622.245
Современные направления развития технических средств для наклонно-направленного бурения скважин
Латыпов Алмаз Дамирович – студент магистратуры Уфимского государственного нефтяного технического университета.
Аннотация: Авторы статьи акцентируют внимание на значении технологий наклонно-направленного и горизонтального бурения как ответа на вызовы, связанные с необходимостью повышения эффективности разработки месторождений. В работе описываются основные технические и технологические аспекты, связанные с наклонно-направленным бурением, включая усовершенствование бурильных установок, инструментов, внедрение информационно-коммуникационных технологий и систем управления строительством скважин.
Ключевые слова: строительство скважин, наклонно-направленное бурение, инновационные технологии бурения, моделирование процесса бурения, сложность проводки скважин.
В настоящее время нефтегазовая индустрия столкнулась с рядом сложных задач, среди которых особое место занимает разработка и эксплуатация месторождений с труднодоступными запасами. Ответом на эти вызовы стало широкое внедрение технологий наклонно-направленного и горизонтального бурения. Такой подход позволяет не только значительно увеличить эффективность разработки месторождений. В связи с этим актуальность исследований и разработок в сфере современных технических средств для применения наклонно-направленного бурения скважин значительно выросла [1].
Развитие технических средств для наклонно-направленного бурения охватывает широкий спектр направлений – от усовершенствования конструкции бурильных установок и инструментов до внедрения передовых информационно-коммуникационных технологий и систем управления строительства скважин.
Рассмотрим основные проблемы, которые возникают при строительстве наклонно-направленных скважин:
С увеличением протяженности ствола появляются и существенные трудности при строительстве скважин:
- Повышение скручивающих и осевых нагрузок;
- Увеличение момента при бурении;
- Ухудшение выноса шлама;
- Долгий контакт бурового раствора с породами-коллекторами;
- Увеличение пластового давления и температуры;
- Увеличение трения колонны о стенки скважины;
- Недохождение нагрузки до забоя;
- Высокий вес буровой колонны;
- Сложность проводки скважины по траектории;
10.Ухудшение передачи сигнала от забойной телеметрии на поверхность;
11.Увеличение шансов поглощения бурового раствора или прихвата бурового инструмента.
Современное направление развития технических средств для наклонно-направленного бурения скважин включает в себя инновации, направленные на повышение эффективности, точности и безопасности буровых операций. Рассмотрим некоторые из ключевых тенденций и технологий, которые в настоящее время формируют эту сферу:
- Одно из главных направлений — это автоматизация процессов бурения, что позволяет сократить человеческие ошибки, повысить точность управления процессами и минимизировать риски для рабочих.
- Моделирование буровых операций с использованием компьютеров позволяет точно рассчитать оптимальные параметры бурения, такие как угол вхождения инструмента в пласт, скорость вращения и нагрузка на долото, что существенно повышает эффективность всего процесса строительства скважины.
- Использование композитных материалов и высокопрочных сплавов позволяет увеличить срок службы бурового оборудования и инструментов, а также снизить энергопотребление за счет снижения массы конструкций.
- Применение искусственного интеллекта и машинного обучения: ИИ и машинное обучение позволяют анализировать большие объемы данных, получаемые от MWD/LWD систем и других источников, для оптимизации процесса бурения и предсказания потенциальных проблем еще до их возникновения.
- Развитие технологий, таких как роторно-управляемые системы и геонавигации, позволяет более точно следовать проектной траектории скважины, минимизируя риски отклонения и повышая процент успешно завершенных скважин.
При рассмотрении экономического аспекта внедрения технологий в наклонно-направленное бурение можно рассмотреть пример, приведенный авторами работы [2]. В качестве наиболее простого примера можно привести сравнение различных методов применяемых в наклонно-направленном бурении по соотношению эффектность/стоимость для 2 случаев:
– бурение простых скважин на истощенных и зрелых месторождениях – Рисунок 1.
– бурение сложных скважин на новых, морских или месторождениях с большим ожидаемым дебитом – Рисунок 2.
Рисунок 1. Методы бурения и их эффективность [2]
Рисунок 2. Методы бурения и их эффективность [2]
Площадь круга при этом соответствует экономической эффективности.
Так при бурении наиболее простых скважин (Рисунок 1.) наиболее эффективным является оптимальный подбор параметров бурения, оптимизация траектории и подбор долота, при этом затраты на более мощную и современную буровую установку являются менее эффективными.
При бурении более сложных скважин (в том числе морских скважин) наиболее эффективными являются затраты на модернизацию буровой установки, использование современных методов в ННБ, в частности роторно-управляемых систем (РУС), а также оптимальный подбор бурового раствора (например, раствор на углеводородной основе (РУО) вместо буровых растворов на водной основе (РВО)).
Таким образом, современные направления развития технических средств для наклонно-направленного бурения скважин ориентированы на интеграцию новейших технологий и материалов, автоматизацию процессов, повышение эффективности и безопасности работы, а также минимизацию воздействия на окружающую среду.
Список литературы
- Сведения об истории развития направленного бурения [Электронный ресурс]. – Режим доступа:htts://studref.com/426209/ geografiya/svedeniya_istorii_ razvitiya_napravlennogo_bureniya/ (дата обращения: 16.04.2024).
- Schaaf, S., Pafitis, D., andGuichemerre, E. 2000. Applicationof the point the bit rotary steerable systeminDirectional drillingPrototype Well-Bore profiles. Presented at the SPE/AAPG Western Regional Meeting, Long Beach, California, and 19-22 June. SPE-62519-MS
Template by Webgau.de