Нефтегазовое дело
Контрольная работа №1
Содержание
Понятия о менеджменте, современных технологиях в нефтегазовой отрасли……………………………………………………………..3
Отечественные системы бурения боковых дополнительных стволов. Общие положения………………………………………………………6
Технические правила организации работ и бурения бокового ствола на кусте эксплуатационных скважин……………………………………8
Обоснование места и способа зарезки дополнительного ствола..11
Выбор конструкции скважины с учетом геологических особенностей разреза Западной Сибири и наличия МП с позиций ТЭП…….13
Требование к профилям боковых стволов и многозабойным скважинам с точки зрения ТЭП………………………………………………...15
Выбор способа бурения, забойных двигателей, КНБК, отклоняющих устройств, конструкции вырезающих фрезеров-райберов, их технические характеристики, правила эксплуатации с точки зрения управления технологическим процессом………………………………………16
Список литературы…………………………………………………….26
1.Понятия о менеджменте, современных технологиях в нефтегазовой отрасли
Ведущей отраслью экономики России является нефтегазовая промышленность, вносящая весомый вклад в развитие страны и региона. Огромное значение данной отрасли для народного хозяйства предполагает наличие особых требований к специалистам - менеджерам, управляющим нефтегазовыми предприятиями и их структурными подразделениями.
В современных условиях переходного периода в обстановке глубокого экономического кризиса эффективная деятельность любых рыночных структур возможна при активном инновационном менеджменте. Важнейшим фактором экономического развития становятся инновации, которые проявляются в использовании во всех сферах человеческой деятельности результатов интеллектуальной работы, направленных на совершенствование процессов и его результатов.
Менеджмент в упрощенном понимании это умение добиваться поставленных целей, используя труд, интеллект и мотивы поведения других людей.
Понятие "Менеджмент" можно рассматривать с 3-х точек зрения:
1. Менеджмент - это вид деятельности по руководству людьми, т.е. функция;
2. Менеджмент - это область человеческих знаний, т.е. наука, помогающая осуществить эту функцию;
3. Менеджмент - это категория людей (менеджеров), социальный слой тех, кто осуществляет работу по управлению.
Менеджмент - это самостоятельный вид профессионально осуществляемой деятельности, направленной на достижение в рыночных условиях, намеченных целей путем рационального использования материальных и трудовых ресурсов с применением принципов, функций и методов экономического механизма менеджмента.
Развито понятие инновационного менеджмента как управления, основанного на инновационном подходе, на применении инноваций в управлении фирмой, в организации управленческого труда.
Инновационный менеджмент в нашем понимании, как управление, основанное на инновационном подходе, на применении инноваций) независимо от уровня организации управления фирмой должен оперировать управленческими инновациями. Отсюда следует вывод, что инновационный менеджмент имеет более узкую предметную область, чем менеджмент инноваций.
Менеджмент применим и должен осуществляться не только в отношении инноваций технического профиля, но и многих других инноваций. В этой связи особое научное и практическое значение приобретает четкое представление об их типологии.
К задачам инновационного менеджмента в нефтегазовой отрасли мы относим:
- активный поиск и разработку новых принципов, методов и технологий разведки, добычи и переработки углеводородного сырья;
Менеджмент применим и должен осуществляться не только в отношении инноваций технического профиля, но и многих других инноваций. В этой связи особое научное и практическое значение приобретает четкое представление об их типологии.
Задачам инновационного менеджмента в нефтегазовой отрасли мы относим:
- активный поиск и разработку новых принципов, методов и технологий разведки, добычи и переработки углеводородного сырья;
- повышение качества финансового управления прежде всего в части формирования бюджета, учета и контроля издержек производства и сбыта; работу над оптимизацией используемых организационно-управленческих структур и процессов;
- создание мощных систем маркетинга.
В сфере добычи и переработки нефти и газа, одной из важнейших отраслей в структуре национального производства Российской Федерации, приоритетными направлениями считаются разведка, бурение и эксплуатация нефтегазовых скважин. Немаловажным, а иногда и решающим условием для эффективной и долговечной эксплуатации скважин является качество оказания сервисных услуг во время их капитального ремонта, такие, как ремонтно-изоляционные работы (РИР).
