Басарыгин Ю М: Технология бурения нефтяных и газовых скважин
Авторы: Басарыгин Ю.М., Булатов А.И., Проселков Ю.М.
Название: Технология бурения нефтяных и газовых скважин
Освещены вопросы по технологии бурения нефтяных и газовых скважин. Приведены сведения по трубо-, винто- и элек- тробурам, а также по технологиям турбинного и роторного бурения. Описаны все элементы бурового инструмента: долота, бурильные трубы, забойные двигатели, устройства для изменения направления скважины. Рассмотрены режимы бурения в комплексе с физическими свойствами горных пород и гидравлической программой промывки ствола и забоя скважины в свете последних достижений науки и практики. Описаны процессы наклонно направленного и горизонтального бурения, а также методы и технические средства навигации при проходке ствола в этих условиях. Для студентов нефтегазовых вузов и факультетов.
ОГЛАВЛЕНИЕ
1. Общие сведения о бурении скважин
1.1. Назначение, цели и задачи бурения скважин
1.2. Технология строительства скважин
1.3. Основные способы бурения
2. Литомеханика в бурении
2.1. Общие положения
2.2. Механические и абразивные свойства горных пород
2.3. Влияние всестороннего давления, температуры и водонасыщения на некоторые свойства горных пород
2.4. Основные закономерности разрушения горных пород
2.5. Роль гидродинамики на забое скважины в процессе разрушения горных пород
2.6. Механика магистральных трещин
2.7. Влияние показателей свойств буровых растворов и их типов на эффективность разрушения породы на забое скважины
2.8. Влияние режима промывки на скорость бурения
2.9. Энергетика процессов разрушения горных пород
3. Гидромеханика в бурении
3.1. Гидромеханические свойства и модели жидкостей
3.2. Гидростатика и элементы динамики жидкостей
3.3. Методы определения основных реологических характеристик буровых растворов
3.4. Гидродинамика при спускоподъемных операциях
3.5. Местные гидравлические сопротивления
3.6. Элементы гидромеханики газожидкостных систем
4.1. Шарошечные долота
4.2. Лопастные долота
4.3. Фрезерные долота
4.5. Алмазные долота
4.6. Шарошечные бурильные головки
4.7. Лопастные, фрезерные и твердосплавные бурильные головки
4.8. Алмазные бурильные головки и бурильные головки ИСМ
4.9. Керноприемный инструмент
4.11. Калибрующе-центрирующий инструмент
4.12. Подход к выбору шарошечных долот для конкретных условий бурения
5. Бурильная колонна
5.1. Трубы бурильные ведущие
5.2. Трубы бурильные с высаженными концами и муфты к ним
5.3. Замки для бурильных труб с высаженными концами
5.4. Трубы бурильные с приваренными замками
5.5. Легкосплавные бурильные трубы
5.6. Утяжеленные бурильные трубы
5.7. Переводники для бурильных колонн
5.8. Резиновые кольца для бурильных труб
5.9. Обратные клапаны для бурильных труб
5.10. Опорно-центрирующие элементы
6. Деформации и напряжения в бурильных колоннах
6.1. Физическая модель бурильной колонны
6.2. Устойчивость бурильной колонны
6.3. Напряжения и нагрузки
6.4. Общие принципы и методика расчета бурильных колонн
6.5. Эксплуатация бурильных труб
7. Выбор способа бурения. Забойные двигатели и специфика технологии различных способов бурения
7.1. Выбор способа бурения
7.2. Забойные двигатели
7.2.1. Турбобуры. Турбинное бурение
7.2.2. Винтобуры. Бурение винтовыми забойными двигателями
7.2.3. Турбовинтовые гидравлические двигатели
7.2.4. Электробуры. Электробурение
7.3. Роторное бурение
8. Механическое углубление. Режимы бурения
8.1. Вводные понятия
8.2. Влияние различных факторов на процесс бурения
8.3. Влияние дифференциального и угнетающего давлений на разрушение горных пород
8.4. Рациональная отработка долот
8.5. Проектирование режимов бурения
8.6. Ограничения на показатели свойств буровых растворов
8.7. Очистка бурящейся скважины от шлама
9. Обобщенная модель буримости горных пород
9.1. Модели механического бурения
9.2. Составление и реализация гидравлических программ при проектировании и бурении скважин
9.3. Оптимизация режимов турбинного бурения
10. Бурение наклонно направленных и горизонтальных скважин
10.1. Цели и задачи направленного бурения скважин
10.2. Основы проектирования направленных скважин
10.2.1. Выбор конфигурации (трассы, траектории) направленной скважины
10.2.2. Обоснование проекций ствола направленной скважины
10.2.3. Выбор элементов конструкции направленной скважины
10.2.4. Особенности профилей горизонтальных скважин
10.2.5. Проектирование траектории направленных скважин
10.2.6. Расчет нагрузки, возникающей на крюке при подъеме бурильного инструмента из скважины
10.3. Факторы, определяющие траекторию забоя скважины
10.4. Забойные компоновки для бурения направленных скважин
10.4.1. Инструмент для набора кривизны ствола скважины
10.4.2. Расчет забойных компоновок
10.4.3. Выбор жестких компоновок нижней части бурильной колонны для стабилизации утла направленной скважины
10.5. Методы и устройства контроля траектории направленных скважин
10.6. Изменение курса ствола скважины
10.6.1. Отклоняющий инструмент
10.6.2. Ориентирование отклонителей
10.7. Особенности бурения и навитации горизонтальных скважин
Басарыгин Ю М: Теория и практика предупреждения осложнении и ремонта скважин при их строительстве и эксплуатации
Авторы: Басарыгин Ю.М. , Будников В.Ф., Булатов А.И.
