книги / Направленное бурение глубоких скважин

/V

- ч Ж

Рис. 27. Зао1(симосгы<11теисивностм искривления скиажиныот места уста­

новки центратора: а - турбобур диаметром 172мм, долото ««мстром 215,9 мм, диаметр центратора 1-214 мм. 2-212 мм, 3-240 мм; 4* • турбобур диа­ метром 195 мм, долото диаметром 215,9 мм, диаметр центратора 1-214 мм, 2-212 мм; a - турбобур диаметром 240 мм, долото диаметром 295.3 мм, диа­ метрцентратора 1- 290 мм. 2-265мм, 3-280мм

71

Таблица 5

Размеры компоновок с центраторами дня управлении

Примечание: принт* рмегоишвдоцентратореизмеряетсяотторца додотв до конца

цчпраюр#, шлющаястодлину.

& Буренке скважин с кустовых плошядок

Кустовым бурением называют такой сцособ, при котором устья скважин Находятся на общей площадке сравнительно небольших размеров, а забои в соот­ ветствии с геологической сеткой разработки месторождения. Впервые этот спо­ соб бИН Применен в 19Э4 г. на Каспии, затем стал использоваться в Пермском нефтяном районе. Особенна бурное развитие он получил в Западной Сибири, где

В настоящее время более 96 % объема бурения выполняется с кустовых площадок. Бурение скважин кустовым способом имеет целый ряд существенных пре­ имуществ. Прежде всего, это экономически выгодно, так как при этом значи­ тельно сокращаются затраты средств и времени на обустройство площадок под скважины, подъездных путей к нщ* И Других коммуникаций, существенна уменьшлются затраты времени на дыицсостроенн*, промысловое обустройство сквд-

жмигНх эксплуатационное обслуживание и ремонт.

Кроме того, кустовое бурц т выгодно и с экологической точки зрения, так мде позволяет значительно уменьшить площадь земель, эанп шмых под буро­

выми,§ такжеснизить затраты наприродоохранные мероприятияОднако широкое развитие кустового способа бурения потребовало рдзра-

1 1

ботхи новых технологии направленного бурения, новых технических средств н

оборудования.

У.1. Особенности проектирования и бурения

скважин с кустовых площадок

При бурении скважин с кусговых площадок в связи с тем, что устья сква­ жин располагаются близко друг к другу, возможны тяжелые аварии, связанные с перссечегтем столон двух скважин. Для предотвращения этого явления при

проектировании необходимо учитывать ряд дополнительных факторов. Основ­

ной принцип проектирования состоит о том, что в процессе бурения стволы

скважин должны отдаляться друг от друга. Это доспггается, во-первьтх, опти­ мальным направлением движения станка (НДС) на кустовой плосшдке, во-

вторых, соответствующей очередностью разбуривания скВажш.и. в-трепьнх, без­ опасной глубиной зарезки наклонного ствола.

Наиболее оптимальным вариантом бурения с кустовой площадки является такой, при котором направле­

ния на проектные забои скважин близки к перпендику­ лярным по отношению к НДС, а совпадемте НДС и на­ правлений на проектные забои нежелательно и должно

После определения НДС производится проектиро- ”

ванне очередности бурения скважин. Она зависит от велич1т ы угла, измеряемого от НДС до проектного направления на забой скважины по ходу часовой стрелки. В первую очередь бурятся скважины,

П

горизонтальные проекции которых образуют с НДС угол, равный 60-120° и 240300° (U сектор), н вертикальные скважины. В последнюю очередь бурятся сква­ жины, дна которых указанны!! угол ограничен секторами 0-60° и 300-360° (III

сектор), причем сначала скважины с меньшими зенитными углами.

Глубина эарезкн наклонного ствола при бурении скважин I и И секторов

«ля первой скважины принимается минимальном, а для последующих • увели­

чивается, Во I) секторе допускается для последующих скважин глубину зарезки

наклонного ствола уменьшать только в том случае, если разность в азимутах за­ буривания соседних скважин составляет 90° н бодсс. Для скважин Ш сектора глубина зарезки наклонного ствола для очедзедной скважины принимается мень­ шей, чем для предыдущей.

Расстояние по вертикали между точками забуривания наклонного ствола для двух соседних скважин, согласно действующей инструкции [4], должно быть . не менее 30 м, если разность в проектных азимутах стволов составляет менее 10°; не менее 20 м, если разность азимутов 1 0-2 0°; и нс менее 10 м во всех остальных случаях.

Непосредственно в процессе бурения для предотвращения пересечения стволов необходимо обеспечить вертикальность верхней части ствола. Даже не­ большое искривление в 1 -2° на этом участке, особенно в направлении движения станка, может привести к пересечению стволов. Для предотвращения искривле­ ния необходимо проверить центровку буровой вышки, горизонтальность стола ротора, прямолинейность всех элементов КЦБК, соосность резьб,

9 процессе бурения на план куста необходимо наносить горизонтальные Проекции всех екяажиц. Однако истинное положение ствола можетотличаться от расчстцсгр. Это объясняется погрешностями при измерениях параметров ис­ кривления и ошибками графических построений. Поэтому зона вокруг ствола скрвжицц с некоторым радиусом г. рдяным среднеквадратической ошибке а определении положения забоя, считается опасной f траки зррч«я пересечения отяодр|. fte m tn a appro радиуса с достаточной степенью точности может быть Принята равной 1,5 % текущей глубины скважины за вычетом вертикального

Ц

даном 2000 ы, максимальное число скважин о кусте составит 52 шт.