В настоящее время выполнение РИР осуществляется с обязательным присутствием технолога, который руководит выполнением работ и контролирует соблюдение техпроцесса. При этом специалисту необходимо одновременно вести наблюдение за целым рядом параметров: давлениями в линии и затрубе, расходом раствора, температурой тампонажной композиции, также необходимо четко выдерживать временные интервалы этапов процесса.
Современные технологии служат рычагом развития нефтегазовой отрасли, средством повышения эффективности управления, снижения уровня затрат на добычу, транспортировку и переработку нефти и газа.
Интеллектуальное месторождение – это сложная система, которая включает в себя целый ряд моделей, таких как: геолого-технологическая модель, модель обустройства нефтегазового месторождения, модель обеспечения безопасности, экономическая модель, финансовая модель. Все эти модели должны взаимосвязано функционировать с целью достижения некоего результата, который ставит компания по данному промыслу.
Конечно, нефтегазовая отрасль отличается повышенной опасностью. Здесь функционируют сложные технологические объекты, и без нештатных ситуаций, к сожалению, не обходится ни в России, ни в мире. Поэтому вопросы, связанные с предотвращением таких ситуаций и ликвидацией последствий, очень и очень важны.
IT-технологии в этой области предлагают два типа решений. В первую очередь, это создание так называемых моделирующих и мониторинговых комплексов, позволяющих смоделировать в виртуальной среде все технологические процессы и осуществлять постоянный мониторинг за их развитием. Таким образом осуществляется контроль работы эксплуатационного персонала, оптимизация процессов на предприятии, что помогает в конечном итоге избежать возникновения нештатных ситуаций.
Второе направление работы – это создание IT-технологий для управления нештатными ситуациями и устранения их последствий, разработка планов ликвидации аварийных ситуаций (ПЛАС). В случае возникновения такой ситуации персонал предприятия уже будет иметь заранее подготовленный и отработанный план действий, что поможет оперативно работать в критических условиях. Таким образом, нештатная ситуация будет находиться под контролем, а ее негативные последствия сведены к минимуму.
Отечественные системы бурения боковых дополнительных стволов. Общие положения.
В результате недавнего всплеска активности технической мысли были разработаны новые способы «оживления» старых месторождений нефти и газа и тех участков залежей, которые не были затронуты разработкой. Однако для принятия оптимальных решений нужен коллектив специалистов широкого профиля с кругозором, выходящим за пределы традиционной научно-технической специализации, характерной для нефтяной отрасли.
Новые технологии и стратегия промысловых сервисных работ, созданные в течение последнего десятилетия, способствовали тому, что наиболее предприимчивые добывающие компании пришли к общему мнению о необходимости дать новую жизнь старым скважинам. Сейчас, когда «оживление» месторождений с падающей добычей является главным направлением деятельности нефтегазодобывающих компаний, необходимы дополнительные усилия для отбора наиболее рациональных технических решений. Конечной целью любых «улучшающих» проектов является оптимизация добычи и экономических показателей, и сервисные компании принимают самое активное участие в достижении этой цели.
Возвращение к старым скважинам для получения дополнительной добычи не является новым методом. Начиная с середины 50-х годов, нефтяные компании возвращались к старым скважинам и бурили боковые стволы, чтобы обойти зоны загрязнения коллектора или механические препятствия в скважине, экономя таким образом средства в сравнении с бурением новых скважин. Недавнее расширение рынка услуг по бурению боковых стволов обязано во многом совершенствованию технологий бурения и заканчивают скважин.
Бурение боковых стволов снижает стоимость строительства горизонтальных скважин.
Варианты бурения боковых стволов из существующих скважин
Существует четыре главных системы бурения бокового ствола горизонтально-разветвленных скважин:
* Технология бурения скважин по сверхмалому радиусу с помощью струи высокого давления
* Система бурения скважин с малыми радиусами искривления, основанная на применении роторной компоновки
* Система бурения скважин с малыми радиусами искривления, основанная на использовании забойных двигателей
* Бурение скважин по среднему радиусу искривления
Все четыре системы пригодны или будут пригодными для бурения бокового ствола. Первые три системы требуют применения специального бурильного инструмента и специальных методов исследований в скважинах. Малые радиусы искривления скважин накладывают также ограничения на возможность оценки продуктивного пласта и методы заканчивания скважин.
