Производственно-технический нефтегазовый журнал
+7 (903) 580-85-63 +7 (495) 371-01-74 info@glavteh.ru

Результаты промысловых испытаний долот типа PDC для бурения в условиях поглощения промывочной жидкости

На месторождениях АО «Самаранефтегаз» основной объем бурения осуществляется долотами PDC, при этом строительство скважин часто сопровождается геологическими осложнениями в процессе бурения. Одна из основных проблем состоит в существенном увеличении сроков строительства скважин вследствие поглощения промывочной жидкости. В этой связи при бурении в интервалах поглощения промывочной жидкости используются роторные компоновки с шарошечными долотами, что обеспечивает возможность бурения при пониженном давлении буровых насосов и с использованием кольматантов.

Однако в связи с тем, что применение шарошечных долот существенно увеличивает сроки строительства скважин, были проведены испытания разработанных в Самарской области долот PDC специального типа для вскрытия зон возможного поглощения промывочной жидкости. В предлагаемой Вашему вниманию статье изложен анализ результатов проведенных испытаний.

07.03.2018 Инженерная практика №01/2018
Чуркин Олег Алексеевич Начальник отдела инжиниринга Управления технологий и инжиниринга бурения АО «Самаранефтегаз»
Калин Алексей Николаевич Главный специалист отдела инжиниринга бурения АО «Самаранефтегаз»
Великохатько Александр Анатольевич Начальник управления технологий и инжиниринга бурения АО «Самаранефтегаз»

Применение шарошечных долот позволяет производить вскрытие поглощающего пласта с минимальным гидродинамическим давлением и не допускать потери циркуляции. Минимальное гидродинамическое давление достигается путем снижения подачи буровых насосов до критического значения (16-18 л/с). Кроме того, в качестве профилактической меры для снижения интенсивности поглощения промывка производится буровым раствором с добавлением крупнофракционных кольматирующих наполнителей.

Вместе с тем, необходимость применения шарошечных долот несет в себе ряд рисков, таких как низкая механическая скорость (2 м/ч), разрушение долота на забое и низкая стойкость долота (протяженность долбления до 200 м).

В настоящее время шарошечные долота постепенно уступают долю рынка долотам с поликристаллическими алмазными резцами (PDC) [1].

К преимуществам долот PDC относятся, во-первых, высокая износостойкость режущих элементов (PDC резцов) и отсутствие слабого узла – подшипниковой опоры, благодаря которым проходка инструмента оказывается на порядок выше, чем шарошечных долот, что значительно сокращает число спускоподъемных операций. Во-вторых, долота PDC отличаются существенно более высокой механической скоростью проходки (МСП) в сравнении с шарошечными долотами за счет более эффективного механизма разрушения породы. И, наконец, в-третьих, отсутствие подвижных элементов в конструкции долот исключает аварийные ситуации, связанные с оставлением на забое частей и узлов долот [2].

ПРОИЗВОДСТВО ДОЛОТ PDC В САМАРСКОЙ ОБЛАСТИ

Одна из компаний-разработчиков породоразрушающего инструмента наладила собственное производство долот PDC в Самарской области. Специалисты этого предприятия хорошо знают, с какими проблемами сталкивается Заказчик при бурении скважин и, проведя детальный анализ, разработали и запатентовали технологию производства специальных долот PDC.

В отличие от обычных долот PDC специально разработанные долота за счет оптимально подобранной гидравлики, дизайна долота и резца способны разбуривать интервалы поглощения промывочной жидкости с низкой производительностью буровых насосов при одновременной прокачке крупнофракционных наполнителей без риска преждевременного выхода из строя долота. Эти преимущества позволили повысить стойкость долот до 500 м и увеличить механическую скорость проходки в 2,5-3 раза по сравнению с шарошечными долотами и обычными долотами PDC.

Цель применения долот PDC в интервалах поглощения состоит в сокращении сроков строительства скважин в среднем на 4-7 суток.

ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ СПЕЦИАЛЬНЫХ ДОЛОТ PDC

В 2015 году в ходе бурения скважин на Западно-Коммунарском месторождении возникла острая проблема низкой механической скорости проходки, а также большого количества спускоподъемных операций (СПО) при бурении интервалов возможного поглощения шарошечными долотами в связи с большой распространенностью этого вида осложнений на данном месторождении.

Таблица 1. Показатели отработки трехшарошечных долот в интервалах возможного поглощения на Западно-Коммунарском м/р
Таблица 1. Показатели отработки трехшарошечных долот в интервалах возможного поглощения на Западно-Коммунарском м/р

В табл. 1 приведены показатели отработки шарошечных долот в интервалах возможного поглощения на Западно-Коммунарском месторождении. Из указанных в таблице данных следует, что средняя МСП при использовании шарошечных долот при вскрытии зон поглощения на Западно-Коммунарском месторождении составляет 2,25 м/ч.

