- •Длина, площадь, объем.
- •Температура
- •Введение
- •Краткий исторический обзор проблемы
- •1-1.Ориентированный отбор керна
- •Ориентированный отбор керна
- •Введение
- •Уникальность
- •Применение
- •Работа
- •Контроль давления в породе
- •Другие применения отбора керна
- •Рисунок 2-13
- •1-2. Магнитные и немагнитные теории
- •Аспекты наведенного поля
- •Рисунок 2-12
- •Магнитная интерференция
- •Сила магнитного полюса
- •Географическое положение
- •Материал для немагнитных УБТ
- •Длина немагнитных УБТ
- •Введение
- •Магнитное поле земли
- •Падение
- •Ось у-ов - ось, перпендикулярная бурильной колонне и оси х-ов.
- •1-3. Принципы измерений
- •Местонахождение и координатные системы
- •Эллипсоид
- •Геодезические параметры
- •Система UTM
- •Государственная координатная система США 1927
- •Расположение на море
- •Геологические условия
- •Прямоугольные координаты
- •В вышеприведенном примере : Азимут = Tg-1 (200/500)= 21.80
- •Азимуты
- •Высокая сторона
- •Методы расчётов профиля
- •Сбалансированный тангенциальный метод
- •Метод среднего угла
- •Радиус кривизны
- •Вертикальная проекция
- •Горизонтальная проекция
- •Интенсивность
- •1-5. Типы замера кривизны скважин
- •1-6. Основы планирования скважин
- •Район цели
- •Хорошее взаимодействие
- •1-7. Профили скважин
- •ДОСТОИНСТВА
- •Обсадные колонны
- •Конструкция скважины
- •Системы бурения боковых стволов из колонны
- •1-8. Область применения горизонтальных скважин
- •2-1. Проектирование горизонтальных скважин
- •Пример 1
- •Пример 2
- •Конструкция скважины
- •Износ обсадных колонн и разрушение стенок скважины
- •2-3. Проектирование компоновок низа бурильной колонны
- •Рисунок 3-7. График характеристики интенсивности резкого перегиба скважины
- •Забойные двигатели с двумя перекосами
- •2-4. Проектирование многоствольных скважин
- •2-5. Бурение боковых стволов
- •Возвращение к старым скважинам
- •Добыча из незатронутых эксплуатацией пластов
- •Скважины-кандидаты для бурения боковых стволов
- •Оптимизация отдачи пласта
- •Вскрытие удаленных структур
- •Оценка увеличения добычи
- •Опыт выбора скважин для бурения боковых стволов
- •Анализ данных для отбора подходящих скважин
- •Способы бурения боковых стволов
- •Анализ пропускных характеристик скважины
- •Технология бурения боковых стволов
- •Бурение с коротким радиусом кривизны
- •Применение гибких труб
- •Системы для забуривания нескольких боковых стволов
- •Перспективы
- •3-1. Буровые растворы
- •Буровые растворы
- •Гидравлическая программа
- •Гидравлические расчеты
- •Гидравлические расчеты выполняются обычно для того, чтобы:
- •Уменьшение крутящего момента
- •Смазочные свойства
- •Выбор смазочных материалов
- •Смазочные добавки для растворов на нефтяной основе
- •Смазочные добавки для растворов на водной основе (рво)
- •Классификация буровых растворов и их особенности
- •ВЫБОР МИНИМАЛЬНОЙ РЕПРЕССИИ
- •ОЧИСТКА ТРУБ
- •ВЫБОР И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ПОЛИМЕРОВ
- •КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА
- •РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПРОДУКТИВНОГО ПЛАСТА
- •ХИМИЧЕСКАЯ РЕАКЦИЯ
- •ГИДРАВЛИКА КОЛЬЦЕВОГО ПОТОКА
- •МЕХАНИЗМЫ МЕХАНИЧЕСКОЙ НЕУСТОЙЧИВОСТИ СТВОЛА
- •НЕУСТОЙЧИВОСТЬ И НАПРЯЖЕНИЯ
- •СТАДИИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТЕЙ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ СТВОЛА СКВАЖИНЫ
- •ТРЕБОВАНИЯ К ПЛАНИРОВАНИЮ
- •ВЫВОДЫ
- •ОЧИСТКА СКВАЖИНЫ
- •КАК ТРАНСПОРТИРУЮТСЯ ОБЛОМКИ ВЫБУРЕННОЙ ПОРОДЫ
- •ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА ВЫНОС ШЛАМА
- •Реологические свойства бурового раствора
- •Производительность буровых насосов
- •Выбор диаметра долотных насадок
- •ВЫНОС ШЛАМА НА УЧАСТКАХ С ЗЕНИТНЫМИ УГЛАМИ БОЛЕЕ 400
- •ПРОМЫВКА ПЕРЕД ПОДЪЕМОМ БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ
- •ВЛИЯНИЕ РЕЖИМА ТЕЧЕНИЯ
- •БУРЕНИЕ
- •СПУСКО-ПОДЪЕМНЫЕ ОПЕРАЦИИ
- •3-2. Бурильный инструмент
- •3-3. Методы отклонения
- •3-4. Забойные двигатели
- •3-5. Роторные КНБК
- •Гладкая (прямая) компоновка.