Технические правила организации работ и бурения бокового ствола на кусте эксплуатационных скважин
Подготовка скважины к бурению боковых стволов может включать такие работы, как монтаж установки для капремонта, подъем НКТ с внутрискважинным оборудованием, задавка цемента в зону перфорации, чтобы безопасно провести очистку скважины от посторонних предметов и каротаж для оценки состояния обсадной колонны и привязки к геологическому разрезу за колонной. В зависимости от условий и конструкции скважины, возможны несколько вариантов проведения работ: от забуривания в открытом стволе до бурения из обсадной колонны через боковое окно, вырезанное фрезерами, опирающимися на уипсток, или из искусственного интервала открытого ствола, созданного фрезерованием всего поперечного сечения обсадной колонны.
Чтобы обеспечить условия эффективного фрезерования окон или обсадных труб по всему поперечному сечению, корпорация Шлюмберже организовала альянс с компанией Смит Дриллинг энд Ком-плишнз. Это партнерство дает возможность группе RAPID в любой точке планеты предоставлять услуги по забуриванию боковых стволов, включая фрезерование всего поперечного сечения обсадных труб или боковых окон с помощью съемных и несъемных уипстоков. Комплексная технологическая и техническая помощь обеспечивается специалистами компании Смит, но после тренировки технологи компании Анадрил могут самостоятельно работать с оборудованием компании Смит.
Бурению боковых стволов обычно предшествует спуск гироскопического инклинометра и каротажных приборов для уточнения пространственного положения обсадной колонны и эксплуатационного объекта. На основе этой информации выбирается глубина фрезерования обсадной колонны и забуривания бокового ствола. В выбранном интервале проводится цементометрия, и если цементное кольцо за колонной плохого качества, то после фрезерования старый цемент из открытого интервала удаляют раздвижным расширителем, который заодно увеличивает диаметр скважины.
Если при забуривании из вертикального ствола ориентирование отклонителя выполняется с помощью магнетометра, то освобождают от обсадной колонны интервал порядка 18 м (рис.1).
Рис. 1 Фрезерование труб по периметру
Длина фрезеруемого участка может быть уменьшена, если для ориентирования КНБК используется гироскопический компас. Участок открытого ствола скважины перекрывают прочным цементным мостом. Чтобы избежать магнитных помех, мост разбуривают до глубины на 6 м выше подошвы открытого интервала. Недостатком метода фрезерования обсадных труб по всему сечению являются повышенные требования к прочности цементного моста для забуривания и трудности поиска головы нижней секции обсадной колонны, если туда потребуется войти после бурения бокового ствола. Во многих случаях механическая скорость бурения ограничивается условиями выноса шлама из скважины, а для горизонтального участка проблема выноса шлама становится еще сложнее. Конструкция современных инструментов для фрезерования предусматривает образование мелкой, не формирующей клубков стружки, легко удаляемой из скважины. При фрезеровании предпочтительней промывать скважину полимерными, а не глинистыми буровыми растворами. Растворы на углеводородной основе вообще не рекомендуется применять для фрезерования.
Альтернативой фрезерованию всего поперечного сечения труб является вырезание окон в обсадной колонне. Это требует установки ориентированного уипстока и фрезерования окна в несколько этапов (рис. 2).
Рис. 2 Вырезание окна
После того, как уипсток установлен в нужном направлении, срезается шпилька, соединяющая его с фрезером первого этапа. Начинают вращать бурильную колонну, и твердосплавные резцы наконечника фрезера врезаются в стенку обсадной колонны. На следующем этапе окно в колонне прорезается специальным долотом, которое отжимается наклонной плоскостью уипстока в сторону стенки обсадной колонны и породы за нею. Окно расширяют и выравнивают его края с помощью конического фрезера, над которым прямо под УБТ устанавливают один или два фрезера эллипсоидной формы.
