Перспективы технического оснащения процесса бурения горизонтальных и горизонтально-разветвленных скважин

21.11.2020

С целью успешного претворения широкомасштабной программы разбуривания объектов горизонтальными скважинами и ГС зарезкой боковых горизонтальных стволов в обводнившихся, малопродуктивных скважинах необходимо решить вопросы технического оснащения буровых бригад специальным высококачественным оборудованием. Для более быстрого продвижения в этом направлении нефтедобывающей промышленности Российской Федерации необходимо не только использовать зарубежный опыт, но и создавать совместные предприятия по выпуску более совершенного оборудования на отечественных заводах по передовым технологиям зарубежных фирм.

Существенные сдвиги в этом отношении имеются в Удмуртии, располагающей огромным научно-техническим и производственным потенциалом на базе специальных конструкторских бюро и заводов военно-промышленного комплекса. Руководством ОАО «Удмуртнефть» принимаются меры не только по дооснащению буровых бригад за счет покупки отечественного и импортного оборудования, но и по созданию совместных предприятий с зарубежными фирмами для его выпуска. Несложные расчеты показывают, что комплект оборудования для всего цикла бурения горизонтальных скважин, произведенный таким способом, будет стоить на 30-40 % дешевле, чем покупное. В плане совместных предприятий предусмотрено изготовление забойных двигателей, телеметрических систем, систем очистки буровых растворов, буровых долот, в том числе и алмазных. Следует отметить, что сравнительные испытания американских долот в условиях месторождений Удмуртии показали проходку на порядок выше отечественных. Одновременно с выпуском совершенного бурового оборудования предусматривается создание сервисных баз в Удмуртии и других нефтедобывающих районах.

В настоящее время уже практически созданы совместные предприятия с рядом зарубежных фирм, таких как: «Свако», «Радиус», «Би-ко», «Бекфилд» (США). Прежде всего предусматривается освоить выпуск систем очистки глинистых растворов по закрытой схеме, что обеспечит подготовку высококачественных глинистых растворов и выпуск долот, по качеству и ресурсам близким к зарубежным, выпуск оборудования для контроля и управления долотом на забое. На первой стадии не исключается возможность поставки отдельных комплектующих из-за рубежа.

Хотелось бы подчеркнуть исключительную важность создания специализированных структур (компаний) квалифицированно занимающихся не только разработкой оборудования для горизонтального бурения, но и всем комплексом работ, начиная от проектирования разработки месторождения с применением ГС и БГС, прогнозирования эффективности их использования, строительства скважин и последующего обслуживания.

Примером такой структуры на сегодня можно считать создание ООО «ТехИнформСервис» (ТИС).

ТехИнформСервис - одна из ведущих компаний в России, поставляющая свои услуги, решения и технологии на рынок сервисных услуг в бурении. Главным направлением её деятельности является инженерно-техническое сопровождение при строительстве наклонно направленных, пологих и горизонтальных скважин, а также капитальный ремонт скважин методом бурения боковых горизонтальных стволов.

Основным отличием компании от других российских подобных компаний являются следующие факторы:

1. Разработка, производство, испытание телеметрических систем и оказание сервисных услуг организационно объединены в единое предприятие. Это даёт независимость от сторонних производителей производства - телесистем, даёт возможность максимально сблизить потребности производства и научные разработки, позволяет постоянно совершенствовать имеющийся парк телесистем.

2. Благодаря высококвалифицированным специалистам и тесному сотрудничеству с другими предприятиями Удмуртии, других регионов России и зарубежья иметь возможность оказывать услуги, охватывающие весь комплекс строительства скважин: составление рабочего проекта, обеспечение траектории ствола, промывочные жидкости, крепление, геофизические работы, поставку оборудования и материалов, вплоть до строительства скважин «под ключ».