- •H = (Wc.L.BC.Sina)/2, где
- •КНБК с одним стабилизатором
- •Рисунок 5-15
- •3-6. Обязанности инженера направленного бурения
- •Ориентация с помощью гироскопа
- •Процедура зарезки
- •Процедура
- •Процедура
- •Рисунок 7-3
- •Затяжка = Усилие на крюке при подъеме - теоретическая нагрузка на крюке
- •УВЕЛИЧЕНИЕ ЗАТЯЖКИ ПРИВОДИТ К ПРИХВАТУ
- •УВЕЛИЧЕНИЕ ЗАТЯЖКИ ПРИ ПОДЪЁМЕ ПРИВОДИТ К ПРИХВАТУ
- •КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ ПЕРЕД ПРИХВАТОМ
- •УВЕЛИЧЕНИЕ МОМЕНТА ПЕРЕД ПРИХВАТОМ
- •ПАРАМЕТРЫ РАСТВОРА
- •Таблица 7-1
- •ЗАВИСИМОСТЬ ГЛУБИНЫ ОТ ВРЕМЕНИ ДЛЯ ОТКРЫТОЙ СКВАЖИНЫ
- •ОБРАЗОВАНИЕ ФИЛЬТРАЦИОННОЙ КОРКИ
- •Рисунок 7-12
- •ЭРРОЗИЯ ФИЛЬТРАЦИОННОЙ КОРКИ
- •ОСКОЛКИ ПОРОДЫ ВОКРУГ КНБК УВЕЛИЧИВАЮТ ЗАТЯЖКУ.
- •Причины для беспокойства
- •Настораживающие признаки
- •Настораживающие признаки
- •Рисунок 7-21
- •Настораживающие признаки
- •Идентификация прихвата
- •Превентивные действия
- •Настораживающие признаки
- •Идентификация прихвата
- •Превентивные действия
- •Настораживающие признаки
- •Идентификация прихвата
- •Превентивные действия
- •Настораживающие признаки
- •Идентификация прихвата
- •Превентивные действия
- •4.2.8. Некалиброванный ствол
- •Настораживающие признаки
- •Идентификация прихвата
- •Превентивные действия
- •Идентификация прихвата
- •Проевентивные действия
- •ОБРАЗОВАНИЕ ЖЕЛОБКОВ
- •Рисунок 7-27
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
92 |
Глава 1 |
Общие положения |
|
Раздел 7 |
Профили скважин |
|
|
|
Одна из главных проблем при использовании этой системы состоит в необходимости спустить измерительный прибор для каждого каротажа в отдельных рейсах на алюминиевой трубе. Это увеличивает продолжительность и стоимость геофизических исследований скважины.
Конструкция скважины
Так как профиль скважины с малым радиусом искривления используется для многозабойного бурения, большинство скважин с малым радиусом искривления заканчивают открытым стволом. Иногда спускают хвостовик со щелевидными отверстиями.
Варианты бурения боковых стволов из существующих скважин
Существует четыре главных системы бурения бокового ствола горизонтальноразветвленных скважин:
*Технология бурения скважин по сверхмалому радиусу с помощью струи высокого давления
*Система бурения скважин с малыми радиусами искривления, основанная на применении роторной компоновки
*Система бурения скважин с малыми радиусами искривления, основанная на использовании забойных двигателей
*Бурение скважин по среднему радиусу искривления Все четыре системы пригодны или будут пригодными для бурения бокового ствола.
Первые три системы требуют применения специального бурильного инструмента и специальных методов исследований в скважинах. Малые радиусы искривления скважин накладывают также ограничения на возможность оценки продуктивного пласта и методы заканчивания скважин.
В отличие от них при средних радиусах искривления применяется обычный бурильный инструмент, включая систему измерений в процессе бурения для инклинометрии и ориентирования отклонителя. Единственным исключением являются ограничения оценки продуктивного пласта и заканчивания скважины по радиальному зазору, связанные с ограничениями по диаметру скважины. По этой причине ожидается, что на рынке технологий для бурения боковых стволов приоритет за оборудованием для проводки скважин по средним радиусам искривления.