В раде случаев отклонение скважины от вертикали может быть меньше тех­ нически возможного. Эго условие оговаривается специальными инструкциями. Кроме того, в зависимости от конкретных условий может быть ограничен макси­ мальный зенитный угол скважины, что при известной глубине залегания продук­ тивного горизонта и выбранном типе профиля определяет предельно возможное

отклонение забоя.

С экономической точки зрения при кустовом бурении сокрашаютсв затраты средств на сооружение оснований под буровую, на монтажно-демонтажные ра­ боты, строительство подъездных путей, ЛЭП, нефтепроводов и г. д., однако од­ новременно возрастают затраты на бурение скваягин в связи с необходимостью ИХ искусственного искривления, увеличивается дайна скважин по стволу. Оче­ видно, что при некотором оптимальном числе скважин а кусте, стоимость каж­

ГваCf • затраты средств ^а ртрантвльство основания одиночной скважины.

V Определяется эдйнримост* возрастали» себестоимост .;;стра скважины 5

• ч т о дополнительными 3»1раТ9МН НА искусственное иекрнвлеине от числа

Н

скважин я кусте. Для большинства месторождений Среднею Приобья эта эавп- П'ММ-ЛЬ имеет пил

где бг - гсгк'сто"мост1»метра вертикальной скважины; К - коэффициент, равный отношениюпроизводительности бурения наклонных и вертикальных скважин.

Ориент иророчно коэффициент К может быть определен по графику, пока* тайному на рис. 31.

Рис. 31. Влияние отношения протволителыюсти бурения наклонных и вертикальных скважин от числа скважин в кусте

3. Определяется зависимость увеличения объема бурения в святи с удлине­ нием скважин от числа скважин в кусге. Для Самотлора эта зависимость выгля­ дит следующим обратом:

где h - длина ствола наклонной скважины.

Себестоимость одной скважины о кусте Л может быть определена по выра­ жению

Экстремум функции определяется, как итвестно. приравниванием первой

77

производной к нулю, т.е.

В эромслучае себестоимость скважины минныельна, о отсюда

Однако, как указывалось ранее, коэффициент К. зависит от числа скважин в Кусте р, поэтому при решении задачи приходится испольэовачъ меюд подбора. Для этрго предварительно задается значение п, определяется К, а затем л<шг. Если Принятое и расчетное значения п существенно отличаются друг or друга, то рас­ чет повторяется.

Следует отметить, что для современного уровня развития техники и техно­ логии направленного бурения, оптимальное число скважин в купе по расчетам некоторых специалистов составляет около 80.

8.3. Передвижение буровой установки по кустовой площадке

буровые установки, Предназначенные для бурения скважин с кустовых Площадок, монтируются на передвижных основаниях и только для первой сква­ жины, а для бурения следующих скважин производится передвижение оборудо­ вания бет разборки на определенное проектом расстояние. За счет этого проис­ ходит значительная экономия средств и времени на монтажно-демонтажные ра­ боты. Чаще всего перемешается только ацщечио-лебедочный блок, а система очистки бурового раствора, блок компрессоров располагаются стационарно. В некоторых случаях перемещается весь комплекс буророго оборудования.

' В настоящее время испрямуртсд несколько видов передвижных оснований: НВ железнодорожных твлежках. на пнеамадцижигсцях, на катках.

{крсдвижнме основания на железнодорожных тележках изготавливаю гея из

71

рельсовых путей и колесных пар, отработавших свой срок в системе МПС. rto-

M fiin . ?ьиая нагрузка на одну двухосную железнодорожную тележку равна 400 кН, ; *. ..оличсство в основании зависит от массы передвигаемою оборудования и lunpy.'-.JK на основание в процессе бурения. Рельсовый пуп» укладывается на

шпалы или брусья н крепится в обычном порядке. Само передвижение осу­ ществляется тракторами.

Основание на пневмодвижителях состоит из направляющих и опирающихся на них ползунов. Само основание буровой посредством промежуточных метал* деконструкций связано с ползунами. В качестве направляющих используются грубы диаметром 720 мм, усиленные плоскими фермами, закрепленными юкутрн труб. Передвижение буровой по направляющим осуществляется с помощью пнеомодвижнтеля, преобразующего энергию сжатого воздуха в подъемную я тя­ говую силы. Схема пневмодвижнтеля показана на рис. 32.

На нижней поверхности ползуна I установлены уступы 2 н опорные элемен­ ты 3, высота которых должна обеспечивать необходимый зазор между направ­ ляющей 4 и уступом. В этот зазор при перемещении буровой устанавливается пневмооболочка 5. При подаче сжатого воздуха стенка оболочки под уступом имеет меньший радиус искривления, в результате чего сила F, действующая на ползун, направлена перпендикулярно плоскости N, проходящей через переднюю и заднюю линии контакта оболочки с ползуном. Поэтому возникает подъемная сила Q, приподнимающая буровую над направляюи|ей, и тяговая сила Т, пере­ мещающая основание. При выходе оболочки из-под уступа перемещение пре-

79