В сравнении с вырезанием окон фрезерование обсадной колонны по всему поперечному сечению имеет ряд преимуществ: исключается необходимость использования гироскопического компаса, имеется возможность начинать набор кривизны ближе к объекту эксплуатации, фрезерование можно выполнить за одно долбление. С другой стороны, при вырезании окон используется уипсток, обеспечивающий принудительное отклонение, но требующий нескольких спусков гироскопического компаса для ориентирования уипстока и КНБК. Кроме того, вырезание окон требует нескольких долблений различными
Обоснование места и способа зарезки дополнительного ствола
Траектории всех дополнительных стволов практически можно свести к трем основным типам: прямолинейным; криволинейным и комбинированным. В конкретных геолого-технических условиях бурения, возможно различное их сочетание. При проектировании профиля дополнительного ствола необходимо решить следующие задачи: выбрать тип профиля, рассчитать параметры профиля дополнительного ствола или стволов и построить профиль многоствольной скважины на геологическом разрезе.
Общие требования к технологии бурения дополнительного ствола или стволов, формулируются следующим образом.
1. Скважина в интервале забуривания дополнительного ствола, должна быть закреплена одной колонной обсадных труб.
2. Максимальная интенсивность искривления оси скважины выше интервала забуривания должны составлять не более 2 -3 градусов на 10 метров.
3. Вероятность выбросов нефти и газа при забуривании дополнительного ствола, должна быть минимальной.
4. Проектная длина дополнительного ствола должна не менее чем в два раза превышать величину горизонтального смещения нового забоя от забоя бездействующей эксплуатационной скважины.
5. Вырезаемое “окно” либо участок эксплуатационной колонны должны находиться в зоне цементного кольца на возможно большей глубине, чтобы максимально использовать эксплуатационную колонну и сократить длину второго ствола.
6. Прорезать “окно” следует в интервале между двумя муфтами обсадной трубы (чтобы облегчить этот процесс и не нарушать прочность эксплуатационной колонны).
7. Зарезка дополнительного ствола должна осуществляется в интервале залегания сравнительно твердых пород или глин, так как вскрытие окна против слабосцементированных песков и песчаников, может привести к осыпанию пород, а против крепких и перемежающихся - к тому, что дополнительный ствол не будет отходить от основного и буриться рядом с ним.
8. В случае, если скважина не эксплуатируется по причине аварии, то бурение дополнительного ствола должно осуществляться выше интервала аварии на 40 - 60 метров.
9. При применении клина в качестве отклонителя, для обеспечения возможности его ориентирования, необходимо, чтобы зенитный угол основного ствола скважины составлял не менее 5 градусов.
Эффективность бурения дополнительных стволов зависит от глубины его заложения в эксплуатационной колонне основного ствола скважины, от угла отклонения и от его кривизны. При этом следует иметь ввиду, что увеличение глубины заложения дополнительного ствола не всегда приводит к существенному уменьшению его длины, но обязательно вызывает увеличение кривизны. Необходимо так же учитывать границы проводки дополнительного ствола в эксплуатационной колонне основного: верхней - экономической, при которой стоимость бурения дополнительного ствола не превышает стоимости бурения новой скважины и нижней - технической возможностью применяемого оборудования.
По данным инклинометрии основного ствола скважины и по результатам расчетов проекции дополнительного ствола выясняется место зарезки дополнительного ствола в эксплуатационной колонне основного.
Выбор конструкции скважины с учетом геологических особенностей разреза Западной Сибири и наличия МП с позиций ТЭП
Верхняя часть геологического разреза месторождений Западной Сибири сложена мягкими породами. [4]
Все особенности геологического разреза Угерского месторождения
почти полностью свойственны и расположенному рядом Дашавскому месторождению. [5]
Если в геологическом разрезе месторождения содержится большое число нефтяных пластов, то их можно объединить в несколько эксплуатационных, объектов, среди которых отмечают базисный горизонт и объекты возврата. [6]
Если в геологическом разрезе месторождения содержится большое число нефтяных пластов, то их можно объединить в несколько эксплуатационных объектов, среди которых отмечают базисный горизонт и объекты возврата. [7]
Породы, слагающие геологический разрез месторождений Западной Сибири, обладают хорошей буримостью, проходка на долото достигает 1000 м и более, коммерческая скорость превышает 5000 - 7000 м / ст. - мес. При этом дополнительные затраты времени, связанные с ориентированием ствола скважины в заданном направлении, существенно влияют на показатели бурения. [8]
В верхней части геологического разреза месторождений Западной Сибири до глубины 900 - 1000 м залегают неустойчивые глинистые породы, склонные к осыпанию. Обвалившаяся порода в интервалах резких перегибов ствола образует пробки, которые затрудняют прохождение каротажных приборов и бурильного инструмента в скважину. [9]
Кроме того, если геологический разрез месторождения и продуктивные пласты представлены глинистыми, песчано-алевроли-товыми отложениями, а пластовые давления характеризуются аномально высокими значениями, то возможно оседание земной поверхности при разработке месторождения. При этом в процессе разработки могут возникнуть серьезные осложнения - смятие эксплуатационных колонн и повреждение промысловых коммуникаций. [10]
Конструкция скважин зависит от геологического разреза месторождения, диаметра эксплуатационной колонны, выхода из-под низа предыдущей колонны. [11]
Учитывая тот факт, что в Западной Сибири бурение электробурами не применяется, а также исходя из геолого-технологических условий бурения, выбирается бурение с помощью гидравлических забойных двигателей. Это позволит добиться простоты конструкции скважины за счет того, что колонна бурильных труб не вращается, тем самым исключается возможность нежелательных осыпей, обвалов стенок скважины, так как бурение в данных геологических условиях идёт по неустойчивым горным породам.