Системы бурения боковых стволов из колонны
|
|
С |
С малым |
С малым |
Со средним |
|
|
ультрамалым |
радиусом |
радиусом |
радиусом |
|
|
радиусом |
искривления и |
искривления и |
искривления |
|
|
искривления |
роторной |
забойным |
|
|
|
|
компоновкой |
двигателем |
|
Диаметр |
114 мм 4 1/2” |
да |
нет |
да |
да |
обсадной |
140 мм 5 1/2” |
да |
да |
да |
да |
колонны |
178 мм 7” |
да |
да |
да |
да |
Радиус искривления |
1 м |
7-12 м |
12-20 м |
50-290 м |
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Глава 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Общие положения |
93 |
|
Раздел 7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Профили скважин |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
< 3 фут |
|
20-40 фут |
|
40-55 фут |
160-1000 фут |
|||
Компоновка с регулируемым |
|
|
нет |
|
нет |
|
|
да |
|
|
да |
||
углом перекоса и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
телеметрической системой, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
кабельным каналом связи |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Компоновка с системой |
|
|
нет |
|
нет |
|
|
нет |
|
|
да |
||
измерений в процессе бурения* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Специальный бурильный |
|
|
да |
|
да |
|
|
да |
|
|
нет |
||
инструмент |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
*Возможно также проведение гамма-каротажа |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Таблица 7-2 Системы бурения скважин с боковыми стволами. |
|
|
|
|
|||||||||
Рынок технологий |
для |
бурения бокового ствола будет развиваться, если только |
|||||||||||
скважины |
с |
боковыми |
стволами обеспечат экономически выгодную добычу |
||||||||||
углеводородов. |
Скважины |
с боковыми стволами |
представляют |
интерес, так как они |
|||||||||
позволяют снизить стоимость проектов разработки. |
Трубопроводы |
и оборудование для |
|||||||||||
добычи уже |
|
смонтировано, |
разрешение |
на проводку |
дополнительных стволов и |
перевод в эксплуатацию может быть получено в кратчайшие сроки. Имеются также возможности снижения расходов на бурение. Это произойдет по мере освоения промышленностью технологии искривления скважин, и тогда во многих случаях расходы на проходку горизонтальных скважин снизятся на 25-50%. Усовершенствование характеристик оборудования и поощрение буровых контрактов на такие виды работ приведет к еще большему снижению общих расходов на бурение.
С другой стороны, эти скважины должны увеличить дебит скважин, запасы нефти или коэффициент извлечения нефти (ЕОR). Эти преимущества должны подтвердиться.
Приведенные ниже рисунки иллюстрируют схемы, пригодные при проектировании
горизонтальных |
боковых стволов. |
На них представлены типичные эксплуатационные |
|||||
скважины с |
промежуточной |
колонной, установленной над |
продуктивным пластом и |
||||
эксплуатационной колонной-хвостовиком, |
установленной |
в наклонном участке, |
|||||
вскрывшем продуктивную зону. |
|
|
|
|
|
||
По схеме 1 |
в промежуточной |
колонне |
|
|
|||
вырезается окно и Проектируется профиль |
|
|
|||||
со средним радиусом искривления, чтобы |
|
|
|||||
получить |
горизонтальный |
участок |
в |
|
|
||
продуктивном пласте. Преимуществом этой |
|
|
|||||
схемы является то, что она может быть |
|
|
|||||
реализована |
|
относительно |
легко, |
|
|
||
взаимодействие горных пород с буровым |
|
|
|||||
раствором должно быть хорошо известно и |
|
|
|||||
можно выбрать |
максимальный |
размер |
|
|
|||
эксплуатационной колонны-хвостовика. |
|
|
Схема 1 |
||||
К недостаткам схемы 1 относится |
то,. |
|
|
что начало горизонтального участка будет находиться на некотором расстоянии от старой скважины и ориентирование горизонтального участка будет ограничено азимутом старой скважины. Если промежуточная колонна сильно изношена, может потребоваться ремонтная обсадная колонна-надставка. Это может ограничить размер бурильных и
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
94 |
Глава 1 |
Общие положения |
|
Раздел 7 |
Профили скважин |
|
|
|
насосно-компрессорных труб и отрицательно сказаться на экономических показателях проекта.
По схеме 2 окно вырезается в
промежуточной колонне выше, чем предусмотрено в схеме 1, скважина забуривается в нижней стенке старой скважины и новый ствол бурится в форме буквы “S”.