Сегодня компания располагает большим парком оборудования, телесистем, забойных двигателей, вырезающих устройств для обсадных колонн и другим специальным оборудованием. Производственные возможности компании позволяют одновременно вести работы на 15 скважинах. Срок объеках мобилизации в любой регион страны - от 3 до 14 дней. Все объекты работ охвачены спутниковой или мобильной связью.

При тесном сотрудничестве ООО «ТехИнформСервис», ЗАО «Первая национальная буровая компания», «Иждрил», «Удол», «Исот» и оборонных заводов Удмуртской Республики разработаны, изготавливаются и внедряются:

- мобильные буровые установки грузоподъёмностью 125, 160, 200 т.

- насосные агрегаты мощностью 310 и 650 л.с.;

- установка буровая для бестраншейной прокладки трубопроводов;

- буровые долота PC и РДС размером от 112 до 295 мм, керноотборные буровые головки (РДС), которые обеспечивают вынос керна на 92-100 %;

- оборудование для приготовления и очистки буровых растворов конкурентно-способное с западными образцами, но на 20% дешевле;

- телеметрические системы МСТ-45 и МСТ-45 ГК;

- керноотборный снаряд, предназначенный для отбора керна в горизонтальных скважинах и работающий на валу винтового двигателя.

Несмотря на определенные достижения в этой области науки и техники, до настоящего времени ещё не решены многие насущные вопросы.

К сожалению, отечественная промышленность сегодня мало выпускает надежного геофизического оборудования, а также отсутствуют стандарты по интерпретации геофизических данных в горизонтальных интервалах. Поэтому сотрудничество и в этом направлении с западными фирмами представляет большой интерес. Одной из не решенных в достаточной мере проблем является доставка приборов на забой скважины. В настоящее время это возможно осуществить лишь при помощи гибких труб, с помощью которых производится и эксплуатационный каротаж в скважине для определения приточных по нефти и воде интервалов пласта. Большой опыт в проведении подобных исследований имеет мировой лидер в производстве геофизической аппаратуры - французская фирма «Шлюмберже». Очевидно, до разработки современного отечественного оборудования придется закупать комплекты геофизической аппаратуры и стандарты интерпретации в этой фирме.

Следует отметить, что осталась ещё не до конца решённой немаловажная проблема, касающаяся бурового инструмента, а именно производство легкосплавных бурильных труб. Анализ применяемых технологий и технических средств в России и за рубежом, проведенный В.С. Басович, Г.М. Файн, М.Я. Гольфгат (ЗАО «Акватик»), и достигнутые при этом результаты позволяют сделать выводы о рациональной компоновки бурильной колонны как решающем факторе, влияющем на эффективность проводки горизонтальных скважин большой протяженности. Основным ограничением при бурении горизонтальных скважин являются силы сопротивления (трения) на перемещение и вращение бурильной колонны и приводят к потере её продольной устойчивости при сжатии в процессе спуска инструмента и доведения осевой нагрузки на долото. Силы сопротивления в основном формируются прижимающей нагрузкой элементов бурильной колонны к стенке скважины, которая зависит от составляющей собственного веса колонны с учётом его облегчения в буровом растворе. По этому показателю наибольший эффект достигается при применении легкосплавных бурильных труб (ЛБТ), которые легче стальных труб близкой геометрии почти в три раза и имеют существенно больший коэффициент облегчения в буровом растворе.

Уже настала необходимость создания многофункционального комплекса по бурению горизонтальных скважин с протяжённостью ствола до нескольких километров.

Как утверждают В.Ф. Буслаев Н.Д. Цхадая, Н.М. Уляшева и др. в сборнике трудов 9-й Международной конференции «Строительство горизонтальных скважин», Москва, 2005, применение таких систем значительно упростит и сделает более эффективным геолого-разведочные работы и разработку месторождений в целом, позволит значительно увеличить производительность скважин, что особенно актуально при разработке «рассеянных» нерентабельных запасов. Назначение комплекса обеспечение максимальной концентрации хозяйственной деятел ности на кустах скважин при поиске, разведке и транспорте углеводородов в радиусе до 15000 м при глубине золожения горизонтального ствола до 1000 м.

