Файл: Григорян, Н. А. Бурение наклонных скважин уменьшенных и малых диаметров.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 18.10.2024

Просмотров: 58

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Через каждые 10ч-12 м проходки замеряют параметры искрив­ ления скважины аппаратом Шаньгина (диаметром 36 м) или ин­ клинометром. На прямой трубе бурят или турбобуром ТС4А-5", или роторным способом. В скв. 90 площади НГДУ Хадыженнефть после зарезки второго ствола на глубине 507 м угол искривления скважины на глубине 817 м довели до 82° 45'.

Опыт бурения наклонных скважин уменьшенных и малых диаметров за рубежом

Наклонные скважины уменьшенных и малых диаметров в США, как и вертикальные скважины, бурят в основном роторным спосо­ бом с применением в качестве отклонителя уипстоков. Особенно­ стью искривления ствола с помощью уипстока является то, что в начале используют долото уменьшенного диаметра. До выхода

последнего из желоба уипстока, т.

е.

первые 4 4 , 5 м бурят

при

малой осевой нагрузке (1,5ч-1,7 тс)

и пониженных скоростях

вра­

щения (около 30 об/мин). Основное

внимание обращают на

то,

чтобы не сбить или не сместить уипсток с места. После выхода до­ лота из желоба уипстока осевая нагрузка увеличивается до 5ч- ч-6,5 тс, а скорость вращения инструмента — до 40ч-60 об/мин. В течение всего рейса бурят при малых расходах промывочной жидкости, чтобы не вызывать размыва стенок скважины вокруг корпуса уипстока. После каждого рейса забуренный интервал необ­ ходимо расширять до номинального диаметра скважины. Расшире­ ние ствола производится при нормальной подаче буровых насосов, прежних пределах осевой нагрузки на долото (5ч-6,5 тс) и повы­ шенных скоростях вращения инструмента (75ч-90 об/мин). В сред­ нем каждый спуск съемного уипстока дает отклонение 2° от верти­ кали. Часто, когда хотят получить большую величину смещения скважины или когда разбуриваемые породы вызывают отклонение долота, приходится делать много рейсов с уипстоком. Это вызы­ вает многочисленные спуско-подъемные операции, увеличивает за ­ траты времени и средств на ориентирование и установку отклоняю­ щего клина, а также расширение ствола, забуренного долотами уменьшенных диаметров.

На площадях побережья Мексиканского залива, разрез кото­ рых представлен мягкими породами, для искривления ствола в ог­ раниченных масштабах используют струйные долота. Эти долота рассчитаны на интенсивный размыв стенки скважины в каком-то одном направлении при неподвижном долоте. Под действием мощ­ ной струи в одном из направлений в стенке скважины вымывается углубление или желоб, который определяет путь долота и буриль­ ной колонны при возобновлении бурения. Для контроля за направ-

.лением скважины можно пользоваться существующими техниче­ скими приемами ориентирования.

Увеличение объемов бурения наклонно-направленных скважин, ряд существующих недостатков отклонителей и самого роторного

230


способа бурения привели к тому, что в США за последнее время для проходки наклонно-направленных скважин начали применять новые виды инструментов. К ним относятся турбобуры фирмы «Дрессер индастриз», выпускаемые по лицензии Советского Союза, гидробур фирмы «Дайна дрилл» и устрой­ ство «Бит босс» фирмы «Дрилко ойл тулз»

[И ].

Макколлум

[51]

отмечает, что

Д. Д.

в связи с ростом бурения глубоких скважин

экономика нефтяной промышленности обус­

ловливает необходимость ускоренной разра­

ботки таких способов бурения,

которые

дали бы возможность устранить недостатки,

присущие

роторному

бурению, а

именно:

а) большую мощность на вращение буриль­

ной колонны; б) значительный крутящийся

момент на бурильные трубы; в)

высокие

требования к качеству бурильных труб и их

большая стоимость; г) повышенный износ

колонны. Поэтому целесообразность приме­

нения забойного двигателя для вращения

долота становится все более очевидной.

Наклонно-направленные скважины бурят

трубобуром фирмы «Дрессер» в США и

ФРГ с 1962 г. Компоновка низа бурильной

колонны для искривления ствола в задан­

ном направлении следующая:

трехшарошеч­

ное долото, турбобур, кривой переводник,

Рис. 71. Схема и общий вид.

немагнитная утяжеленная бурильная труба.

гидробура

фирмы

«Дайна

Технология бурения

аналогична технологии

 

дрилл»:

 

/ — узел перепускного кла­

бурения

наклонных

скважин

в

СССР.

пана;

2 — трехсекционный

Быстрая сработка долота и износ опоры

узел

гндромотора;

3 — узел,

соединительной

штанги; 4

турбины,ограничивающие применение турбо­

узел

опор

и

приводного-

бура в

обычной

практике

вертикального

вала;

5 — вращающийся пе­

реводник на долото;

6 — не­

бурения в США, не являются серьезными

магнитная

УБТ;

7 — кривой,

переводник;

8 — гидробур;

проблемами

при

наклонно:

направленном

9 долото

нормального диа­

бурении.

