Удосконалення технології буріння скерованих свердловин суміщеним способом

Abstract

Дисертація присвячена проектуванню і вибору орієнтованих компоновок низу бурильної колони для суміщеного способу буріння скерованих свердловин. Проведено критичний аналіз існуючого техніко-технологічного забезпечення для буріння скерованих свердловин та їх ефективності на Гнідинцівському і Бугроватівському родовищах. Розроблено математичні моделі орієнтованих КНБК на базі вибійного двигуна в стовбурі скерованої свердловини з різною кількістю опор для суміщеного способу буріння. Досліджено вплив техніко-технологічних параметрів застосування орієнтованих КНБК на базі вибійного двигуна в умовах суміщеного способу буріння на силові і енергетичні показники їх роботи в стовбурі скерованих свердловин. Вивчено зв’язок між конструктивними параметрами орієнтованих КНБК із різною кількістю опор та умовами проходження в стовбурі скерованих свердловин. Проведено промислову апробацію науково-практичних основ проектування і вибору орієнтованих КНБК у промислових умовах на родовищах Дніпровсько-Донецької западини.

Dissertation is devoted to the design and select of oriented BHAs for the combined drilling method in directional wells. A critical analysis of the existing technical and technological technologies for drilling directional wells and their efficiency at the Gnidyntsivske and Bugruvativske fields. The mathematical models of the oriented BHAs based on PDM in directional well with different number of stabilizers for the combined drilling method were developed. The influence of technical and technological parameters of the application of the oriented BHAs based on PDM in the conditions of the combined drilling method to the power and energy indices of their work in directional well was investigated. The interaction between the constructive parameters of the oriented BHAs with different number of stabilizers and conditions of passing in directional well was studied. The indu- strial testing of scientific and practical bases of designing and selection of19 oriented BHAs in industrial conditions on some fields of the Dnipro-Donetsk Valley was carried out.

По результатам критического анализа научно-практических и производственно-технологических данных бурения направленных скважин изучен существующий спектр проблем управления параметрами их проектных профилей с использованием традиционных КНБК. Внимание сконцентрировано на ориентированных КНБК на базе забойного двигателя (ЗД), для которых систематизированы математические модели расчетов, критерии их проектирования и выбора. Сформулировано общее задание выбора технологических решений для бурения направленных скважин совмещенным способом с использованием ориентированных КНБК на базе ЗД. Для проектирования и выбора параметров этих компоновок с разным количеством опорно-центрирующих элементов (ОЦЭ) предложено использовать сочетание конструктивных параметров и энергетических характеристик их взаимодействия с забоем и стенками скважины. Алгоритм проектирования и выбора ориентированных КНБК на базе ЗД базируется на принципах обеспечения соответствующего отклоняющего усилия на долоте и угле его поворота, оптимальной интенсивности искривления ствола скважины, минимальных силовых параметрах сопротивления их осевому перемещению и моментах на вращение в стволе скважины с целью обеспечения наименьших энергетических потерь на работу систем направленного бурения при заданных горно-геологических и технико-технологических условиях.