Технические средства для заканчивания горизонтальных и наклонно направленных скважин и крепления вторых стволов

21.11.2020

Разработкой технических средств и технологий бурения горизонтальных скважин занимаются уже более 40 лет с момента возникновения идеи строительства таких скважин на месторождениях Советского Союза. Значительные объемы работ в этом направлении проведены институтом «ВНИИБТ». В последующем в связи с внедрением горизонтального бурения в различных нефтедобывающих регионах к решению этой проблемы подключились территориальные институты. Немалую роль в создании оборудования сыграла Всероссийская программа «Горизонт», которая позволила не только проанализировать имеющийся опыт бурения ГС, но и собрать в единый технологический комплекс наиболее удачные разработки отраслевых институтов. За этот период создана широкая гамма забойных двигателей-отклонителей типа ДГ, ДО, ДН и др., шарнирных отклонителей типа OI (ДГ-88, ДГ-108, ДГ-155, ДГ -172; ДО-88, ДО-105, ДО-173; Д5-172, ДН-172, ОШ-172). Разработаны также турбобуры -отклонители ТО-120 и ТГ-120. К изготовлению данного оборудования подключено несколько заводов России. В этот же период времени проводилась работа по созданию средств контроля и измерения параметров ствола скважины. Нашли применение инклинометры типа КИТ, ИМММ-73, ИН1-721, телесистемы СТТ, ЗИС, СТЭ. Широкое применение при строительстве ГС имеют технологические измерительные комплексы «Горизонталь», разработанные НПФ «Геофизика». Институтом «ВНИИБТ» разработаны устройства для вырезания окон в эксплуатационных колоннах типа УВУ-114 и УВУ-168, устройства для отбора керна в горизонтальной части ствола, различного типа гидравлические пакера и др. Все это, безусловно, позволило ускорить внедрение горизонтальных скважин на месторождениях отрасли. Отдавая дань разработчикам технических средств для строительства ГС, следует также отметить, что опыт их использования выявил и ряд недостатков, которые в целом можно было бы охарактеризовать как недостаточная надежность, громоздкость, а в ряде случаев и несовершенство. Эти недостатки становится особенно заметными при сравнении отечественного и зарубежного оборудования, хотя и последние не лишены недостатков. Так, при испытании телеметрической системы американской фирмы «Вес Field» отмечено слабое сцепление измерительной системы в посадочном узле, наличие большого количества резьбовых соединений, от чего страдает прочностная характеристика всей системы. На последнее влияет также использование хрупких тонкостенных материалов в местах интенсивной вибрации. В целом же телеметрические системы обеспечивали оперативный и устойчивый контроль отклонителя в процессе бурения, определения зенитного угла и азимута. Хорошо зарекомендовали себя и забойные двигатели P-150 фирмы «ВIСО».

Из опыта зарезки вторых стволов в эксплуатационном фонде скважин можно отметить, что использование жестких отклонителей на базе винтовых забойных двигателей Д-105 и телесистем CTT-108 производства СКТБЭ «Потенциал» (г. Харьков) показало хорошую работоспособность труборезов. Глубинная измерительная система и пульт управления телесистемы работали исправно, но имеется проблема с надежностью охраны кабеля в затрубном пространстве и резиновых элементов стыковочных узлов. Отмечая сравнительную надежность упомянутого оборудования, нельзя не отметить, что общему делу зарезки вторых стволов мешает отсутствие буровых долот диаметром 125 мм. Долота диаметром 120,6 мм также не представлены полной гаммой. Все это снижает скорость бурения и проходку на долото.

Одним из условий успешного строительства горизонтальных скважин, зарезки и крепления вторых стволов, а следовательно, продуктивности и продолжительности эксплуатации нефтяных скважин является качество их крепления. Наиболее эффективным средством обеспечения надёжной изоляции пластов в строго заданных интервалах затрубного пространства является применение заколонных пакеров, включенных в компоновку обсадной колонны.