Под конструкцией эксплуатационного забоя понимается конструкция низа обсадной эксплуатационной колонны в районе продуктивного пласта. Конструкция должна отвечать определенным требованиям:
1. Устройство ствола в процессе всего периода эксплуатации.
2. Проведение технологических операций по повышению нефтеотдачи.
3. Возможность проведения ремонтно-изоляционных работ.
4. Максимальная производительность скважины.
Из всех имеющихся способов устройства эксплуатационного забоя для конкретных условий данной скважины: коллектор неустойчивый, водоносный горизонт лежит ниже подошвы продуктивного пласта на 10 метров, выбираем следующий метод: ствол скважины выше продуктивного горизонта при первичном вскрытии остается открытым, не закрепленный обсадными трубами, вскрытие продуктивного горизонта осуществляется на промывочной жидкости, обеспечивающей сохранность открытого ствола скважины. В этом случае бурится до глубины, на 50 м ниже подошвы продуктивного горизонта. Затем в скважину спускается до забоя обсадная колонна и цементируется по всей длине, в последствии обсадная колонна и цементный камень в районе эксплуатационного объекта перфорируется [2].
Этот метод имеет следующие достоинства: прост в реализации; позволяет селективно сообщать скважину с любым пропластком продуктивной залежи; стоимость собственно буровых работ может быть меньше, чем при других методах.
Требование к профилям боковых стволов и многозабойным скважинам с точки зрения ТЭП
Профиль ствола скважины должен удовлетворять следующим основным требованиям.
Проектный профиль должен быть выполнен имеющимся оборудованием.
Участок забуривания нового ствола выбирается в устойчивой части разреза. Забуривание нового ствола должно осуществляться на 30-50 м выше кровли или на 10-20 м ниже подошвы неустойчивых пород.
Интенсивность искривления ствола скважины выбирается такой, при которой обеспечиваются минимально возможные сопротивления при спускоподъемных операциях в процессе бурения, что способствует меньшей вероятности желобообразований и осложнений.
Возможность вращения бурильной колонны в процессе бурения с сохранением ее прочностных характеристик.
Осуществление спуска колонны или «хвостовика» за один прием, а цементирования, в зависимости от условий, в один или несколько приемов.
Сохранение герметичности резьбовых соединений обсадной колонны в процессе спуска и длительной эксплуатации.
Достижение заданного смещения точки входа в продуктивный пласт и прохождение ствола скважины под заданным углом в продуктивном пласте.
Предусматривать возможность проведения исправительных работ.
Выбор способа бурения, забойных двигателей, КНБК, отклоняющих устройств, конструкции вырезающих фрезеров-райберов, их технические характеристики, правила эксплуатации с точки зрения управления технологическим процессом
Строительство дополнительных наклонных и горизонтальных стволов и ответвлений из обсаженных эксплуатационной колонной малодебитных и бездействующих скважин производится в целях повышения дебита или восстановления и ввода их в фонд действующих.
Метод восстановления скважин путем зарезки и проводки дополнительного ствола может быть применен в тех случаях, когда другие способы ремонта технически невыполнимы или экономически нецелесообразны.
