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
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