В этой связи во ВНИИБТ созданы различные типы пакеров (ПЦС, ППГ, ПГП, ПГПМ и др). По данным публикаций В.И.Ванифатьева, А.М. Володина, А.К. Дудаладова, данные типы пакеров широко используются на месторождениях Тюменской области и других регионах страны. Так, заколонный проходной гидравлический пакер типа ПГПМ1 предназначен для повышения качества изоляции продуктивных пластов при креплении скважин с целью предотвращения межпластовых перетоков и затрубных проявлений флюидов в период твердения цементного раствора, освоения и эксплуатации скважины. Пакер спускается в скважину в составе обсадной колонны и устанавливается в заданном интервале.

Отличительная особенность пакеров ПГПМ 1 - в наличии системы ремонтно-профилактической допакеровки. Система приводится в действие при гидравлической опрессовке зацементированной обсадной колонны, а также позволяет регулировать герметизирующую способность пакера в процессе освоения или подземного ремонта скважины путём дозированного приращения объёма жидкости в уплотнительном элементе.

1. Пакер заколонный многомодульный для разобщения тонкопереслаивающихся пластов типа ПЗМ 1 предназначен для герметического перекрытия участка стенки скважины с целью повышения качества их разобщения, а также защиты продуктивных пластов в период ОЗЦ от загрязняющего воздействия тампонажного раствора.

2. Пакерующее устройство типа ПГМД-146 образует в заколонном пространстве скважины самоуплотняющуюся манжетно-цементную перемычку заданной длины. Уплотняющаяся перемычка образуется за счет эффективного взаимодействия двух самоуплотняющихся резиновых манжет и сформированного между ними цементного кольца.

3. Заколонный перекрыватель типа ППЗ - это малогабаритное пакерующее устройство гидромеханического типа с существенно повышенным коэффициентом пакеровки. Перекрыватель включает односторонне самоуплотняющуюся лепестковую кольцевую манжету, расширяемую кольцевым комбинированным поршнем-клином.

4. Пакер, заполняемый тампонажным раствором, ПЗТР-146. Заколонный пакер ПЗТР-146 предназначен для создания высокопрочной и долговечной рукавно-цементной перемычки, обеспечивающей надежное разобщение эксплуатационного объекта и сохранение его коллекторских свойств.

5. Пакер для герметизации скважин ПГС-146.

Заколонный проходной гидравлический пакер ПГС-146 предназначен для долговечного предотвращения межпластовых перетоков в процессе освоения и эксплуатации наклонно направленных и горизонтальных скважин.

Кроме пакерующих устройств различного назначения ВНИИБТ, созданы комплексы технических средств для разобщения пластов в горизонтальных скважинах с более широким кругом возможностей, таких как, обеспечение избирательного разобщения продуктивных зон скважин, регулируемых в процессе их освоения и эксплуатации, используемых для проведения зарезки второго ствола скважины в заданном интервале и др.

Таким образом, из сказанного напрашивается вывод о том, что повышение технологических показателей бурения горизонтальных и так называемых разветвленных, пробуренных из уже эксплуатируемых стволов скважин, а вместе с тем и снижение стоимости строительства скважин находится в прямой зависимости от совершенства и надежности всего комплекса применяемого технологического оборудования. Несмотря на определенные достижения, отмеченные выше в этой области, надежность и качество созданного оборудования несопоставимы с зарубежными образцами. Достаточно отметить, что в США на бурение горизонтального участка скважины протяженностью в 2000-6000 м затрачивается всего одно долото. У нас же на участке горизонтального ствола всего в 150 м приходится менять 3 4 долота, а на бурение вертикального ствола глубиной 1500 м - 30-35 долот. По этой причине сам процесс бурения из всего времени строительства скважины составляет всего лишь 10-15 %, а не 90 %, как в США. Нет четкой координации и необходимого финансирования работ в этом направлении. В результате в каждом нефтедобывающем районе решают эту проблему в одиночку и по-своему.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2020
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна