2.9 Специальный вопрос.
2.9.1. Роторная управляемая компоновка для направленного и горизонтального бурения «Power Drive vorteX».
В специальной части я предлагаю внедрить новаторскую роторную управляемую систему «Power Drive vorteX». В данном разделе представлены основные принципы и методы искривления скважины при роторном бурении c использованием роторной управляемой системы «Power Drive vorteX», ее технические характеристики, а так же представлены долота второго поколения «ONYX PDC» для высокочастотного, роторного управляемого бурения с помощью технологий «Point -the-bit» (управление ориентацией долота за счет отклонения крутящего вала) и «Push-the-bit» (управление ориентацией долота за счет боковых сил).
При бурении с ВЗД существуют определенные трудности:
Низкая общая скорость проходки из-за необходимости вести наклонно-направленное бурение, так как необходимо постоянно поддерживать ориентацию инструмента и постоянного «зависания компоновки» вследствие изгибания инструмента;
Неудовлетворительная очистка скважины, особенно на больших углах;
Опасность дифференциального прихвата в режиме направленного бурения;
Большое суммарное искривление, извилистость скважины.
Все эти негативные факторы привели к необходимости использования роторной управляемой системы.
Кроме отсутствия этих недостатков, существует еще ряд преимуществ, при использовании роторной управляемой системы.
Роторная управляемая система «Power Drive vorteX» представляет собой совершенно новый подход к управляемому роторному бурению:
Рис. 1.
Сокращение времени и стоимости бурения благодаря оптимальной производительности долота и, как следствие, оптимизация скорости проходки.
Оптимизация скорости проходки при использовании PDC долот (рис. 1).
Снижение риска повреждения КНБК за счет выбора режимов с меньшей вибрацией (рис. 2)
Рис. 2.
Уменьшение износа обсадных труб и бурильной колонны на участках с высокой интенсивностью кривизны ствола скважины.
Снижение риска прихвата и оптимизации скорости проходки благодаря качественной очистке ствола от шлама и генерации крутящего момента.
Снижение риска подклинки/проворота в сложных условиях бурения.
С помощью технологии «Point-the-bit» (управление ориентацией долота за счет ориентирования крутящего вала) управляемая система роторного бурения «Power Drive vorteX» позволяет точно направлять ствол скважины в заданном направлении при вращении бурильной колонны;
Улучшение качества пробуренного ствола и вследствие этого более быстрое заканчивание скважины;
Темп набора кривизны инструментом и направление ствола регулируются во время бурения при нахождении долота на забое, что практически никак не отражается на процессе бурения;
Изоляция внутренних компонентов системы от пластовых флюидов;
Интеллектуальная система внутрискважинной диагностики способна к самокоррекции и передаче информации о состоянии прибора оператору;
Технология «Power Drive vorteX» непрерывно предоставляет оперативную информацию в режиме реального времени по управлению траекторией скважины вблизи долота и оценку параметров продуктивного пласта, позволяющую точно определить местоположение ствола скважины.
Роторная управляемая система, в которой все внешние элементы вращаются позволяет увеличить скорость проходки, поскольку в системе отсутствуют покоящиеся элементы, создающие силы трения, уменьшающие эффективность бурения и тормозящие КНБК на забое. Вынос шлама происходит эффективней, так как нет заужений затрубного пространства.
К трем основным преимуществам следует отнести:
1)экономию времени;
2) увеличение скорости проходки, так как бурение происходит только в роторном режиме;
3) плюс к этому система обладает и другими преимуществами, повышающими эффективность бурения.
При бурении с помощью «Power Drive vorteX» ствол скважины получается более высокого качества: гладкий ствол с меньшей извилистостью. Упрощается очистка ствола и снижается стоимость заканчивания скважины. Сводится к минимуму риск прихвата бурильной колонны, и в целом снижается риск, связанный с нестабильностью стенок скважины. «Power Drive vorteX» — уникальная роторная управляемая система (РУС), все внешние элементы которой вращаются, что позволяет снизить риск прихвата колонны. Это часть «гибкой» системы, которая может включать телеметрию и приборы каротажа во время бурения. Возможность контроля работы «Power Drive vorteX» в режиме реального времени значительно улучшает процесс принятия решений. Это предоставляет возможность для оптимального размещения скважин, что повышает площадь контакта ствола скважины с нефтеносным пластом (увеличивается доля ствола, участвующего в дренаже коллектора). Оптимизация параметров бурения повышает коммерческую скорость проходки. Удается снизить затраты на метр, увеличивая коммерческую скорость проходки. Благодаря этому уменьшается срок строительства скважины, что позволяет эффективно снизить утвержденные затраты (рис. 3).
Рис. 3.
Снизить затраты можно несколькими способами: обеспечением большей проходки за долбление; сокращением времени работы без углубления забоя (улучшением планирования и качества ствола); сокращением случаев прихвата бурильной колонны, посредством технических решений, таких как «Power Drive vorteX» и применением специализированных программ DCS, таких как «GeoMechanics». Уровень снижения затрат может различаться в зависимости от типа проекта и сложности породы или продуктивного пласта.