33. Этапы проектирования гидравлической программы промывки скважины буровыми растворами.

Гидравлическая программа бурения скважины должна составляться с учетом опыта проводки скважин на данном месторождении и результатов анализа показателей работы буровых долот при различных режимах промывки скважин.

Гидравлической программой бурения скважин называется совокупность режимов промывки и других операций, связанных с гидравликой и обеспечивающих бурение скважин без осложнений или с минимумом осложнений, с максимально высоким качеством при заданных ограничениях по стоимости строительства скважин и выбору бурового оборудования.

Целью составления гидравлической программы бурения скважин является выбор оптимального режима промывки скважины, обеспечивающего наиболее эффективную отработку буровых долот при соблюдении требований и ограничений, обусловленных геологическими особенностями вскрываемого интервала, энергетическими, техническими и эксплуатационными характеристиками бурового оборудования и инструмента.

Основными задачами при составлении гидравлической программы бурения скважины являются выбор технологически необходимого расхода промывочной жидкости, оптимальной схемы очистки забоя и долота, скорости истечения жидкости из насадок при наиболее рациональном использовании гидравлической мощности буровых насосов.

34. Принципы выбора способа бурения: основные критерии выбора, учет глубины скважины, температуры в стволе, осложненности бурения, проектного профиля и др. Факторов.

В России получили распространение три спо­соба бурения нефтяных и газовых скважин: роторный, тур­бинный и бурение электробурами. Первые два из этих спо­собов являются основными, последний находится в стадии широкого промышленного экспериментирования.

Способ бурения выбирают с учетом особенностей и усло­вий проходки скважин. При этом следует принимать во вни­мание область рационального использования того или друго­го способа бурения.

Области рационального применения роторного буре­ния:

бурение глубоких интервалов скважин шарошечными до­лотами АН, где необходимо максимально увеличить проходку за рейс и оптимальные значения скорости вращения долота находятся в пределах 35—150 об/мин;

разбуривание мощных толщ пластических глин, плотных глинистых сланцев и других пород, в которых целесообразно использовать энергоемкие долота — трехлопастные и трех-шарошечные с крупными зубцами и большим шагом, где необходимо создавать высокие скорости истечения жидкости из насадок (100 — 120 м/с) и требуется реализация в долоте

значительной части гидравлической мощности, развиваемой буровыми насосами;

при бурении скважин в условиях, требующих применения утяжеленных буровых растворов плотностью более 1700 — 1800 кг/м3, когда в конкретных условиях не имеет преиму­ществ электробур или нет возможности его использовать;

при бурении в условиях высоких забойных температур (более 140—150 °С) и осложнений, связанных с обвалами и сильными поглощениями бурового раствора;

при бурении с отбором керна;

при бурении с продувкой забоя воздухом и промывкой аэрированной жидкостью с высокой степенью аэрации, если в данных условиях невозможно использовать электробур;

при бурении опорно-технологических скважин (ОТС).

Бурение гидравлическими забойными двигателями рацио­нально в следующих случаях:

бурение шарошечными долотами АВ диаметром 190 мм и более вертикальных скважин глубиной до 3000 — 3500 м (в отдельных случаях и более глубоких) при плотности бурово­го растора не выше 1700— 1800 кг/м3;

бурение алмазными долотами и долотами типа ИСМ за исключением случаев, когда плотность бурового раст­вора превышает 1700 — 1800 кг/м3, а температура в скважи­не 140— 150 °С (для двигателей, имеющих обрезиненные дета­ли);

проходка наклонно направленных скважин; в интервалах набора кривизны и становления заданного азимута — неза­висимо от значений оптимальных скоростей вращения доло­та, а в интервалах стабилизации наклона и перехода на вер­тикаль — при условии обеспечения оптимальных их значе­ний;

вскрытие продуктивных пластов горизонтальными и раз-ветвленно-горизонтальными скважинами, а также забурива-ние стволов в обсаженных скважинах для их восстановления и повышения дебита низкопродуктивных скважин;

бурение верхних интервалов глубоких скважин большого диаметра с помощью агрегатов РТБ, где основной задачей, определяющей выбор способа бурения, является борьба с искривлениями;

бурение вставными долотами без подъема труб в услови­ях, где применение этой разновидности турбинного способа бурения целесообразно;

бурение с промывкой аэрированной жидкостью с низкой степенью аэрации долотами АВ.

Применение электробуров рационально в следующих ус­ловиях:

бурение скважин диаметром 190 — 394 мм с промывкой буровым раствором, в том числе утяжеленным до 2300 кг/м3, при температуре не выше 130 — 140 °С с учетом обеспечения оптимальных значений скорости вращения долота;

бурение опорно-технологических скважин (ОТС);

проходка наклонно и вертикально направленных скважин в сочетании с телеметрическими системами, особенно в сложных геологических условиях с обеспечением оптималь­ных значений скорости вращения долота на всех участках профиля скважины;

вскрытие продуктивных горизонтов горизонтальными и разветвленно-горизонтальными стволами для повышения дебита скважин и коэффициента извлечения нефти из плас­тов;

бурение с продувкой забоя воздухом и промывочной аэ­рированной жидкостью с высокой степенью аэрации;

бурение алмазными долотами и долотами типа ИСМ, за исключением случаев, когда температура циркулирующей промывочной жидкости на забое превышает 130 °С.

Способ бурения и тип забойного двигателя в зависимости от оптимальной скорости вращения долота (об/мин) следует выбирать, пользуясь приведенными ниже данными.

Ротор, турбобур с редуктором-вставкой, электробур с двумя редук­ торами-вставками                 35—100

Ротор, винтовой забойный двигатель, турбобур с редуктором-встав­ кой, турбобур с решетками гидроторможения, электробур с редук­ тором-вставкой……………………………………………………………………………….    100 — 250

Шпиндельные турбобуры с турбинами точного литья и турбобуры с падающей к тормозу линией давления, турбобур с редуктором- вставкой, электробур с редуктором-вставкой…………………………………..   250 — 500

Турбобуры и электробуры для алмазного бурения……………………………   500 — 800

До настоящего времени в ряде случаев параметры режима бурения выбираются на основании анализа практических данных по десяткам и сотням пробуренных скважин, в ре­зультате чего нередки случаи, когда эти режимы внедряются в практику к концу разбуривания площади и лишь на доста­точно крупных месторождениях они практически использу­ются в течение длительного времени.

Для получения уже в начале разбуривания площади доста­точной информации для обоснования выбора способа буре­ния (как отдельных интервалов, так и в целом для скважин), типов долот и забойных двигателей (в том случае, когда всю скважину или отдельные ее интервалы рекомендуется бурить

с их помощью), а также для проектирования оптимальных параметров режима бурения при условии использования но­вейших технических средств, имеющихся на вооружении в промышленности, следует производить бурение опорно-технологических скважин (ОТС). Число опорно-технологи­ческих скважин на площади выбирается таким, чтобы в ре­зультате их проводки можно было дать рекомендации для всех условий предстоящего разбуривания данной площади.