Представленная в Инструкции технология забуривания дополнительного ствола и ответвлений из обсаженной эксплуатационной скважины позволяет производить забуривание с цементного моста в интервале вырезанного участка обсадной колонны отклонителями на базе гидравлических забойных двигателей или со стационарного и съемного отклоняющего устройства (уипстока) и направленное бурение в соответствии с расчетным проектным профилем.
Новые стволы из ранее пробуренных скважин должны буриться на хорошо изученных участках нефтяных месторождений.
При определении скважин, подлежащих восстановлению, должна быть произведена тщательная геологическая и экономическая оценка этих работ исходя из величины извлекаемых запасов и предельного начального дебита.
Бурение горизонтальных скважин
Горизонтальной называется наклонно-направленная скважина, ствол которой вскрывает продуктивный пласт между кровлей и подошвой под углом около 90?, имеющая достаточно протяженную фильтровую зону.
Технические средства направленного бурения
Кривой переводник представляет собой обычный переводник, присоединительные резьбы которого выполнены под углом друг к другу.
Он включается в компоновку между забойным двигателем и УБТ. В результате большой жесткости УБТ в забойном двигателе возникает изгиб, и на породоразрушающем инструменте возникает отклоняющая сила. Величина ее зависит от длины и жесткости забойного двигателя, поэтому кривые переводники используются с односекционными или укороченными турбобурами и винтовыми забойными двигателями.
Интенсивность искривления скважины при применении кривых переводников колеблется в пределах от 1 до 6 град/10 м.
1.Тангенциальный профиль
2.S-образный профиль
3.J-образный профиль
Цели и способы бурения горизонтальных и горизонтально-разветвленных скважин.
- Повышение продуктивности пласта за счет увеличения площади фильтрации;
- Продление периода безводной эксплуатации скважины;
-Увеличение степени извлечения углеводородов на месторождениях, находящихся на поздней стадии разработки;
-Повышение эффективности закачки агентов в пласты;
- Вовлечение в разработку пластов с низкими коллекторскими сво-ми и с высоковязкой нефтью;
- Освоение труднодоступных нефтегазовых месторождений, в том числе и морских.
Горизонтальной называется наклонно-направленная скв, ствол кот вскрывает продукт пласт м/д кровлей и подошвой под углом ~90?, имеющая достаточно протяженную фильтровую зону.
Поскольку за последние две декады диапазон использования средств для внутрискважинного ремонта на гибких НКТ значительно расширился, то и требования к надежной работе забойных двигателей также возросли. Надежность забойных двигателей значительно увеличила спектр применения оборудования для ремонта скважин на ГНКТ. Технологии забойных двигателей компании Weatherford включают в себя наиболее современные конструктивные особенности забойных двигателей для использования их в сложных условиях фрезерования в скважинах малого диаметра.
Оборудование для работ через НКТ позволяет экономить время и деньги при непосредственном использовании его на буровой. Забойные двигатели компании Weatherford разработаны в соответствии с конкретными стандартами для оптимальной эксплуатации. Рабочие узлы мотора эффективно преобразуют гидравлическую энергию буровой жидкости в мощность (в лошадиных силах), необходимую для вращения долота и у спешного фрезерования. Используя самые современные технологии по производству и использованию эластомеров и инновационные виды конструкций, узлы компании Weatherford, рассчитанные на высокий крутящий момент, минимизируют торможение и позволяют оператору сконцентрироваться на иных аспектах работы.
Гидравлический забойный двигатель CTD производства компании Weatherford хорошо себя зарекомендовал при работе в скважинах , фрезеровании в сложных условиях, зарезки боковых окон и бурении, предоставляя возможность выбора необходимых инструментов на основании условий скважины. При выполнении большинства внутрискважинных работ с использованием забойного двигателя требуется преодоление высокого крутящего момента, надежная конструкция корпуса и возможность справляться с расходом - все это и составляет важные преимущества CTD двигателя компании Weatherford.
