При ударах долотом по забою, а также под действием струи промывочной жидкости в цементном мосту и породе вырабатывается углубление, которое используется в дальней­шем в качестве направляющего участка для обычного долота. В ряде случаев целесообразно дальнейшее бурение с образо­вавшегося уступа проводить с использованием уипстока или шарнирного отклонителя. Отклонители ориентируются одно­точечными и многоточечными инклинометрами, для чего над ним устанавливают трубу длиной 6-7 м из немагнитной стали.

Техника и технология бурения дополнительного ствола из вырезанного участка обсадной колонны с забойными двигателями

Бурение дополнительного наклонного или горизонтального ствола из вырезанного участка обсадной колонны – эффективный способ восстановления бездействующих и повышения производительности малодебитных скважин.

Основным разработчиком технических средств и технологии бурения дополнительного ствола по данной схеме в нашей стране является ВНИИБТ, который проводит исследования в указанной области с 60-х годов. На начальном этапе разра­ботки технологии для забуривания дополнительного ствола с цементного моста использовались турбинные отклонители ОТ-127 и ОТ2Ш-127 с одним и двумя перекосами осей.

В дальнейшем турбинные отклонители были заменены отклонителями на базе винтового забойного двигателя Д1-88; Д1-127, так как указанные двигатели имеют лучшие энергети­ческие характеристики. На основании опыта использования отклонителей ОТ-127, ОТ2Ш-127, а также отклонителей на базе ВЗД Д1-88, Д1-127 и КНБК на их основе для ориенти­рованного забуривания и проводки дополнительных наклонно направленных стволов из эксплуатационных колонн разрабо­тана Инструкция по забуриванию дополнительного ствола из обсаженной эксплуатационной скважины (РД 39-0148052-550-88). Данным РД регламентируются все основные этапы буре­ния дополнительного наклонно направленного ствола с це­ментного моста в интервале вырезанного участка обсадной колонны.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

К настоящему времени ВНИИБТ созданы отклонители ДГ-95, ДГ-108, использование которых позволило усовершенствовать существующую технологию и осуществ­лять бурение горизонтальных дополнительных стволов из экс­плуатационных колонн диаметром 146-168 мм по радиусу 80-30 м и менее.

Во ВНИИБТ (НПО "Буровая техника") разработана тех­нология и комплекс технических средств для восстановления бездействующего фонда нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин путем вторичного вскрытия продуктивных пла­стов горизонтальными и наклонно направленными стволами, проводимыми из вырезанной части эксплуатационных колонн диаметром 168 и 146 мм.

Технология включает следующие этапы:

- проектирование  и  оперативное  управление  технологическим процессом проводки дополнительного ствола скважины с помощью программного обеспечения для персональной ЭВМ;

- вырезание участка эксплуатационной колонны диаметром 168 мм со средней скоростью вырезания  0,8—1,0 м/ч;

- ориентирование забойного двигателя-отклонителя в экс­плуатационной колонне с использованием гироскопического инклинометра;

- забуривание дополнительного ствола с цементного моста в проектном направлении;

- проводка наклонного или горизонтального ствола по про­ектной траектории с контролем параметров его кривизны;

- крепление дополнительного ствола и освоение скважины.

Комплекс специальных технических средств включает:

- универсальное вырезающее устройство (УВУ-168), выре­зающее устройство УВ-114;

- устройство для ориентирования двигателя-отклонителя в обсадной колонне, состоящего из забойного ориентирующего переводника "Зенит-106" и гироскопического инклинометра ИГ-50 или ИГ-З6 (производство Чешской Республики);

- двигатели-отклонители ДГ-108 и ДГ-95 с технологической оснасткой;

- механический инклинометр ИКС диаметром 50 мм с часо­вым механизмом;

- устройство для подвески и герметизации потайных обсад­ных колонн (ГШ-140; П17-146; ПП-168).

Для проектирования процесса бурения дополнительного ствола скважины разработана комплексная система проекти­рования профиля наклонных и горизонтальных скважин и компоновок низа бурильной колонны (КНБК) для его выпол­нения.

Комплексная система проектирования профиля и КНБК включает:

- проектирование профиля дополнительного ствола скважи­ны;

- расчет профиля с минимальными силами сопротивления;

- расчет сил сопротивления при перемещении бурильных и обсадных колонн в скважине различного профиля;

- метод расчета отклонителей и КНБК;

- конструирование и оптимизация отклонителей и КНБК;

- расчет и анализ фактического профиля дополнительного ствола скважины;

- корректирование фактического профиля скважины с эле­ментами управления отклонителем;

- технико-технологические рекомендации по проводке до­полнительных стволов в различных условиях.

Комплексная система проектирования базируется на про­граммном обеспечении для ЭВМ "Наклонно направленное бурение".