Это

объясняется тем,

что

желае­

 

 

метра

 

мое изменение направления ствола достига­ ется за такое короткое время, что фактор

сработки долота можно не учитывать. Наклонные скважины на площадях Калифорнии, Техаса и Луизиана диаметром 75/в"97/а'г бурят турбобуром 65/а" при минимальном' расходе промывочной жидкости 22 л/с. Рабочие скорости вращения долота колеблются в пределах 400—700 об/мин. Угол смешения осей резьб кривого переводника 1 ч-3°. Интенсивность искривления достигает 3°, но чащесоставляет 1,5н-2° на 10 м проходки. Например, в типичном для: наклонно направленного бурения скважин в Техасе рейсе в интер­ вале 810—846,5 м указанной выше отклоняющей компоновкой

23 Е


было достигнуто изменение азимута на 136° за 7 ч механического бурения при общей продолжительности работ 19 ч. В типичном для Калифорнии рейсе в интервале 186 -ь226 м был достигнут набор угла наклона 5° и поворот азимута 36° за 3 ч механического буре­ ния с общей продолжительностью работ 11 ч.

Гидробур фирмы «Дайна дрилл» представляет собой забойный

двигатель,

использующий

энергию

промывочной

жидкости для

 

 

вращения долота (рис. 71). Он применяется

 

 

для глубокого бурения, забуривания нового

 

 

ствола и бурения наклонно-направленных

 

 

скважин, а также борьба с

кривизной.

 

 

Для искривления ствола гидробур исполь­

 

 

зуют в сочетании с кривым

переводником

 

 

и немагнитными утяжеленными бурильными

 

 

трубами, так же как и турбобур. Гидробур

 

 

состоит из гидромотора специальной кон­

 

 

струкции фирмы «Мойно», который при­

 

 

водится от промывочной жидкости. Волно­

 

 

образный стальной вал насоса связывается

 

 

посредством соединительной штанги и при­

 

 

водного вала с вращающимся переводником

 

 

на долото.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Имеются

гидробуры

 

трех

размеров

 

 

(табл. 32) [51].

 

 

 

 

 

 

 

Гидробур «Дайна дрилл» успешно ис­

 

 

пользовался

в процессе

бурения скважин

 

 

до глубины 6280 м при забойной темпера­

Рнс. 72. Общий вид инстру­

туре

более

 

200° С

практически

со всеми

мента фирмы «Бит босс»:

типами промывочных растворов различного

J — стабилизатор;

2 — якор­

удельного

веса (от

воды

до

раствора на

ные башмаки с

колодками;

3 — шпиндель; 4 — ограничи­

нефтяной основе плотностью 2,1

г/см3). Ис­

тель; 5 — якорная манжета;

6 — установочные выступы

пользование

гидробура

3

вместо

уипстока

 

 

позволяет

примерно

в

раза

сократить

время спуско-подъемных операций, так как требуется только один рейс инструмента.

Направляющее

устройство «Бит босс» фирмы «Дрилко»

(рис. 72) состоит из

шпинделя, соединяющего долото с колонной

УБТ, и внешней манжеты, внутри которой шпиндель может вра­ щаться и скользить, в продольном направлении. Маленькое отвер­ стие в шпинделе (калиброванная шайба) позволяет жидкости по­ ступать из внутреннего канала бурильной колонны в зазор между шпинделем и манжетой. Последняя держится на шпинделе с по­ мощью резиновых опор. Когда начинает работать насос, потери напора промывочной жидкости в калиброванной шайбе и насад­ ках долота обусловливают перепад давления между внутренним каналом бурильной колонны и затрубным пространством. Это из­ быточное давление расширяет якорные башмаки диафрагменного типа с колодками до тех пор, пока они не приходят в соприкосно-

232


 

 

Таблица 32

Наружный диаметр гидробура .Дайна лрнлл*, мм

Параметры

 

 

127

165,1

196,8

Диаметр скважины, мм

152,4-200,0

215,9-269,9

250,8-311,1

Диаметр замка, мм

88,9

114,3

139,7

Общая длина, м

5,9

5,9

6,3

Расход раствора, л/с

15,8

22,1

31,5

Потери давления, кгс/см2

175

245

279

Скорость вращения, об/мин

400

350

350

Выходная мощность, л. с.

27

50

80

вение со стенками скважины и не создают боковую нагрузку на заторможенную манжету и шпиндель. Путем ориентирования уст­ ройства с поверхности эту боковую силу можно создать в желае­ мом направлении и оказывать отклоняющее действие на долото, при бурении. Это устройство применяется в роторном бурении и дает хорошие результаты в случае искривления ствола в твердых

икрепких породах.

