Исследования технико-технологических параметров бурения наклонных скважин
- Санкт-Петербургский горный университет
Аннотация
Приведен анализ результатов исследований эксплуатационных возможностей техники и технологии бурения наклонно направленных скважин. В качестве технических и технологических решений, обеспечивающих проводку сложных профилей наклонных скважин, рассмотрены два варианта вращательного способа бурения. В первом варианте в качестве привода долота используются винтовые забойные двигатели, во втором – высокоинтеллектуальные роторные управляемые системы. Представлены результаты практических данных бурения скважин, имеющих сложный профиль. Дана оценка качества проводки скважин на примере совпадения проектных и фактических траекторий с использованием разных типов привода породоразрущающего инструмента, а также свойств горных пород, реологии бурового раствора и других технических характеристик динамически активных систем. Выявлен диапазон частоты вращения роторных управляемых систем, обеспечивающий минимальную амплитуду колебаний компоновки низа бурильной колонны. Анализ результатов исследований показал, что основной источник колебания связан с изгибающими и сжимающими напряжениями, обусловленными искривлением скважины, а также жесткостью бурильного инструмента. Как следствие, в системе нижней части бурильной колонны формируются автоколебания, приводящие к невозможности корректировки азимутальных и зенитных углов. Изменение жесткости нижней части инструмента и параметров бурения, предусматривающих снижение частоты вращения бурильной колонны и регулирование нагрузки на долото, частично позволяет решить данную проблему, однако увеличение частоты ограничено техническими характеристиками существующих систем верхнего привода.
Литература
- Александров М.М. Силы сопротивления при движении труб в скважине. М.: Недра, 1978. 208 с.
- Бурение наклонных, горизонтальных и многозабойных скважин / А.С.Повалихин, А.Г.Калинин, С.Н.Бастриков, К.М.Солодкий. М.: ЦентрЛитНефтеГаз. 2011. 647 с.
- Габзалилова А.Х. Уменьшение затрат энергии от снижения коэффициентов трения при вращении колонны ротором / А.Х.Габзалилова, Р.А.Янтурин, А.Ш.Янтурин // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 2012. № 4. С. 7-10.
- Двойников М.В. Технические и технологические решения, обеспечивающие устойчивую работу винтового забойного двигателя / М.В.Двойников, Ю.Д.Мураев // Записки Горного института. 2016. Т. 218. С. 198-205.
- Разработка универсального матобеспечения для моделирования динамики колонны труб / В.С.Тихонов, А.И.Сафронов, Х.Р.Валиуллин и др. // SPE-171280-RU.
- Сароян А.Е. Теория и практика работы бурильной колонны. М.: Недра, 1990. 263 с.
- Шевченко И.А. Развитие технологии управляемого роторного бурения при строительстве скважин с субгоризонтальным профилем // Технические науки в России и за рубежом: Материалы III Междунар. науч. конф. М.: Буки-Веди, 2014. С. 112-114.
- Юнин Е.К. Динамика глубокого бурения / Е.К.Юнин, В.К.Хегай. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр». 2004. 286 с.
- Vigheto R. Total drills extended-reach record in Tierra del Fu-ego / R.Vigheto, M.Naegel, E.Pradie // Oil & Gas Journal. 1999. May 17. P. 51-56.
- Dvoynikov M.V. Survey results of series-produced downhole drilling motors and technical solutions in motor design improvement / M.V.Dvoynikov, P.A.Blinov // International Journal of Applied Engineering Research. 2016. Vol. 11. Iss. 10. P. 7034-7039.
- Dvoynikov M.V. Technology of oil and gas wells drilling by downhole drilling motors. LAP LAMBER Academic Publishing ist ein Imprint der/is a trademark of OmniScriptum GmbH & Co. KG. Saarbrücken: Heinrich-Böcking-Str., 2013. Р. 18-29.
- Liu X.H. Downhole Propulsion/Steering Mechanism for Wellbore Trajectory Control in Directional Drilling / X.H.Liu, Y.H.Liu, D.Feng // Applied Mechanics and Materials. 2013. Vol. 318. P. 185-190.
- Zheng S.J. Calculation Method for WOB Conducting of Directional Well / S.J.Zheng, Z.Q.Huang, H.J.A.Wu // Applied Mechanics and Materials. 2013. Vol. 318. P. 196-199.