Разработанный комплекс технических средств и техноло­гия были испытаны при проводке дополнительного горизон­тального ствола скв. 12130 на Уренгойском газоконденсатном месторождении. После вырезания части эксплуатаци­онной колонны диаметром 168 мм в интервале 1113,0-1120,5 м. и установки цементного моста забуривание и бурение дополнительного ствола скважины проводилось с помощью двигателя-отклонителя ДГ-108.

При этом радиус кривизны ствола скважины в зависимости от угла перекоса искривлен­ного переводника составлял 50-80 м, а протяженность горизонтального участка скважины составила 117 м (рис. 9). После крепления дополнительного ствола хвостовиком диаметром 101,6 мм с фильтром в горизонтальной части, освое­ния и ввода в эксплуатацию было получено 4-кратное увели­чение притока газа в сеноманских отложениях.

Таким образом, разработанная отечественная технология и комплекс технических средств может успешно использоваться для бурения горизонтальных колонн, являясь эффективным средством восстановления бездействующих и малодебитных нефтяных и газовых скважин.

Ниже приводятся основные этапы технологического про­цесса забуривания направленного дополнительной ствола скважины.

Основная цель технологии забуривания заключается в формировании нового направленного ствола скважины в пределах вырезанного участка обсадной эксплуатационной колонны.

Технология забуривания включает следующие этапы:

- определение интервала забуривания;

- выбор типа долота;

- проектирование отклонителя;

- ориентирование отклонителя;

- бурение направленного ствола скважины.

Рисунок 9 -  Профиль и конструкция скв.12130 с дополнительным горизонтальным стволом в продуктивном горизонте [8]

Обозначения: 1 - 168-мм эксплуатационная колонна; 2 - 101,6-мм хвостовик

1.2. Конструкция забоев боковых стволов и горизонтальных скважин

На основе обзора отечественной и зарубежной литературы можно выделить следующие варианты забоев БС и БГС:

1) горизонтальный забой не обсажен (открытый забой);

2) горизонтальный забой оборудован потайным хвостовиком с заранее созданными щелевидными или перфорированными отвер­стиями;

3) скважина с горизонтальным забоем обсажена эксплуатацион­ной колонной до забоя, которая в горизонтальной части имеет щелевидный или перфорированный фильтр;

4) фильтры по п. п. 2,3 оборудованы внешними гидравлическими пакерами;

5) скважина обсажена эксплуатационной колонной до забоя зацементи­рована, затем горизонтальный забой перфорирован.

Необсаженный горизонтальный забой применяется в устойчи­вых породах. Такая конструкция забоя исключает возможность проведения направленных ОПЗ и ВИР с применением технологи­ческих жидкостей для направленного воздействия, требует боль­шого количества жидкости и малоэффективна.

Рассмотрим конструкции забоев, которые обсаживаются.

Горизонтальный забой обычно оборудуется потайным хвостови­ком с заранее созданными щелевидными или перфорированными отверстиями, если он представлен рыхлыми породами.

При такой конструкции забоя значительно осложняется спуск хвостовика до забоя из-за невозможности качественной промывки в процессе спуска, а также проведения направленных ОПЗ и водоизоляционных работ.

В зарубежной практике имеется небольшой опыт выполнения вышеперечисленных работ путем извлечения и последующего спуска хвостовика с наружными пакерами с целью расчленения горизонтального забоя на несколько самостоятельных участков. Обычное количество участков составляет не более трех. Как отме­чают авторы [11, 12, 13] такая операция чрезвычайно трудна и сопряжена с повышенным риском.

Конструкция горизонтального забоя по п. 3 имеет те же выше­перечисленные недостатки. В случае оборудования обсадной колонны внешними гидравлическими пакерами появляется возмож­ность направленного воздействия на пласт в целях ОПЗ.

В доступной нам зарубежной литературе описание конструкции указанных пакеров не производится. В отечественной практике строительства скважин с горизонтальным забоем внешние пакеры практически не применялись, поскольку специально для этих целей такие пакеры серийно не выпуска­лись.

В зарубежной практике в случаях вскрытия горизонтальным стволом водоносного или газоносного участков, при необходимости проведения гидроразрыва пласта хвостовики цементируются или скважина обсаживается эксплуатационной колонной от устья до забоя и цементируется.

При этом проявляется необходимость вторичного вскрытия пласта - перфорация. Перфорация производится снарядами, спус­каемыми на колонне НКТ. Указанная операция является сложной, трудо­емкой и обходится в несколько сот тысяч долларов (250000 долла­ров США при протяженности горизонтального забоя 300 м), по­этому такая конструкция забоя находит ограниченное применение.

Проведение ОПЗ и водоизоляционных работ

В зарубежной и отечественной литературе не проводится под­робное описание технологий по ОПЗ. Одной из главных причин является, по-видимому, отсутствие хорошо отработанных техно­логий, т. к. ОПЗ в скважинах с горизонтальным забоем проводи­лись в небольшом количестве скважин.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11