Наклонно направленных скважин

 

 

                                                 Методические рекомендации

 

 

Пермь 2017

 

Методические рекомендации предназначены для изучения дисциплин «Бурение горизонтальных

скважин» и «Технология бурения нефтяных и газовых скважин». Содержание пол-

ностью соответствует Федеральному государственному образовательному стандарту по под-

готовке техников-технологов 21.02.02 – Бурение нефтяных и газовых скважин.

В методических рекомендациях рассматриваются современные технические средства, применяемые

для управления траекториями наклонно направленных и горизонтальных скважин. В их чис-

ле: винтовые двигатели-отклонители с регулируемым углом перекоса осей, роторные управ-

ляемые системы (РУС), бурение на обсадных трубах и бурение с применением гибких труб

(колтюбинг).

 

Содержание

 

 

1. ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ БУРЕНИЯ

НАКЛОННО НАПРАВЛЕНЫХ СКВАЖИН С ПРИМЕНЕНИЕМ

ВИНТОВЫХ ЗАБОЙНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ-ОТКЛОНИТЕЛЕЙ.......................5

1.1 Конструктивные особенности винтовых двигателей, в том числе

с регулятором угла перекоса осей.......................................................................5

1.1.1 Принцип действия.....................................................................................6

1.1.2 Силовая секция двигателя........................................................................9

1.1.3 Шпиндельная секция..............................................................................12

1.1.4 Трансмиссия забойного двигателя........................................................14

1.1.5 Клапанный переводник (перепускной клапан)....................................17

1.1.6 Регулятор угла перекоса осей двигателя..............................................19

1.2 Стендовые характеристики винтовых забойных двигателей...................22

1.3 Классификация винтовых забойных двигателей с характеристикой

по области применения......................................................................................25

1.3.1 Двигатели универсального применения...............................................26

1.3.2 Двигатели для бурения дополнительных стволов...............................28

1.3.3 Двигатели для ремонта скважин............................................................29

1.3.4 Винтовые забойные двигатели для колтюбинга..................................33

1.4 Сравнение технических характеристик винтовых отклонителей

для наклонно направленного и горизонтального бурения.............................33

1.5 Технология бурения наклонно направленных и горизонтальных

скважин с применением винтовых двигателей-отклонителей.......................38

 

2. РОТОРНЫЕ УПРАВЛЯЕМЫЕ СИСТЕМЫ..................................................42

2.1 Классификация роторных управляемых систем по способу

управления смещением долота..........................................................................42

2.1.1 Принцип работы РУС типа «Point the bit»............................................43

2.1.2 Принцип работы РУС типа «Push the bit»............................................43

2.2 Роторные управляемые системы ведущих компаний...............................46

2.2.1 Управляемая система DART компании Андергейдж..........................46

2.2.2 Роторные управляемые системы Geo-Pilot и EZ-Pilot компании

Sperry-Sun..........................................................................................................50

2.2.3 Система PowerDrive Xtra компании Schlumberger с системой

AutoTrak компании Baker Hughes...................................................................54

2.3 Телеметрия при использовании роторных управляемых систем............57

 

3. БУРЕНИЕ СКВАЖИН НА ОБСАДНЫХ ТРУБАХ......................................59

 

3

 

3.1 Основные принципы бурения скважин на обсадных трубах...................59

3.1.1 Оборудование и забойные компоновки нижней части бурильной

колонны при бурении на обсадных трубах...................................................60

3.1.2 Особенности работы с забойными двигателями при бурении

на обсадных трубах..........................................................................................64

3.1.3 Применение роторной управляемой системы при бурении

на обсадной колонне........................................................................................64

3.2 Оборудование для бурения на обсадных трубах.......................................66

3.2.1 Система верхнего привода.....................................................................66

3.2.2 Технические средства для расширения ствола скважины..................70

3.2.3 Обсадные трубы с резьбой Батресс по стандарту АНИ......................74

3.3 Бурение под кондуктор................................................................................74

3.3.1 Технические средства при бурении под кондуктор............................74

3.3.2 Особенности технологии бурения на обсадных трубах

в многолетнемёрзлых породах на Самбургском месторождении...............78

3.4 Бурение под хвостовик.................................................................................82

 

4. БУРЕНИЕ СКВАЖИН НА ГИБКИХ НЕПРЕРЫВНЫХ ТРУБАХ –

КОЛТЮБИНГ........................................................................................................86

4.1 Общая характеристика технологии бурения на гибких трубах...............86

4.2 Анализ технологии и забойной техники колтюбингового бурения........88

4.3 Колтюбинговые буровые установки и оборудование...............................99

4.4 Применение колтюбинга для ликвидации и разбуривания песчаных

пробок в горизонтальных скважинах............................................................. 111

                                                           

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК................................................................. 118

 

ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ

ВЗД

КГТ

ПК

РУ

РУС

СВП

УБТ

CWD

DLA

RSS

– винтовой забойный двигатель

– колонна гибких труб

– переводники клапанные

– регулятор угла перекоса осей двигателя

– роторные управляемые системы

– система верхнего привода

– утяжелённая бурильная труба

– casing while drilling (система бурения на обсадных трубах)

– drill lock assembly (буровой замковый узел)

– rotary steerable system (роторные управляемые системы)

 

4

 

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ БУРЕНИЯ

НАКЛОННО НАПРАВЛЕНЫХ СКВАЖИН С ПРИМЕНЕНИЕМ

ВИНТОВЫХ ЗАБОЙНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ - ОТКЛОНИТЕЛЕЙ

 

 

Конструктивные особенности винтовых двигателей, в том числе