Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Разработка технологии управления траекторией горизонтального ствола при строительстве скважин в акватории Черного моря

Диссертация: Разработка технологии управления траекторией горизонтального ствола при строительстве скважин в акватории Черного моря
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Низкая устойчивость существующих компоновок низа бурильной колонны (КНБК) на проектной траектории приводит к вьгходу горизонтального ствола за пределы продуктивной части пласта, а при бурении с отбором керна траекторные задачи игнорируются вообще. Поэтому актуальной задачей становится разработка технологии управления траекторией стволов большой протяженности в продуктивном пласте. Основньми… Читать ещё >

Содержание

  • 1. Повышение эффективности разведки и эксплуатации морского месторождения нефти или газа
    • 1. 1. Геологическое строение газоконденсатного месторождения Штормовое
    • 1. 2. Технология бурения горизонтальных дренажных скважин
    • 1. 3. Требования к технологии управления траекторией горизонтального ствола разведочных и дренажных скважин
    • 1. 4. Цель диссертационной работы
  • 2. Анализ современного состояния технологии бурения горизонтальных скважин
    • 2. 1. Общие положения
    • 2. 2. Профили горизонтальных скважин
    • 2. 3. Способы искривления ствола скважины отклонителем
    • 2. 4. Отклонители для горизонтального бурения
      • 2. 4. 1. Двигатели-отклонители
      • 2. 4. 2. Отклонители для бурения геологоразведочных скважин на твердые полезные ископаемые
      • 2. 4. 3. Отклонители для роторного способа бурения скважин на нефть и газ
    • 2. 5. Искривляющие и стабилизирующие КНБК
      • 2. 5. 1. КНБК для роторного способа бурения
      • 2. 5. 2. КНБК на базе забойного двигателя
    • 2. 6. Технология управления траекторией горизонтального ствола
      • 2. 6. 1. Технологическая схема проводки горизонтальных скважин
      • 2. 6. 2. Особенности технологии проводки горизонтальных скважин
    • 2. 7. Методы расчета отклонителей и КНБК
    • 2. 8. Задачи диссертационной работы
  • 3. Аналитические исследования отклонителей и КНБК с гибким звеном
    • 3. 1. Общие положения
    • 3. 2. Методика расчета отклонителей и КНБК с разной жесткостью секций
    • 3. 3. Жесткостные свойства отклонителей и КНБК с гибким звеном в горизонтальном стволе
  • Исследование сил трения при перемещении КНБК и отклонителей в скважине.83 Исследование работы отклонителей и КНБК с гибким звеном
    • 3. 6. Исследование работы искривляющих КНБК
  • 4. Промысловые исследование работы отклонители и КНБК
    • 4. 1. Общие положения
    • 4. 2. Бурение горизонтального бокового ствола в скважине 21 Штормовая
    • 4. 3. Бурение горизонтального бокового ствола в скважине 22 Штормовая
    • 4. 4. Бурение горизонтального ствола скважины 28 Штормовая
    • 4. 5. Бурение дренажного ствола из фильтровой части эксплуатационной колонны горизонтальной скважины 28 Штормовая
  • 5. Оценка экономической эффективности от использования результатов исследований

Разработка технологии управления траекторией горизонтального ствола при строительстве скважин в акватории Черного моря (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Современный этап развития добычи нефти и газа характеризуется переходом от практики бурения отдельных горизонтальных скважин к системному использованию технологии горизонтального бурения. За счет использования горизонтального бурения разрядились сетки эксплуатационных скважин, снизились депрессии на пласт, значительно увеличилось время «безводной» эксплуатации, изменились категории запасов, считавшиеся ранее неизвлекаемыми, которые в настоящее время могут эффективно эксплуатироваться в промышленных масштабах, повысилась эффективность многих устаревших методов воздействия на пласт при их реализации с помощью горизонтальных скважин.

Использование метода горизонтального бурения при ремонте старых скважин с помощью боковых стволов позволяет перевести вертикальные скважины или обычные наклонные в горизонтальные, что существенно повышает эффективность эксплуатации нефтегазовых месторождений.

По многим показателям от горизонтальных скважин получены значительные результаты, однако в некоторых случаях эффективность горизонтального бурения оказывается ниже планируемой. Одна из причин заключается в том, что разведка нефтяных и газовых месторождений, предназначенных для эксплуатации горизонтальными скважинами, осуществляется по традиционной технологии с помощью вертикальных скважин. Полученная при этом геологическая информация недостаточна для проектирования системы разработки месторождения горизонтальными скважинами. При поперечном пересечении продуктивного пласта вертикальным или наклонным стволом пропускаются литологические перемычки и экраны, геометрия кровли продуктивного пласта определяется с низкой для технологии горизонтального бурения точностью.

