Бурение: будет ли полезен прошлый опыт сегодня и в будущем?

• Другие статьи автора
• Комментарии
• Отправить Другу
• Печать

Добавить закладку!

Перед войной в Бакинской области была образована Экспериментальная Контора турбинного бурения. С началом войны эта же контора применила метод турбобурения для бурения разведочных и эксплуатационных скважин на большом нефтяном месторождении в Пермской области. Новый метод позволил значительно улучшить результаты бурения вертикальных скважин. Однако настоящий прорыв в области разработки технологий бурения произошел только в 1943 году, когда технологию турбобурения применили для бурения наклонных одиночных и кустовых скважин.

Вскоре турбобурение вертикальных и наклонных скважин, а также бурение кустовых скважин стало широко применяться в промышленном бурении по всей стране. К концу 1950-х годов 80% скважин в СССР были пробурены с использованием технологии турбинного бурения.

Быстрый рост объемов бурения наклонных и кустовых скважин подтвердил преимущества использования технологии забойных двигателей в большинстве нефтегазодобывающих регионов. Начиная со второй половины 1960-х годов и до сегодняшнего дня, практически все сибирские месторождения нефти разрабатывались методом кустового разбуривания с использованием гидравлических забойных двигателей. Это и явилось основополагающим фактором стремительного роста объемов бурения и добычи нефти в бывших советских республиках в течение нескольких последующих десятилетий. На рис. 1 (а, б, с) представлены диаграммы буровых работ в бывших советских республиках.

Преимущества широко используемой технологии забойных двигателей были настолько очевидны, что эта технология выжила, несмотря на кампанию по широкому применению роторного бурения, начавшуюся с внедрения в США более износоустойчивой конструкции трехшарошечного долота со вставками из карбида вольфрама (TCI) и герметизированными опорами. В 1979 и 1980 годах инженеры ВНИИБТ провели специальное исследование для сравнения результатов турбобурения и роторного бурения с использованием долота с герметизированными опорами. Исследование убедительно доказало, что при конечной измеренной глубине (TMD) менее 2 500 м, скорость проходки играет ключевую роль в повышении эффективности бурения.

Забойные электродвигатели ускоряют прогресс

В 1941 году российские инженеры и конструкторы создали первый электробур, подтвердивший свою эффективность при бурении скважин конечной глубиной (TD) 1 500 м. Некоторые преимущества бурения электрозабойным двигателем перечислены ниже:
• постоянная нагрузка на долото во время бурения, независимо от параметров циркуляции бурового раствора;
• возможность контроля производительности и состояния долота с поверхности, а также контроля процесса разрушения породы;
• возможность получения информации о свойствах разбуриваемой породы посредством анализа производительности долота.

В целом, система бурения с применением электродвигателя была разработана в 1952-1963 годах, когда электробурение стало широко применяться на Украине, в Куйбышевской (теперь Самарской) области и Туркмении. Потребовались определенные доработки, чтобы значительно улучшить компоненты системы электробурения, например, кабельные соединения и устройство управления. Но самое важное – было необходимо определить эффективные сферы применения электробуров, в которых у них были бы значительные преимущества по сравнению с гидравлическими забойными двигателями.

Эти работы выполнялись в период с 1963 по 1970 годы институтом ВНИИБТ при участии Специального конструкторско-технологического бюро (СКТБ) в Харькове, Украина. В результате была разработана усовершенствованная конструкция электробура наружным диаметром (НД) 127-290 мм с редуктором скорости, понижающим скорость вращения до 70 об./мин., и скважинным отклонителем. Основным достижением стали разработка и успешное внедрение первой в мире кабельной системы телеметрии, где использовался силовой кабель для передачи сигналов на поверхность. Эксплуатация новой системы способствовала расширению применения электробуров для бурения наклонных и горизонтальных скважин.

При помощи электробуров были успешно пробурены скважины на глубину свыше 5 000 м в сложных геологических условиях, требующих использования утяжеленного бурового раствора. Использование электробуров при бурении с применением пены, воздуха, газа или аэрированного бурового раствора также указывало на то, что в большинстве случаев они не имеют себе равных. Совершенствование технологий электробурения привело к увеличению объемов бурения, составивших от 600 тыс. до 1 млн метров в год (см. рис. 1б).

В течение последних пяти лет методиками электробурения заинтересовались крупные нефтяные и сервисные компании. Это связано с передачей информации с забоя на поверхность, питанием электробуров, а также возможностью внедрения электробура в систему гибких НКТ малого диаметра. В России были возобновлены разработки электробуров нового поколения с использованием электродвигателей нового типа, но весьма скудное финансирование пока не позволило добиться ощутимых результатов.

Доминирование технологии забойных двигателей коренным образом повлияло на развитие нефтедобывающей промышленности в СССР и способствовало развитию многочисленных новых тенденций в методах бурения. К ним относятся бурение горизонтальных и многоствольных скважин, забуривание нового ствола из горизонтальной скважины через обсаженный ствол, бурение верхних интервалов глубоких скважин диаметром 394-1 000 мм при помощи роторно-турбинного бурения (РТБ) и т.д.

Особого внимания заслуживают две технологии, которые компания «Акватик» постоянно развивает в течение последних 15 лет, следуя опыту, полученному во ВНИИБТ и во время бурения скважин в научных целях.

Буровые трубы становятся легче с использованием аллюминия

Добавить закладку!

• Другие статьи автора
• Комментарии
• Отправить Другу
• Печать