Проблемы строительства скважин с большим смещением забоя от вертикали. Пути решения

При бурении скважин с большим отходом от вертикали возникает много технологических проблем связанных с:

1. очисткой ствола скважины;

2. управлением ЭЦП (эквивалентная циркуляционная плотность);

3. неустойчивостью ствола скважины;

4. выбором дизайна КНБК;

5. выбором долота и оптимизации МСП (механическая скорость проходки);

6. со спуско – подъёмными операциями и шаблонировкой ствола;

7. свойствами бурового раствора;

8. параметрами бурения;

9. оценкой состояния скважины;

10. цементажом и контролем скважины.

Кроме того, возникают и проблемы, связанные с человеческим фактором, такие как:

- ошибки в планировании;

- ошибки в практическом выполнении бурения;

- ошибки в принятии решений.

Основными причинами для бурения скважин с большим отходом от вертикали являются:

1. ограничения по размещению буровой;

2. снижение затрат на инфраструктуру;

3. увеличение площади контакта с пластом.

В настоящее время идет интенсивное освоение новейших технологий, позволяющих сократить экономические затраты и время на строительство скважин, среди которых – бурение на депрессии, бурение на обсадных трубах; роторное управляемое бурение, позволяющее увеличить механическую скорость бурения и эффективно проводить пологие и горизонтальные скважины с большим смещением забоя от вертикали.

Бурение скважин на депрессии (UBD)- это технология бурения с отрицательным дифференциальным давлением в системе скважина-пласт, когда пластовое давление превышает давление столба жидкости в скважине.

В этих условиях фильтрат бурового раствора, жидкость глушения и т.д. не попадают в продуктивный пласт, что не приводит к ухудшения коллекторских свойств пласта.

При создании депрессии на пласт в скважину будет поступать пластовый флюид (газ, нефть, вода) с различным дебитом.

Бурение скважин на депрессии позволяет:

- минимизировать загрязнение пласта, в т.ч. призабойной зоны пласта;

- обеспечить одновременное повышение коэффициента извлечения нефти (КИН) и притока, в связи с минимизацией повреждения коллекторов;

- увеличить показатель проходки на долото и увеличить механическую скорости бурения, в связи со снижением угнетающего давления на забой скважины;

- снизить отрицательное воздействие бурового раствора на его коллекторские свойства.

Технология депрессивного бурения позволяет эффективно поддерживать (регулировать) заданное дифференциальное давление в системе скважина - пласт, что снижает вероятность поглощения промывочной жидкости, флюидопроявления, осыпей, обвалов и других осложнений ствола скважины.

Агента при использовании этой технологии применяют:

- раствор низкой плотности, к примеру, воду или нефть;

- аэрированные растворы, газифицированные воздухом, азотом, природным газом или даже отходящие газы двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

При использовании технологии бурения на депрессии дебит скважины вырастает в разы.

Эффективность этой технологии снижает ее высокая стоимость.

Бурение на депрессии не всегда допустимо.

Допустимая депрессия на стенки скважины при бурении не должна превышать 10-15 % эффективных скелетных напряжений (разность между горным и поровым давлением пород).

Когда интервал необходимо бурить направленно или с использованием систем каротажа во время бурения, применяется TDDirect CD — система бурения на обсадной колонне с извлекаемой КНБК. Спускаемая на бурильных трубах система позволяет работать с любой КНБК и может применяться в скважинах, при бурении которых требуется частая смена долот, или при использовании роторных управляемых систем (РУС) и систем каротажа в процессе бурения.

При бурении наклонно-направленных скважин с извлекаемой системой TDDirect CD используется управляемая КНБК, совместимая с РУС или забойным двигателем (ВЗД). При бурении на истощенных или зрелых месторождениях, для которых характерны потери бурового раствора и неустойчивость ствола скважины, данная система предлагает несколько ключевых возможностей:

· постоянное вращение обсадной колонны преодолевает статическое трение, обеспечивая устойчивую нагрузку на долото;

· вращение и высокая скорость потока в затрубном пространстве улучшают очистку ствола скважины, перемещая выбуренный шлам в поток бурового раствора;

· механическая кольматация обеспечивает прочность и устойчивость ствола скважины.

Позволяя спускать обсадную колонну или хвостовик в ствол скважины, системы TDDirect используют расширитель в составе извлекаемой КНБК с коэффициентом расширения ствола скважины больше среднего, что позволяет проводить бурение с одновременным спуском обсадной колонны в большинстве пород и диаметров стволов скважин. TDDirect CD включает в себя узел блокировки при бурении (drill-lock assembly — DLA), который соединяет КНБК с нижней частью башмака обсадной колонны и обеспечивает передачу крутящего момента и веса обсадной колонны во время бурения Верхний привод буровой установки вращает обсадную колонну, а забойный двигатель обеспечивает дополнительное вращение и крутящий момент на КНБК и долоте КНБК может быть извлечена в любой момент в процессе бурения, через обсадную колонну, обеспечивающую беспрепятственное прохождение инструментов РУС и каротажа. При подъеме из скважины используется колонный циркуляционный инструмент, который обеспечивает герметичность обсадной колонны и ствола скважины.