Преимуществом схемы 2 перед схемой 1 является то, что она дает большую свободу в приближении горизонтального участка к старому эксплуатационному участку под
Схема 2 более строгим геологическим контролем. Основным недостатком схемы 2 является то, что бурение "S"-образного
криволинейного участка сопряжено с большим риском. Это приводит к удлинению и удорожанию скважины, увеличивает крутящий момент и нагрузку на крюке при подьеме и ведет к большему износу промежуточной колонны.
Схема 3 предусматривает вырезание
окна в эксплуатационной колоннехвостовике, забуривание нового ствола и бурение горизонтального участка меньшим диаметром.
Преимуществом здесь является то, что длина нового ствола и его закрепленного участка может быть сведена до минимума и начало горизонтельного участка будет ближе к старой скважине, чем в схеме 1.
Схема 3 |
К недостаткам относится то, что в |
|
скважинах малого диаметра можно прово- |
||
|
дить только гаммакаротаж, а не полный объем измерений в процессе бурения. К тому же ориентация горизонтального участка будет ограничена направлением старой скважины, а эксплуатационная колонна-хвостовик должна иметь малый диаметр.
В схеме 4 промежуточная колонна
срезается и извлекается. Новый ствол бурится из точки ниже башмака предыдущей обсадной колонны. Выше продуктивного пласта устанавливается новая промежуточная колонна. Очевидно, что это даёт большую свободу действий при проводке горизонтального участка и работ по заканчиванию скважины, но эта схема является самой дорогой из четырёх.
Главная проблема бурения боковых стволов в настоящее время связана с большими затратами времени на забуривание нового ствола. Усовершенствование
конструкций райберов позволило вырезать окно за один рейс. Проблемы с
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Глава 1 |
Общие положения |
95 |
Раздел 7 |
Профили скважин |
|
|
|
|
некачественными цементными мостами в скважине были решены предварительным расширением участка установки моста-пробки и установкой уипстока в обсадной колонне без его цементирования.
Заключение
Для любой новой технологии или ее усовершенствования все сложности преодолеваются в ходе её широкого применения. Имеются проблемы с существующей в настоящее время технологией забуривания нового ствола (например, отклоняющие клинья ориентируются неточно или проворачиваются после установки). Существуют также проблемы с вырезанием окна в обсадной колонне и вытеснением цемента при установке цементных мостов. Эти проблемы приводят к перерасходу средств и времени. Затраты времени и средств на забуривание нового ствола по существующей технологии составляют примерно 10-20% общих затрат на строительство скважины. Необходима надежная недорогая технология забуривания нового ствола, включающая вырезание окна и забуривание нового ствола.
Следует увеличить возможности скважинных приборов малого диаметра для ориентирования забурочных приспособлений, геофизических исследований скважины и оценки продуктивного пласта. Это особенно важно для каротажных приборов при забуривании новых стволов из обсадной колонны диаметром 114 мм (4 1/2 дюйма). Некоторые из этих приборов уже имеются, но они станут доступными только в том случае, если в них появится настоятельная необходимость. У некоторых поставщиков есть система измерений в процессе направленного бурения, которая может быть укомплектована прибором для гамма-каротажа для забуривания нового ствола из обсадной колонны диаметром 114 мм (4 1/2 дюйма).
Малый диаметр скважин и высокая интенсивность их искривления будут ограничивать выбор схем заканчивания скважины и возможно длину горизонтального участка. Большинство скважин будут заканчиваться, видимо, открытым стволом или с креплением щелевидным хвостовиком в силу дешевизны и простоты этих схем. Для некоторых случаев потребуются более сложные схемы заканчивания с использованием заколонного пакера. Трудно прогнозировать возможную длину горизонтального участка скважины, но ожидается, что бурение участка длиной 500 м (1625 фут.) не будет представлять проблему. О длине горизонтального участка, необходимой для успешного бурения бокового ствола, говорить немного сложнее.
Как всегда, определение свойств продуктивного пласта будут сдерживающим фактором, связанным с ограниченным ассортиментом каротажных приборов, которые можно использовать в скважинах малого диаметра.
Можно ожидать, что в дальнейшем предпочтительной будет технология бурения по среднему радиусу искривления. Промышленность разрабатывает приборы и методы для бурения скважин малого диаметра, чтобы забуривание новых стволов из обсадной колонны диаметром 114 мм (4 1/2 дюйма) стало возможным и обычным делом. Количество горизонтальных скважин будет непрерывно расти и знанительную часть среди них составят скважины с боковыми стволами .