Наклонное положение бурового ствола по сравнению с вертикальным позволяет уменьшить нагрузочные характеристики буровой установки, увеличение длины свечей с 25-36 м до 100-500 м позволит кратно сократить время спуско подъёмных операций.

Возможность охвата разведкой, разработкой и транспортом значительных территорий, не подвергая их технологическому воздействию, особенно актуальна для труднодоступных районов. К таким месторождениям в первую очередь следует отнести заболоченные месторождения Западной Сибири, где на фунтовую отсыпку для строительства групповых скважин затрачиваются огромные средства.

На основе обобщения результатов эксплуатации горизонтальных скважин с длиной горизонтального ствола до 300-500 м обеспечивается сокращение фонда скважин в 2-3 раза. Это подтверждено на многих месторождениях отрасли: НШУ «Яреганефть», ОАО «Коминнефть», ОАО «Сургутнефть», HK «Башнефть», HX «Татнефть и др.

Немаловажную роль в деле строительства горизонтальных скважин играет система очистки бурового раствора от выбуренного шлама. Используемые ранее для этой цели шламовые амбары-накопители не только не справлялись в полной мере с возложенными на них функциями, но и не соответствовали экологическим нормам охраны окружающей среды. В последнее время для бурения скважин стали применяться более совершенные мобильные установки по очистки бурового раствора, основанные на использовании фильтрующих элементов.

Наиболее совершенной системой очистки бурового раствора, на наш взгляд, является система очистки с использованием центробежного полнопоточного фильтра, разработанная компанией ООО Научно-исследовательский центр «Практика» Удмуртского регионального центра инженерных проблем стабильности и конверсии Российской инженерной академии.

Специализируясь в области буровой техники, она разработала агрегат по очистки буровых растворов при бурении скважин. Простота конструкции и относительно небольшие габаритные размеры делают его мобильным. Один полнопоточный фильтр заменяет собой традиционную схему очистки бурового раствора с тремя ступенями:

- вибросито;

- пескоотделитель;

- илоотделитель.

Конструкция установки центробежного полнопоточного фильтра может производить очистку бурового раствора любой плотности, что обуславливается типом электродвигателя активатора и типом преобразователя частоты в проточном режиме, где скорости ввода и вывода равны. Более полную информацию об установке можно найти в статье Н. А. Михеева (сборник докладов 9-й Международной конференции по разработке нефтяных месторождений горизонтальными скважинами (г. Ижевск, 2-3 ноября 2004 г.)).

Главным инструментом в комплекте оборудования для проводки наклонно направленных скважин, горизонтальных скважин и скважин с боковыми горизонтальными стволами является бурильное долото. От его конструкции, качества изготовления, прочностных характеристик зависит не только скорость проходки скважины, но и все экономические показатели строительства скважины. Сегодня нефтяникам Удмуртии есть чем гордиться, поскольку в области создания и применения бурового инструмента им удалось выйти на передовые позиции. Созданные буровые долота в СП «УДОЛ» (Удмуртское долото) конкурентно с лучшими образцами зарубежных фирм.

На сегодняшний день предприятие «УДОЛ» может предложить заказчикам долота на уровне мировых стандартов для любых типов скважин, любых уровней бурения, причём по ценам российского производителя.

Основным направлением деятельности СП «УДОЛ» является производство буровых долот, армированных синтетическими алмазами, для бурения вертикальных, наклонно направленных, горизонтальных, а также боковых горизонтальных стволов нефтяных и газовых скважин.

Постоянная связь с производственниками (потребителями) даёт возможность СП «УДОЛ» отлаживать отработку долот и вносить изменения в их конструкцию для максимального выполнения требований, предъявляемых потребителем.

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