Название: Теория и практика предупреждения осложнении и ремонта скважин при их строительстве и эксплуатации
Рассмотрены вопросы, связанные с газопроявлениями и грифонами при бурении и эксплуатации скважин. Подробно исследованы свойства газов. Изложены принципы и методы ликвидации открытых фонтанов. Даны примеры глушения скважин при ГНБП. Описаны способы установки цементных мостов Приведены особенности выбора рецептуры цементного раствора для установки мостов Уделено внимание планированию работ по установке цементных мостов
Для научных и инженерно-технических работников нефтегазовой отрасли Может быть полезна студентам и аспирантам соответствующих вузов и факультетов
Содержание:
ГАЗОНЕФТЕПРОЯВЛЕНИЯ И ГРИФОНЫ ПРИ БУРЕНИИ И ЭКСПЛУАТАЦИИ СКВАЖИН
6.1. Некоторые свойства газов
6.2. Уравнение состояния газа
6.3. Растворимость газов в воде и буровых растворах
6.4. Изменение состояния газа при движении по ствол скважины
6.5. Скорость всплывания газа в буровом растворе
6.6. Инверсия давления при газопроявлениях
6.7. Давление смеси бурового раствора и газа в скважине
6.8. Поступление газа в скважину при бурении
6.9. Газопроявления при креплении скважин
6.10. Некоторые особенности предупредительного ремонта и профилактика газопроявлений
6.11. Тампонажные составы для ликвидации газонефтепроявлений
ОТКРЫТЫЕ ФОНТАНЫ
7.1. Общие положения
7.2. Примеры глушения скважин при ГНВП
7.3. Фонтан на скв. 11 Уртабулак (Узбекистан)
7.4. Некоторые общие профилактические мероприятия. Принципы и методы ликвидации открытых фонтанов
7.5. Бурение скважин в условиях обвалопроявлений
7.6. Глушение скважин при газонефтепроявлениях
УСТАНОВКА ЦЕМЕНТНЫХ МОСТОВ
8.1. Назначение цементных мостов и требования к ним
8.2. Результативность установки цементных мостов в различных районах
8.3. Особенности выбора рецептуры и приготовления цементного раствора для установки мостов
8.4. Оценка весомости факторов, влияющих на исход работ по установке цементных мостов при помощи последовательной диагностической процедуры
8.5. Повышение надежности доставки цементного раствора в скважину по заливочной колонне
8.6. Повышение эффективности вытеснения бурового раствора цементным
8.7. Предупреждение повышения гидравлических сопротивлений и прихвата колонны труб
8.8. Влияние контракции цементного раствора и поршневого эффекта, возникающего при подъеме труб, на качество мостов
8.9. Оборудование для установки цементных мостов
8.10. Планирование работ по установке цементных мостов
8.11. Методика расчета операций по установке цементных мостов в нефтяных и газовых скважинах
О выборе оптимальных профилей и траекторий горизонтальных скважин
Дата публикации: 04.02.2019 2019-02-04
Статья просмотрена: 333 раза
Библиографическое описание:
Блинов, И. С. О выборе оптимальных профилей и траекторий горизонтальных скважин / И. С. Блинов, Г. Э. Скримскис. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2019. — № 5 (243). — С. 82-85. — URL: https://moluch.ru/archive/243/56283/ (дата обращения: 06.11.2020).
Приоритетным направлением многих компаний на современном этапе времени является созданием оптимальных систем для освоения скважин с горизонтальным окончанием. Возможность использования в промышленной разработке трудноизвлекаемых запасов нефти позволяет выходить компаниям на новый уровень.
Глубокие скважины — это низкопроницаемые и неоднородные пласты и коллекторы, приуроченные к водонефтяным и газонефтяным зонам, нефтяным оторочкам залежей, тупиковым и периферийными зонами застоя и линзовидными прослойками различной конфигурации.
Заканчивающийся запас легко добываемой нефти на территории Западной Сибири постепенно подходит к своему завершению. В связи с такой ситуацией возникает потребность внедрения технологий для разработки более глубоких залежей.
Специалисты компании ОАО «Сургутнефтегаз» прорабатывают различные возможные пути решения для этой возможности. В период 1993–1995 гг. совместно с НПО «Буровая техника», «СургутНИПИнефть» при участии специалистов «РосНИПИнефть» разработаны технологии цементирования и оснастки низа эксплуатационной колонны, позволяющие эффективно заканчивать горизонтальные скважины. Указанная технология была принята за базовую и по ней на Федоровском месторождении пробурено 5 горизонтальных скважин с длиной горизонтального участка 350–400 м.