Двигатель MacDrill™ компании Weatherford представляет собой надежное решение для эксплуатации при высоких температурах и давлениях, а также в геотермальных скважинах. Двигатель MacDrill™ предназначен исключительно для фрезеровочных работ и работ по очистке скважины в наиболее сложных призабойных условиях. ДвигательMacDrill работает по принципу объемного вытеснения, но, в отличие от аналогичных традиционных устройств, в которых применяются статоры, изготовленные из эластомеров, он имеет статор из нержавеющей стали. Отсутствие эластомерных материалов в статоре обеспечивает возможность работы при температурах до 500°F (260°C); благодаря этому двигатель может также приводиться в действие рабочими жидкостями на основе углеводородов, кислотами и газами, что делает двигатель MacDrill особенно эффективным при использовании в условиях, когда срок службы обычных двигателей значительно сокращен, или невозможно использование эластомерных статоров.
КНБК - компоновка низа бурильной колонны
При реализации управляемого движения КНБК должны рассматриваться следующие задачи:
задание требуемой (программной) траектории движения;
определение управляющих воздействий для реализации движения КНБК по заданной траектории (реализация программного движения);
определение действительного положения КНБК в реальном времени (навигация);
реализация отработки рассогласований в действительном и программном движении силовыми управляющими средствами КНБК (стабилизация).
Каждая из этих задач требует отдельного рассмотрения и детализации.
При задании требуемой траектории движения КНБК приходится руководствоваться противоречивыми обстоятельствами. С одной стороны потребности практики (экономические, экологические, геологические и т.п.) могут обосновывать необходимость реализации траекторий с очень сложной формой. Например, может потребоваться провести наклонную скважину под водоемом, жилым массивом и снова вывести ее на поверхность, а затем от ее подземного участка провести ответвление в сторону, укрепить стенки скважины и протянуть в ней кабели. С другой стороны – траектория должна быть реализуемой с учётом технологических возможностей КНБК и быть эффективной с точки зрения затрачиваемых ресурсов. Так, например пучок длинных наклонных траекторий, расходящихся от одной буровой площадки, может оказаться эффективным с точки зрения затрачиваемых ресурсов, если хотя бы несколько скважин окажутся продуктовыми и позволят получать продукт, не оборудуя отдельную площадку инфраструктурой.
При рассмотрении задачи определения управляющих воздействий приходится учитывать следующие аспекты.
При рассмотрении управляющих воздействий следует учитывать все силовые характеристики, связанные буровой колонной: вес на крюке; моменты, возникающие на роторе, и скорость его вращения; давление бурового раствора; моменты, возникающие на турбобуре, и др. Безусловно, все эти характеристики оказывают влияние на движение бура. Вместе с тем с точки зрения общепринятого механического подхода трудно, например, формально описать влияние давления бурового раствора на движение бура, т.к. это давление характеризует внутреннее состояние буровой колонны и КНБК, а движение может происходить только под действием внешних сил. Особенно важно учитывать данное обстоятельство при рассмотрении влияния разрушающего породу действия долот на движение КНБК.
Инклинометрия, каротаж и другие измерения в процессе бурения позволяют технологам по бурению оценивать соответствие реальной траектории скважины ранее запланированным характеристикам и определять текущее положение отклонителя компоновки низа буровой колонны (КНБК). Глубинное измерительное устройство размещают непосредственно над отклонителем или над отрезком утяжелённой буровой трубы, устанавливаемым для регулирования интенсивности изменения пространственного положения скважины. Внутри измерительного устройства в герметичном контейнере размещены датчики для измерения
азимута, зенитного угла и угла установки отклонителя, а также электронные преобразователи для частотного модулирования полученных сигналов и передачи их на поверхность в виде времяимпульсной информации [2, 380]. Поступающая от забойной телеметрической системы информация требует мгновенного анализа, на основании которого технологам по бурению необходимо смоделировать состояние объекта управления в пространстве и времени и оптимизировать управляющее воздействие.
При выборе режима бурения технолог должен внимательно проанализировать
геологические условия текущей скважины, предоставленные ему в геолого-техническом наряде. Некоторые проходимые породы имеют тенденцию отклонять долото. Управление его направлением становится более трудным при бурении через слоистые породы, которые залегают не горизонтально.
