Основные методы ГИС для контроля технического соcтояния цементного кольца

Филиал  федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего  профессионального  образования "Уфимского  государственного нефтяного  технического университета" в г. Октябрьском 
 
 
 

                                                                                                                                               Кафедра: РРНГМ 

Реферат

На тему: “Основные методы ГИС для контроля технического соcтояния цементного кольца“

По дисциплине: “ Контроль технического состояния  скважин при КРС “ 
 

               2011 г.

     Технологии  зарезки боковых стволов

     Огромен фонд бездействующих скважин, только в  России этот фонд превышает 40 000. Часть  этого фонда можно реанимировать  методом бурения боковых стволов. Кроме отсутствия необходимости  дополнительных затрат на коммуникации и обустройство, появляются возможности  вовлечения незадействованных участков залежей.

     Существуют  две принципиально различающиеся  методики зарезки боковых стволов из скважин бездействующего фонда - вырезание участка колонны и бурение с отклоняющего клина.

     К бурению с вырезанием участка  колонны нужно отнести и бурение  скважин с извлечением незацементированной колонны с бурением полноразмерного ствола. Не останавливаясь на особенностях при зарезке таких скважин, так как нет никакого различия от бурения обычных наклонно-направленных скважин, сразу рассмотрим два других варианта. Традиционный вариант - вырезание протяженного участка, с тем чтобы было возможно при зарезке бокового ствола удалить от магнитных масс магнитометрические датчики забойных телеметрических систем контроля траектории ствола. При этом варианте существенны затраты связанные со временем, а именно:

• Вероятность вырезания участка достаточного для выполнения технологической операции за один спуск мала, необходима неоднократная смена вооружения вырезающего устройства.
• Кроме установки обязательных изоляционных мостов возникает необходимость установки дополнительного цементного моста, на который в последующем и наращивается основной мост.
• Достаточно сложен и продолжителен процесс наработки желоба и начала бурения нового ствола, особенно учитывая малые диаметры долота, забойного двигателя и бурильного инструмента.
• Проблематична зарезка бокового ствола по данной технологии при больших (свыше 30 градусов) зенитных углах, так как эксцентричная работа трубореза приводит к быстрому износу вооружения и даже его поломке.

     Небольшая коррекция рассматриваемого варианта повысила шансы по возможности применения технологии. В связи с тем, что  абсолютное большинство эксплуатационных скважин наклонно-направленные и  точка зарезки выбирается на криволинейном или, что происходит чаще, наклонном участке можно считать заведомо известным азимут. В этом случае нет необходимости вырезания участка колонны большой протяжённости, достаточно вырезать столько, сколько нужно для обеспечения отклонения для выхода бурильной колонны из обсадной. В зависимости от диаметров колонн и проектных интенсивностей это составляет от 6 до 10 метров, что существенно меньше по сравнению с предыдущим вариантом, где протяжённость участка вырезания составляет не менее 18 метров. Достаточно большое количество боковых стволов было пробурено по такому варианту технологии и особенно в ОАО "Удмуртнефть" начиная с середины 90-х годов. Несмотря на существенное, по сравнению с базовой технологией, сокращение затрат времени общие затраты времени на бурение боковых стволов были не ниже чем на бурение новых скважин, а сокращение материальных затрат - малым утешением при получении стволов меньшего диаметра.

     На  территории России технология бурения  боковых стволов из вырезанного  участка колонн полностью вытеснена  технологией зарезки с отклоняющего клина (уипстока). В свою очередь, технология зарезки с уипстока разделяется на несколько подвариантов.

     Нет смысла уделять внимание отжившим вариантам  зарезки с уипстока, когда каждый этап: спуск якоря, клина, стартового райбера, зарезного и расширяющего райбера проводился отдельным спуском. Рассмотрим только наиболее распространенные, а также перспективные варианты.

     В настоящее время практически  все сервисные компании по зарезке боковых стволов перешли на комплекты райберов, позволяющих за один спуск создать окно, для дальнейшего бурения бокового ствола и основная разница заключается в способах заякоривания. Наиболее распространены якоря с упором на забой. Недостатками таких якорей являются:

• Необходимость установки надежного опорного цементного моста, на что требуются существенные затраты времени.
• Механическое заякоривание требует создание определённых нагрузок и если раскрытие запроектировано на небольшое усилие, то высока вероятность как преждевременного срабатывания его в стволе при спуске, так и проворота при бурении. В случае необходимости создания больших нагрузок для заякоривания возникают проблемы с созданием этих нагрузок, особенно в наклонно-направленном стволе.

     В Татнефти используется способ с применением в качестве якоря профильной трубы, достоинством которой наряду с высокой надёжностью является отсутствие необходимости опорного цементного моста. Технология предусматривает спуск компоновки, включающей профильную трубу и специальную трубу, внутри которой находится отклонитель. Первым спуском предусматривается спуск заякоривание отклонителя, отворот и выброс специальной трубы после подъёма, вторым - спуск комплекта райберов и зарезка бокового ствола. Недостатками способа являются:

• Применение жёсткой компоновки, требующей специальной подготовки скважины.
• Проблематичность в ориентировании отклонителя.
• Необходимость выполнения операции в два этапа.

