Материал: 1 Утверждена приказом по университету от

тем самым корпус системы и долото в противоположную сторону, и возвращаются в корпус, в то время как выдвигается следующая опора (рисунок 3.6). Направление действия опор может быть любым, что позволяет проводить сложные трехмерные профили.

Бурение с роторными управляемыми компоновками значительно улучшает качество ствола и, следовательно, его очистку, что особенно важно в горизонтальных скважинах. Минимальная микрокривизна значительно уменьшает трение о стенки скважины, что позволяет бурить с большим отходом от вертикали и спускать обсадные колонны на большую глубину.


Рисунок 3.6 – Элементы управления траекторией
Роторные управляемые системы PowerDrive X5 позволяют производить в процессе бурения:

• 
  измерение зенитного и азимутального углов в непосредственной близости от долота;
  
• 
  измерение уровня вибрации и ударной нагрузки КНБК;
  
• 
  измерение скорости вращения долота;
  
• 
  измерение гамма-излучения для геонавигации;
  
• 
  производить режим автоматического поддержания зенитного угла. Основные характеристики РУС PowerDrive X5 приведены в таблице 3.1.
  

Таблица3.1–ПараметрыРУСPowerDriveX5

Параметры	Типоразмер РУС Power Drive X5
системы	475	675	825	900	1100
Диаметр, мм	146,1–165,1	215,9–250,8	254	311,2–374,4	406,4–660,4
Длина компоновки, м	4,56	4,11	4,45	4,45	4,6
Расстояние до калибратора (точка контакта)	3,05	3,11	4,02	3,65	3,69
Максимальная интенсивность искривления, град/30м	8	6,5	6	3	3

Продолжениетаблицы3.1

Расход промывочной жидкости, л/мин	813–1514	813–1514	1817–7192	1817–7192	1817–7192
Максимальная частота вращения, мин-1	250	220	220	200	200
Максимальное давление, кПа	137895	137895	137895	137895	137895

Рисунок 3.7 – Роторная управляемая система PowerDrive перед спуском вскважину

4. 1   ...   20   21   22   23   24   25   26   27   ...   34

Сравнительный анализ применения роторных управляемых систем и управляемого двигателя в наклонно-направленном бурении

В последнее время наибольшее распространение получили две системынаклонно-направленного бурения. Это системы с управляемым двигателем ироторные управляемые системы. Стоит отметить, что системы с управляемымдвигателемиспользуютсяс1960-хгг,ароторныеуправляемыесистемыпоявилисьотносительнонедавно,аименновконце 1990-хгг.Исходя из практики бурения наклонно-направленных скважин, можновыделитьследующие основныекритериивыбора систембурения:

• 
  механическая скорость проходки;
  
• 
  реализация искривления в соответствии с проектом;
  
• 
  качество ствола скважины;
  
• 
  эффективная длина горизонтальной секции;
  
• 
  безаварийность проходки;
  
• 
  стоимость оборудования.
  

Набольшинствескважин,гдеприменялисьроторныеуправляемыесистемы,отмечаютувеличениемеханическойскоростибуренияпосравнениюсзабойнымдвигателем.Так,например,специалистыдепартаментабуровыхработ ОАО «Верхнечонскнефтегаз» и департамента по геологии и разработкеместорожденийкомпанииSchlumbergerприводятследующиеданныедляВерхнечонского нефтегазоконденсатного месторождения:средняямеханическая скорость проходки с использованием РУС на четырех скважинахсоставила 16 м/ч (рекорд – 21,85 м/ч), что вдвое выше, чем при использованиивинтовых забойных двигателей (ВЗД). Это позволило сократить цикл бурениягоризонтальных секций на три дня – до 3,62 суток. Иными словами, на бурение100 м с использованием РУС требуется вдвое меньше времени – 0,65 сутоквместо1,39суток [11].

ТакжеможнопривестипримерработыкомпанииUltraPetroleumнаместорожденииМарселлус.В2010годукомпанияприступилакреализацииускоренной программы бурения. Компания пробурила первую (контрольную)скважинунаместорожденииМарселлуссиспользованиемуправляемогообъемного двигателя. Следующие 10 скважин были пробурены при помощиРУС PowerDrive Archer. В некоторых из них боковой ствол зарезали долгимповоротом на азимут 90° или более для выхода на уровень целевого горизонтаприодновременномнаращиванииугласоскоростьюдо8°/30м.Возникновение геологических неопределенностей возле точки входа в пластиногда требовало принятия корректирующих мер, например, часто было нужноувеличитьтемпнаборакривизны.Врезультате,скважины, пробуренныесприменениемРУС,обеспечилисущественнуюэкономиювременибурения.Крометого,засчеткачественнопробуренногоствола,всеколоннызаканчиваниябылиспущеныбезпроисшествий.При оценке механической скорости бурения также следует учитыватьувеличение длины горизонтальной секции, обеспечиваемое применением РУС.Так,наупомянутомместорожденииМарселлус,скоростьнаборакривизнысоставила8°/30м,что,поданнымкомпанииUltraPetroleum,позволилооператору увеличить скорость проходки на 80 % по сравнению со скважинами,пробуреннымиранеепри помощиобъемныхдвигателей.ПослебурениягладкогостволанавсемизогнутомучасткеоператорсмогперейтинаРУСPowerDrive Х5, которая пробурила боковой ствол длиной 1385 м на проектнуюглубинувсегозаодинпроход.Высокаяскоростьпроходки изогнутогоинтервала в сочетании с высокой скоростью набора кривизны и гладкостью

пробуренного боковогостволапозволилсократитьвремябуренияна10дней.Другимнемаловажнымпоказателемявляетсякачествостволаскважины.Бурениеуправляемымдвигателемхарактеризуетсянизкимкачествомствола,волнообразныминеровностямиирезкимиизгибами,приэтомониявляютсяпрактическинеустранимыминедостаткамиметода.В процессе проходки бурильная колоннаскользитполежачейстенкескважины,промывочнаяжидкостьдвижетсявокруг нее неравномерно, что уменьшает выносящую способность раствора испособствует повышению риска прихвата колонны. Кроме того, повышаетсярискжелобообразованияиприхватаколонны.Нарисунке8представленыизображения,полученныеспомощьюкаверномера.Онипоказывают,прибурении с использованием объемного двигателя получается ствол скважины соспиралевидной канавкой (рисунок 3.8, а), в то время как роторная управляемаясистема создает намного более гладкий ствол (рисунок 3.8, б). Происходит этовследствиетого,чтовпроцессебуренияроторнойуправляемойсистемойколоннавращаетсяпостоянно,чтоспособствуеткачественнойпромывкествола,адолотонаправленносоосноснаправлениембуренияскважины. Рисунок 3.8 – Сравнение качества ствола скважины, построенного по даннымкаверномера:а–забойныйдвигательскривым переводником;б–роторнаяуправляемаясистемаЧтокасаетсяэффективнойдлиныгоризонтальнойсекции,тоздесьтакже отмечено преимущество РУС, как в отечественном опыте бурения, так иза