Фрезеры-райберы ФРЛ , предназначены для прорезания окна в обсадной колонне при забуривании бокового ствола. Изготавливаются двух видов вооружения: твердосплавные пластины ФРЛ, твердосплавный композиционный материал - ФРЛИ. Так же фрезер райбер, предназначен для фрезерования стенок обсадных труб, выравнивания геометрических параметров, удаления смятий, задиров, проработки интервалов перфорации с использованием утяжеленных труб, подвешенных к фрезу райберу. Фрезер-райбер состоит из режущей и конический ловильной частей. Режущая часть включает в себя цилиндрический и конический райберы и кольцевой фрезер. Ловильная часть представляет собой специальный захват, установленный внутри цилиндрического райбера. В верхней части фрезера-райбера нарезана замковая резьба для подсоединения к бурильной колонне труб. Промывочное отверстие - центральное.
Окна необходимого профиля и длины в обсадной колонне прорезают за один рейс, одновременно извлекая на поверхность часть обсадной колонны - ленту, образующуюся в процессе прорезания окна.
Фрезер-райбер может использоваться в качестве калибратора с торцовыми фрезами и долотами в условиях умеренного и холодного климатов в макроклиматических районах ГОСТ 16350.
а) тип ФРЛ (ФРЛИ)
б) тип РПМ (РПМИ)
в) тип ФРС (ФРСИ)
При использовании фрезеров-райберов типа ФРС вырезание «окна» ведется за три спуско-подъемные операции последовательно тремя фрезерами-райберами различных диаметров (каждый типоразмер фрезера-райбера ФРС подразделяется на три номера — 1, 2 и 3). Фрезеры типа ФРС выпускаются двух типоразмеров ФРС-146 и ФРС-168 для колонн диаметром 146 и 168 мм.
Фрезер-райберов типа ФРС
Фрезер-райбер типа РПМ прорезает «окно» в колоннах за один спуско-подъем. Отличается от предыдущей конструкции наличием цилиндрической режущей части. Фрезеры-райберы выпускаются для вырезания колонн диаметром 146, 168, 219 и 245 мм.
Фрезер-райбер типа РПМ
Фрезер-райбер типа ФРЛ также предназначен для вырезания «окна» в обсадной колонне за один рейс. Фрезер-райбер ФРЛ — комбинация из кольцевого фрезера, фрезера-райбера с двумя дополнительными цилиндрическими режущими частями и ловителя. В процессе вырезания «окна» часть обсадной колонны в виде ленты попадает во внутреннюю поверхность райбера и при помощи специального ловителя извлекается на поверхность.
Фрезер-райбер типа ФРЛ
Список литературы
1. Новосельцев В.И. Теоретические основы системного анализа / В.И. Новосельцев, Б.В. Тарасов, В.К. Голиков, Б.Е. Демин. – М.: Майор, 2006. – 592 с. – ISBN 5-98551-022-0
2. Басарыгин Ю.М. и др. Бурение нефтяных и газовых скважин / Ю.М. Басарыгин, А.И. Булатов, Ю.М. Проселков // Учебное пособие для вузов. – М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2002. – 632 с. – ISBN 5-8365-0128-9
3. Астахова И.Ф. Системы искусственного интеллекта. Практический курс / В.А. Чулюков, И.Ф. Астахова, А.С. Потапов и др. // Учебное пособие. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. – 292 с. – (Адаптивные и интеллектуальные системы) – ISBN 978-5-94774-731-7
4. Чернодуб А.Н. Обзор методов нейроуправления / А.Н. Чернодуб, Д.А. Дзюба // Проблемы программирования. 2010. – № 4. – С. 20-28.
5. Быков Ю.И. и др. Колонна бурильных труб в процессе углубления скважины как объект автоматического регулирования / Ю.И. Быков, С.Ф. Заикин, Б.А. Перминов // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 2012. – № 10. – С. 13-17. – ISSN 0130-3872.
6. Эдвин Фелцак, Ариэль Торре и др. Гибридная роторная управляемая система – сочетание лучшего / Эдвин Фелцак, Ариэль Торре, Нил Д. Годвин, Кейт Мантл, Сивараман Наганатан, Ричард Хокинс, Ке Ли, Стивен Джонс, Фред Слейден // Нефтегазовое обозрение. 2012. – Том 23. – № 4. – С. 50-62.
7. Ален Бессон и др. Новый взгляд на режущие элементы буровых долот / Ален Бессон, Брюс Берр, Скот Диллард, Эрик Дрейк, Брэд Айви, Крейг Айви, Роджер Смит, Грэм Уотсон // Нефтегазовое обозрение. 2002. – Том 7. – № 1. – С. 4-31.
|
