, 147 мм ЛБТ длиной 50 м, 127 мм бурильные трубы;

б) для интенсивного снижение зенитного угла - долото диаметром 215,9 мм, секционный турбобур 2ТСШ-195 мм, центратор диаметром 212 мм установленный над турбобуром - 16 м от долота, 180 мм ТЛБТ длиной 25 м, 147 мм ЛБТ длиной 50 м, 127 мм бурильные трубы.

Диаметр и место установки калибратора и центратора выбираются в зависимости от диаметра долото и поставленной цели ее использования.

Включение калибратора и центратора в КНБК, помимо регулирования параметров искривления скважин, имеет следующие преимущества:

- поддержка азимута и регулирование зенитного угла;

- улучшение условий работы долота за счет возможностей выбора рациональных значений параметров режима бурения по сравнению с бурением без применения калибраторов и центраторов;

- уменьшение интенсивности желобообразования за счет уменьшения величин прижимающих усилий инструмента к нижней стенке ствола скважины.

Компоновка низа бурильной колонны, включающая два и более центратора различной конструкции, установленных на забойном двигателе, нашла широкое применение на многих месторождениях нашей страны для безориентированного управления зенитным углом стволов наклонных скважин.

Надежность возможного прогнозирования и регулирования зенитного угла ствола скважин при использовании таких типов КНБК без возникновения осложнений и необходимости производства дополнительных спуско-подъемных операций, связанных с ориентированием отклонителя скважин, увеличения технико-экономических показателей бурения. Однако регулиро-

вание только зенитного угла ствола наклонных скважин не решает проблемы управления траекторией ствола. На практике часто приходится изменять направление ствола скважины в зависимости от конкретных условий, для чего обычно используют отклоняющие приспособления.

Однако в случаях изменения направления ствола скважины с помощью отклонителей возникают трудности, связанные с точностью их ориентирования. При этом, как правило, уменьшается проходка на долото и механическая скорость проходки.

Кроме того, часто при изменении направление ствола скважины уменьшается угол его наклона, из-за чего приходится проводить дополнительные работы по набору угла.

Решением этой важной проблемы явилось обоснованное применение спиральных стабилизаторов различных конструкций и назначения.

Параметры неориентируемых КНБК для бурения нового ствола выбирается из условия предупреждения возврата нового ствола в старый.

Предложенные методики позволяют с большой точностью и эффективностью завершить забуривание новых стволов в глубоких скважинах.

АРХИТЕКТУРА ПРОАКТИВНОЙ СИСТЕМЫ СБОРА И ОБРАБОТКИ ГЕОПРОСТРАНСТВЕННЫХ ДАННЫХ

© Нгуен Туан Ань1, Чан Ван Фу1

Волгоградский государственный технический университет, г. Волгоград

В данной работе представлена предложенная архитектура системы сбора и обработка различных данных в режиме реального времени на основе технологии Kafka кластера. Данные могут быть: (1) лог-файлом, (2) видео-потоками данных. В результате работы также представляется работоспособность системы в реальном времени. В работе также интегрируются методы обработки видео-потоков данных для подсчета количества транспортных средств в определенном времени, и также обработки лога-файла, в которых хранят информации о транспортных средств в реальном времени. В результате этого визуализируются информации о транспортных средств с использованием алгорима K-средний.

Ключевые слова проактивный системы, геопространственные данные, обработка данных в реальном времени.

В настоящий день обработка транспортных данных в реальном времени станет одним из глобальных проблем в больших городах в мире [6]. Транс-

1 Аспирант кафедры «Системы автоматизированного проектирования и поискового конструирования».

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.