Компанией ОАО «Сургутнефтегаз» при разработке скважин применяются следующие виды профилей.
Профиль пространственного типа используется для бурения горизонтальных стволов с кустовых площадок в проектном азимуте. Условия, предъявляемые к такому виду профиля: ограничения величины максимального зенитного угла в интервале набора и стабилизации параметров кривизны, интенсивности искривления ствола на 10 или 100 м, глубина вертикального участка, величина зенитного угла входа в продуктивный пласт, «коридор» допуска, изменение азимутального направления скважины от первоначального.
Большинство скважин, проектируемых в одной плоскости, в процессе бурения искривляются в пространстве, и при этом интенсивность пространственного искривления достигает значительных величин. Такой процесс связан в первую очередь с геологическими и технологическими условиями бурения. Пространственное искривление является неотъемлемым условием для горизонтальных скважин.
В этой связи возникает интерес решения вопросов проектирования оптимального профиля пологих горизонтальных скважин пространственного типа.
Рис. 1. Профиль ствола скважины с пространственным искривлением
При расчете профиля такого типа используются данные анализа естественного зенитного и азимутального искривления стволов ранее пробуренных скважин, проектное начальное и конечное азимутальное направление ствола горизонтальной скважины. Все эти требования предъявляются заказчиком проекта на строительство.
Рис. 2. Расчетная схема вскрытия продуктивного пласта
Отличительной особенностью проектирования является толщина продуктивного пласта и длина ствола. Расчет профиля ведется в трех проекциях- вертикальной и двух горизонтальных, где одна из осей является касательной к магнитному меридиану.
Главным элементом расчета пространственного профиля является определение азимутального угла поправки, необходимого для коррекции профиля.
Рис.3. Проектный профиль наклонно направленной пологой скважины Лянторского месторождения
Для строительства скважин с пологим и горизонтальным окончанием ствола пространственного типа требуются дополнительное внимание к качеству бурового раствора при вскрытии горизонтов, также к программе промывки и очистки ствола скважины от выбуренной породы, сохранению устойчивости стенок и предупреждению обвала скважин.
Кривизна ствола, как правило, ограничивается величиной проходки. Для выполнения такого требования на данный момент не существует многоцентраторной КНБК и методики расчетов геометрических размеров.
Практические навыки специалистов ОАО «Сургутнефтегаз» доказывают о том, что для размещения горизонтальных участков в пласте необходимо использовать сложные профили пространственного типа, при этом соблюдая ограничения и ограничиваясь траекторией, заданной по требованиям проекта.
Пространственное искривление наклонно-направленных участков стволов характеризуется изменением начального азимута и составляет в среднем 52 0 . Распределение интенсивности азимутальных углов на интервалах 10 м. Одной из особенностей бурения горизонтальных скважин является наличие больших интервалов стабилизации.
Бурение скважин с горизонтальным окончанием осуществляется по методике, разработанной фирмой Бреггу-Зип. Методика состоит в уменьшении длины утяжеленных труб, включенных в КНБК ниже зонда телесистемы для максимального сближения датчиков дозабоя. Необходимо использование значения абсолютного азимута, скорректированного на величину магнитного влияния колонны в точке замера.
Таким образом, анализ фактических профилей скважин со сложным пространственным искривлением показывает необходимость создания принципиально новой методики проектирования, обеспечивающей учет технико-технологических и геологических ограничений и позволяющей рассчитать наиболее оптимальный вариант требуемого профиля с заданным отклонением.
1. Басаргин, Ю. М. Строительство наклонных и горизонтальных скважин / Ю. М. Басаргин, В. Ф. Будников, А. И. Булатов, В. Г. Гераськин. — М.: Недра, 2012. — 262 с.
2. Бастриков, С. Н. Расчет нагрузки на крюке и сил сопротивления в горизонтальной скважине / С. Н. Бастриков, А. Г. Биишев // СибНИИНП. — 2013. — С. 161–163.
3. Бастриков, С. Н. Влияние параметров профиля и условий эксплуатации скважин на показатели надежности внутрискважинного оборудования / С. Н. Бастриков, В. М. Возмитель, А. Т. Кошелев. — М.: ОАО ВНИИОЭНГ, 2010. — 40 с.
4. Бердин Т. Г. Проектирование разработки нефтегазовых месторождений системами горизонтальных скважин. — М.:«НЕДРА». -2010. — 100 с.
5. Оганов, С. А. Проектирование профиля наклонно направленной скважины с большим отклонением от вертикали / С. А. Оганов, Г. С. Оганов // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и море. — 2013. — № 2. — С. 7–14.
6. Оганов, С. А. Проектирование профиля наклонно направленной скважины с большим отклонением от вертикали / С. А. Оганов, Г. С. Оганов // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и море. — 2013. — № 2. — С. 7–14.
7. Швец, С. В. Влияние параметров траектории горизонтальной скважины на спуск обсадной колонны / С. В. Швец, С. А. Кейн // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. — 2014. — № 7. — С. 19–23.