Методология расчета технической эффективности силовых секций малогабаритных винтовых забойных двигателей для системы «Перфобур»

И. А. Лягов, Ф. Д. Балденко, А. В. Лягов, В. У. Ямалиев, А. А. Лягова

Аннотация


С ростом доли старых и низкодебитных скважин и для эффективной эксплуатации месторождений необходимо приобщать к разработке продуктивные пласты малой мощности. Существует много скважин, где бурение боковых стволов и гидроразрыв пласта затруднительны из-за близкого расположения газовой шапки и подстилающей воды в силу геолого-технологических причин, а применение существующих технологий вторичного вскрытия не эффективно из-за обширной зоны кольматации или заколонной циркуляции. Возрастает актуальность применения технологий радиального бурения, позволяющего вскрывать пласт сетью протяженных каналов для установления качественной гидравлической связи между пластом и скважиной без ущерба для проницаемости пласта.

В отличие от технологий радиального бурения, использующих гидронамыв, в технической системе (ТС) «Перфобур» для строительства каналов используются малогабаритные винтовые забойные двигатели (ВЗД) и породоразрушающий инструмент. Для эффективного фрезерования эксплуатационных колонн и разрушения горной породы гидравлический забойный двигатель должен обладать высоким крутящим моментом, а для возможности бурения с высоким темпом набора угла – иметь короткую силовую секцию. Существующие отечественные и зарубежные ВЗД имеют ограниченный ряд типоразмеров и не отвечают требованиям, заложенным в техническое задание на разработку забойного модуля ТС «Перфобур».

В статье рассмотрены вопросы разработки универсальных малогабаритных секционных винтовых забойных двигателей для фрезерования обсадных колонн и бурения сети разветвленных каналов сверхмалого диаметра и радиуса кривизны в составе ТС «Перфобур». Предложенная в статье методология выбора оптимальной конфигурации силовых секций ВЗД позволяет сконструировать малогабаритный секционный забойный двигатель, отвечающий техническим требованиям и обладающий улучшенными характеристиками по сравнению с серийными ВЗД.


Ключевые слова


перфобур; вторичное вскрытие продуктивного пласта; повышение нефтеотдачи; глубокое перфобурение; винтовой забойный двигатель

Полный текст:

PDF PDF (English)

Литература


Baldenko D.F., Baldenko F.D., Gnoevykh A.N. Single screw hydraulic machines. Vol. 1, 2005. Vol. 2, 2007. Moscow: IRTs Gazprom (in Russian).

Vadetskii Yu.V., Kaplun V.A., Knyazev I.K. Features of drilling technology with screw downhole motors. Neftyanoe khozyaistvo. 1976. N 6, p. 7-10 (in Russian).

Gusman M.T., Nikomarov S.S., Kochnev A.M. New volumetric downhole motor. Neftyanoe khozyaistvo. 1970. N 11, p. 8-12 (in Russian).

Zakharov Yu.V. The study of axial forces acting in a downhole screw motor. Mashiny i neftyanoe oborudovanie. 1978. N 5, p. 9-11 (in Russian).

Kas'yanov V.M. Hydraulic machines and compressors. Moscow: Nedra, 1981, p. 295 (in Russian).

Korotaev Yu.A. Technological ensuring of durability for multi-lobe screw gerotor mechanisms of hydraulic downhole motors. Moscow: VNIIOENG, 2003, p. 259 (in Russian).

Kochnev A.M., Zakharov Yu.V., Nikomarov S.S. Some features of the working process in a downhole motor. Mashiny i neftyanoe oborudovanie. 1979. N 1, p. 19-23 (in Russian).

Kupavykh K.S., Kupavykh A.S., Morenov V.A. Analysis of Implementation Effectiveness of Two Working Fluids Characterized by Different Viscoelastic Characteristics at Hydrodynamic Impact on the Borehole Bottom Zone. Nauka i tekhnika. 2019. Vol. 18 (2), p. 164-170. DOI: 10.21122/2227-1031-2019-18-2-164-170 (in Russian).

Lyagov A.V., Lyagov I.A. Selection of permissible radii of curvature in super-small diameter wells (channels) for «Perfobur» technical system. Ekspozitsiya Neft' Gaz. 2014. N 6, p. 47-52 (in Russian).

Lyagov I.A. Analysis of the field tests' results of "Perfobur" technical system. Analytical synthesis of "Perfobur" base units of increased reliability for drilling extra-long channels along a predicted trajectory. Neftegazovoe delo. 2014. N 1, p. 52-76 (in Russian).

Molodilo V.I., Korotaev Yu.A., Medvedev A.Yu. Automation of the well drilling process using screw downhole motors. Avtomatizatsiya, telemekhanizatsiya i svyaz' v neftyanoi promyshlennosti. 2002. N 1-2, p. 17-21 (in Russian).

Plotnikov V.M. Bench research of the screw downhole motor's characteristics at using aerated flushing liquids as a working agent. Trudy VNIIBT. Sbornik statei. OAO «NPO «Burovaya Tekhnika». Moscow: Izd-vo «Sovremennye tetradi». 2008. N 2 (70), p. 338-340 (in Russian).

Selivanov S.M., Baletinskikh D.I. A new page in the development of SDM designs. Burenie i neft'. 2011. N 7-8, p. 64-67.

Mass-produced motors. «Radius-Servis» enterprise. URL: http://radius-s.ru/oborudovanie/vintovye-zaboynye-dvigateli/ dvigateli/ (date of access: 02.07.2019) (in Russian).

Technical characteristics of the SDM with a diameter of 43-127 mm. «VNIIBT-Drilling Instrument» enterprise. URL: http://www.vniibt-bi.ru/products/vintovye-zaboynye-dvigateli-vzd-klapany-filtry-i-shlamouloviteli/dimension43-127mm/ (date of access: 02.07.2019) (in Russian).

Shipulin A.V., Kupavykh K.S., Kupavykh A.S. Improving the energy efficiency of the pumping unit during the formation of pulsed hydraulic fracturing. Nauchno-tekhnicheskie vedomosti SPbGPU. 2016. N 4, p. 39-44. DOI: 10.5862/JEST.254.5 (in Russian).

I.A.Lyagov, N.I.Vasilev, M.Reich, M.Mezzetti Analytical research and experimental tests on the technology for drilling small diameter channels with small radius of curvature. Oil Gas European Magazine. 2014. Vol. 40. Iss. 3, p. 124-129.

Downhole Motor. Lilin Group. URL: http://lilingroup.com/product-Motor.asp (date of access: 02.07.2019).

Samuel R., Baldenko D., Baldenko F. Positive Displacement Motors. Theory and Applications. Houston, Texas: Sigmaquadrant, 2015, p. 434.




DOI: http://dx.doi.org/10.31897/pmi.2019.6.694

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.