Взаливе Кука на Аляске с платформы «Долли Верден» про­ бурена рекордная наклонно-направленная скв. Д-21. При глубине-

5185 м она имеет отклонение ствола от вертикали 3836 м. Сква-- жина пробурена за 60 сут. [63].

С П И С О К Л И Т Е Р А Т У Р Ы

[ . А л е к с а н д р о в

 

М. М.

Определение

сил сопротивления при

бурении

скважин. М., «Недра»,

1965. 176 с. с нл.

 

 

М.

Я.

Некоторые

вопросы

темпера­

2. А л е к с е е в

Л.

А.,

Б е р к о в и ч

турного режима работы шарошечных долот.— «Нефть и газ»,

1963, № 12, с. 23—

25 с ил.

Ю.

 

А.,

 

Б е з у м о в

В. В., В а с и л ь е в

Ю. С. Опыт зарезки

3. А р о н о в

 

 

нового ствола скважины на глубине 5793 м. М., ВНИИОЭНГ,

1968 (НТО. Серия

-«Бурение», вып. 4).

 

А.

О.,

А р о н о в

10. А.,

В а с и л ь е в

Ю. С. О кусто­

4. А с а н - Н у р и

вом освоении месторождении нефти и газа в

Западной

Сибири. — «Нефтяное

хозяйство», 1967, № 2, с. 16—19 с ил.

 

 

 

жесткости

турбобуров. — «Нефть

5. А л ь - Э з е р и д ж

 

X.

 

А.

Определение

и газ», 1968, № 3.

Н.

 

X.

 

Бурение глубоких скважин па морских площадях

6. Б а б а е в

 

 

Азербайджана. Баку, Азернешр, 1962.

 

 

Н.

И.

Теория и

практика

турбин­

7. Б а р ш а й

Г.

 

С.,

 

Б у я н о в с к и й

ного бурения. М.,

Гостоптехиздат, 1961. 411 с. с ил.

 

 

 

 

1959.

8. Б е л я е в

Н.

 

М.

 

Сопротивление материалов. М., Гостоптехиздат,

9. Б и к ч у р и н

 

Т.

Н.

Бурение толщи сарайлинских

глин

под углом

28°.

М ., ВНИИОЭНГ, 1963 (НТС. Серия «Бурение», вып. 11).

 

 

 

 

 

10. Б о г д а н о в

IT. X., М у р а т о в

М. У. Бурение скважин уменьшенного

диаметра. Уфа, Башкнигоиздат, 1962.

10.

С.,

Ш е т л е р

Г.

А.

Турбинное бу­

11. Б р о и з о в

А. С.,

В а с и л ь е в

рение наклонных скважин. М., «Недра»,

1965. 248 с. с ил.

 

 

 

 

 

12. Б у р е н и е

глубокой

скважины

 

малого

диаметра с очень высокой тем­

пературой на забое. М., ЦНИИТЭНефтегаз,

1963.

 

 

 

с искривлением.

13. Б у р е н и е

наклонно

направленных

скважин н борьба

М., ВНИИОЭНГ, 1967. (Обзоры зарубежной литературы.)

 

А. С. Допусти­

14. В а с и л ь е в

10.

С.,

С и в о х и и а

Н. Б.,

Б р о н з о в

мые отклонения стволов скважин

от проекта.

М.,

Гостоптехиздат, 1963. 154 с.

с нл.

 

 

 

 

В.

С.

Разрушение пород при

бурении

скважин.

15. Вл а д и с л а в л е в

М., Гостоптехиздат, .1958. 238 с. с ил.

16.В о п р о с ы бурения в заданном направлении. М., «Недра», 1971 («Труды ВНИИБТ», вып. 29).

17.

В р е м е н н а я

инструкция

по бурению

наклонных

скважин турбинным

■ способом. М.,

Гостоптехиздат, 1957.

А. Искривление скважин при бурении. (Пе­

18.

В у д с

Г., Л у б н и с к и й

ревод с английского), М., Гостоптехиздат, 1960.

 

 

В. С. Бурение на­

19.

Г е л ь ф г а т

Я-А.,

Г о л о в

В.

А., Г у р ь я н о в

клонно

направленных

скважин электробурами

с

применением телеметрической

•системы. — «Нефтяное хозяйство», 1971, №

12.

А.

Борьба с искривлением ство­

20.

Г р и г о р ь е в

В. И., С и д о р о в

Н.

лов скважин в турбинном бурении. М., Гостоптехиздат, 1957.

 

21.

Г р и г о р я н

А. М. Вскрытие пластов

многозабойными и горизонталь­

ными скважинами. М., «Недра», 1969.

190 с. с ил.

скважин

уменьшенного диа­

22.

Г р и г о р я н

Н. А. Бурение

наклонных

метра. Баку, АзИНТИ, 1968.

Выбор долот для

бурения наклонных скважин. М.,

23.

Г р и г о р я и

Н. А.

ВНИИОЭНГ, 1964 (НТС. Серия «Бурение», вып. 3).

 

 

234