     НПП "Горизонт" разработало и запатентовало  устройство для многоствольного  бурения скважин, сущность которого заключается в использовании  профильного перекрывателя в качестве проходного якоря, без внесения существенных изменений в остальные элементы устройств. Применение специальных якорей и пакеров, предусматривающихся при традиционных технологиях, занимает кольцевое пространство между их корпусами и эксплуатационной колонной. В условиях малого проходного размера эксплуатационной колонны и необходимости применения компоновок с обеспечением транспортировочных зазоров внутренние размеры корпусов посадочных устройств оказываются чрезвычайно малыми, не позволяющими проводить работы ниже этих устройств.

     Применение  профильного перекрывателя в качестве проходного якоря позволило обеспечить максимальное проходное отверстие при оптимальном транспортном размере. В устройстве, в отличие от аналогов, не происходит существенной потери диаметра в якоре, а потери происходят в посадочной втулке, представляющей собой полую трубу с косым верхним (перовидным) срезом и шпоночным пазом, начинающимся от основания паза. Внутреннее отверстие ограничивается транспортным диаметром компоновки и толщиной стенки втулки. Верхняя часть устройства представляет собой ответную посадочную втулку с направляющей шпонкой, устройства регулировки положения клина относительно шпонки и удлинителей, обеспечивающих требуемую глубину точки зарезки относительно якоря. Устройство может быть выполнено любого диаметра по размеру ствола скважины.

     Выполнение  операции производится следующим образом:

     1. Производится спуск якоря посадочной  втулки на разъединителе, созданием  избыточного давления в трубном  пространстве производится заякоривание, после чего производится разъединение якоря от посадочной втулки;

     2. При помощи направляющего стержня  гироскопическим инклинометром,  а при зенитных углах свыше  5 градусов любым датчиком отклонителя определяется положение шпоночного паза;

     3. На устье выставляется направление  клина относительно шпоночного  паза, а также устанавливается  глубина точки зарезки;

     4. Дальнейшие операции производятся  аналогично любым традиционным  методам зарезки боковых стволов с клина;

     5. При необходимости возможно извлечение  клина, смена его положения  относительно направляющей и  зарезка дополнительных стволов без ограничения их количества.

     Как можно увидеть из краткого описания устройства, его применение может  позволить производить зарезку боковых стволов точно по требуемому направлению, с любой глубины, при любых углах наклона скважины. Применение его возможно как при зарезке боковых стволов, так и при бурении многоствольных и разветвленно-горизонтальных скважин без потери нижележащего основного ствола.

     Помимо  того преимущества, что не теряется основной ствол, и зарезка происходит сразу в требуемом направлении, даже несмотря на большие материальные затраты по сравнению с зарезкой боковых стволов из вырезанных участков, или с применением отклонителей с упором на забой отмечено снижение затрат на выполнение работ в связи с сокращением сроков их выполнения.

     Однако, наибольший эффект ожидается при  бурении многоствольных и разветвленно-горизонтальных скважин, так как устройство и  технология будут применяться не только при бурении, но также при  избирательном проведении геофизических исследований и воздействии в процессе эксплуатации.

     Особо следует отметить возможности при  бурении разветвленно-горизонтальных скважин с установок непрерывных  труб. В этом случае каждый дополнительный ствол может быть пробурен одним  спуском, в то время как при  бурении обычными бурильными колоннами  потребуется как минимум два  спуска инструмента.

     Точно также упрощается обслуживание многоствольных и разветвленно-горизонтальных скважин  в процессе эксплуатации и проведении геофизических исследований при  помощи установок непрерывных труб, а именно, за один спуск можно  избирательно провести требуемые работы на любом ответвлении или основном стволе.

     Дополнительным  достоинством способа является то, что компоновки не обладают жесткостью и не требуется специальной подготовки скважины. Недостаток способа - необходимость  двух спусков.

     Применяется также вариант зарезки бокового ствола за один спуск. 

     В этом случае профильная труба соединяется  с отклонителем, а гидравлическое соединение профильной трубы с бурильным инструментом производится через специальные трубки, вмонтированные в корпус фреза. Безусловно, такое упрощение способа приводит к увеличению жесткости компоновки, затруднениям с ориентированием, но в ряде случаев такой способ эффективен.

     Результаты  бурения боковых стволов показали, что дебиты нефти по ряду пробуренных  скважин превосходят текущие  дебиты окружающих скважин в два  и более раз или равны показателям  при вводе новых с вертикальным стволом скважин на неразбуренных участках месторождений.

     Одним из эффективных методов повышения  нефтеотдачи пластов для целого типа пластов является бурение скважин с отклонением от вертикальной оси. При этом возникает ряд технических проблем в области отхода бокового ствола от вертикальной оси. Предлагаемая технология зарезки боковых стволов базируется на расчете и последующей реализации оптимальных параметров искривления скважины. Такая траектория обеспечивает безопасный режим бурения бокового ствола в интервале его отхода от основной (вертикальной) скважины и последующий беспрепятственный спуск эксплуатационной колонны в пробуренный боковой ствол. Мировой практикой нефтеотдачи давно доказано, что на месторождениях, находящихся на поздней стадии эксплуатации, из всех известных способов воздействия на нефтяной пласт с целью повышения его отдачи наиболее действенным (наряду с управляемым гидроразрывом) является способ зарезки и проводки по простиранию пласта бокового ствола, чаще наклонного или горизонтального. При этом значительно разряжается сетка эксплуатационных скважин, уменьшаются депрессии на пласт, заметно увеличивается суточный дебит нефти, в результате чего появляется возможность перехода нерентабельных или малорентабельных скважин в разряд рентабельных.