Таблица 2. Показатели отработки долот PDC в интервалах возможного поглощения на Западно-Коммунарском м/р
Таблица 2. Показатели отработки долот PDC в интервалах возможного поглощения на Западно-Коммунарском м/р
Рис. 1. Специальное долото типа PDC
Рис. 1. Специальное долото типа PDC

В табл. 2 приведены показатели, полученные в результате испытаний при строительстве скважин на Западно-Коммунарском месторождении с использованием долот типа PDC, разработанных специально для вскрытия зон возможного поглощения промывочной жидкости (рис. 1).

Данные табл. 2 позволяют заключить, что использование долот типа PDC, разработанных специально для вскрытия зон поглощения промывочной жидкости, позволило увеличить среднюю МСП до 3,69 м/ч и тем самым сократить время бурения на 17,3 ч за каждые 100 м проходки.

Также необходимо отметить, что первые испытания долот проводились при строительстве скважины №1. После анализа работы долота и по итогам его конструктивной доработки при строительстве скважины

№1 удалось значительно улучшить характеристики долота, существенно повысить его стойкость, а также увеличить механическую скорость проходки.

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

При средней протяженности зоны возможного поглощения промывочной жидкости на одной скважине в 300 м применение долот, разработанных специально для вскрытия зон возможного поглощения, позволит только за счет увеличения МСП сократить срок строительства скважины на 52 часа.

В мировой практике ведущими производителями активно ведется работа по замещению шарошечных долот на алмазные при работе в тяжелых геологических условиях. При этом наиболее часто встречающаяся проблема состоит в низкой стойкости инструмента, приводящей к снижению механической скорости проходки [3].

Применение долота типа PDC и его аналогов предполагает сокращение количества СПО минимум на одну операцию на каждой скважине. Таким образом, применение долот данного типа позволяет в среднем сократить сроки строительства скважины на трое суток и более, а также исключить риски возникновения непроизводительного времени при разрушении долот на забое, что характерно для проектов бурения с использованием шарошечных долот.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты испытания долот типа PDC на ЗападноКоммунарском месторождении АО «Самаранефтегаз» показали высокую технологическую и экономическую эффективность при вскрытии интервалов возможного поглощения промывочной жидкости.

Снижение затрат при строительстве скважин достигнуто за счет увеличения МСП, сокращения числа СПО, отсутствия необходимости проработок пробуренных интервалов, а также снижения рисков аварийности.

АО «Самаранефтегаз» планирует использование «Буровых алмазных долот для бурения зон поглощения», что позволит значительно сократить сроки строительства скважин и повысить эффективность бурения.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Чулкова В.В. Ресурсосберегающая технология бурения скважин долотами PDC в условиях перемежающихся по твердости горных пород // Бурение и нефть. 2012. С. 48-49.
  2. Шарнин М.Ю. Сайфутдинова А.Б. Эффективность использования долот PDC // Нефтяное хозяйство. 1998. № 9-10. С. 7-8.
  3. Мингазов Р.Р. Шарипов А.Н. Долота для бурения по твердым породам // Бурение и нефть. 2012. № 12. С. 46-48.
Комментарии

Эту публикацию еще никто не прокомментировал. Станьте первым, поделитесь своим мнением.

Написать комментарий
Комментировать
Читайте далее
Новые виды покрытий для нефтегазопроводных труб производства ГК «ОМК»
Автоматизация выявления отклонений в работе УЭЦН и прогнозирования возможных отказов на основе данных ТМС
Реклама
Свежий выпуск
Инженерная практика №05/2018

Инженерная практика

Выпуск №05/2018

Промысловые трубопроводыМеханизированная добыча
Особенности и нормативная база в области эксплуатации и ремонта подводных трубопроводовДиагностика, мониторинг и обеспечение безаварийной эксплуатации промысловых трубопроводов, защитные покрытияПроектирование, строительство и ремонт стальных и полимерных трубопроводовОПИ глубинно-насосного оборудования и НКТ с защитными покрытиями, эксплуатация неметаллических НКТРеагенты и внутрискважинное оборудование для механизированной добычи нефти в осложненных условияхПодготовка нефти. Внедрение ГИС
Ближайшее совещание
Механизированная добыча, Трубопроводный транспорт
Коррозия 2018
Международная производственно-техническая конференция

КОРРОЗИЯ – 2018: Эффективные методы работы с фондом скважин, осложненным коррозией, эксплуатация промысловых нефтегазопроводов и водоводов в условиях высокой коррозионной активности

27-29 августа 2018 г., г. Казань, конференц-зал «Габдулла Тукай»
Задачей Конференции является обмен опытом и определение наиболее экономически и технологически эффективных решений и технологий в области работы с фондом скважин, осложненных коррозионным фактором и анализ применения современных методов и технологий для сокращения аварийности промысловых трубопроводов различного назначения в условиях высокой коррозионной активности.
Ближайший тренинг
Механизированная добыча
Эффективность механизированного фонда – июль 2018
Тренинг-курс

Повышение эффективности эксплуатации механизированного фонда скважин

23 – 27 июля 2018 г., г. Москва
Цель курса состоит в создании у слушателей комплексного и разностороннего представления о современной теории и практике работы с механизированным фондом скважин при решении ряда основных производственно-технических задач. Занятия проводятся с использованием новейших презентационных материалов и программных комплексов экспертами-практиками с большим производственным и научным опытом.