Недостаточный объем информации о продуктивном пласте сказывается как на процессе строительства эксплуатационных горизонтальных скважин, так и при их освоении и эксплуатации.

В целях более детального исследования продуктивного пласта необходимо геологоразведочные работы осуществлять горизонтальными стволами, пересекающими продуктивную Т0ЛП1У в трех измерениях. Пробуренные горизонтальные разведочные скважины будут дороже вертикальных скважин, однако, все затраты будут оправданы, если горизонтальный ствол будет являться частью системы дренажных скважин.

Дренажной является скважина, пробуренная непосредственно в продуктивном пласте, гидравлически связанная только с контуром питания эксплуатационной скважины.

Технология эксплуатации месторождения с помощью дренажных стволов позволит переместить часть системы сбора и транспорта нефти или газа с поверхности месторождения непосредственно в продуктивный пласт, что позволит существенно сократить затраты на обустройство месторождения.

Кроме того, с помощью дренажных стволов можно устранять неоднородности продуктивного пласта, выравнивать внутрипластовое давление, а также использовать такие стволы для изучения гидродинамики продуктивного пласта.

Длина горизонтального интервала разведочных и дренажных скважин ограничена только размерами месторождения или площади и может достигать значительной величины.

Достижения технологии горизонтального бурения сделали возможным проводку разведочных и дренажных стволов в пределах продуктивного пласта большой протяженности. Разработаны забойные телеметрические системы контроля геометрических параметров траектории скважины, режима бурения, с одновременным проведением каротажа в процессе бурения. Однако существует много нерешенных задач связанных, прежде всего с управлением траекторией бурения в пределах продуктивного пласта и отбором керна при горизонтальном бурении.

Низкая устойчивость существующих компоновок низа бурильной колонны (КНБК) на проектной траектории приводит к вьгходу горизонтального ствола за пределы продуктивной части пласта, а при бурении с отбором керна траекторные задачи игнорируются вообще. Поэтому актуальной задачей становится разработка технологии управления траекторией стволов большой протяженности в продуктивном пласте. Основньми элементами такой технологии являются компоновки низа бурильной колонны (КНБК) и отклонители.

В работе приведено решение задач в области управления траекторией горизонтального ствола с помощью отклонителей и КНБК, применительно к условиям шельфового газоконденсатного месторождения Штормовое (Черное море) и ему аналогичных.

— 1256. Основные выводы.

1. Разработана математическая модель разножесткостной КНБК для горизонтального бурения, учитывающая особенности конструкции забойного двигателя с опорно-центрирующими элементами на корпусе.

2. На основании математической модели КНБК разработана программа для ЭВМ, с помощью которой можно рассчитать рациональные размеры КНБК и проектную интенсивность искривления ствола скважины.

3. Определены параметры гибкого звена, при которых обеспечивается управление КНБК за счет изгибающего момента бурильной колонны.

4. Устранены закономерности искривления ствола скважины при бурении КНБК по среднему радиусу кривизны.

5. Предложен критерий оптимизации размеров КНБК и отклонителя, учитывающий конструкцию долота и физико-механические свойства горных пород.

6. Разработаны и испытаны в промысловых условиях искривляющие и стабилизирующие компоновки низа бурильной колонны, включающие гибкие звенья.

7. Результаты исследований были использованы при создании гибкой измерительной трубы ТИН-105 из диамагнитной стали.

8. Разработанные на основе проведенных исследований технологические рекомендации и КНБК позволили осуществить проводку горизонтальных боковых стволов, а также горизонтальной скважины с дренажным стволом на газоконденсатном месторождении Штормовое (Черное море).

9. Результаты аналитических и промысловых исследований отклонителей и КНБК с гибким звеном могут быть использованы для разработки новых технических средств для проводки горизонтальных стволов большой протяженности.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Д.Ф., Балденко Ф. Д. и Гноевых А.Н. «Винтовые забойные двигатели», справочное пособие, Москва, Недра, 1999 г.
  2. И.Л., Повалихин A.C., Глушич В. Г., Козлов A.B. «Продольный изгиб бурильной колонны и выбор траектории бурения горизонтального ствола». Бурение, 6,2001 г.
  3. Безумов В. В «Совершенствование технологий забуривания вторых стволов турбинным способом», автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, ВНИИБТ, Москва, 1986 г.
  4. A.C., Бацовский A.C., Королько Е. И., Комм Э. Л., Щепилло Ю. Н. «Проблема качества строительства скважин в нефтедобыче». Бурение, 1, 2001.
  5. Г. Х., Шарипов А. У. «Улучшение качества составления комплексных проектов бурения и разработки месторождения». Нефтяное хозяйство, 1,1979 г.
  6. P.A., Калинин, А.Г., Никитин Б. А. «Инженерные расчеты при бурении глубоких скважин», справочное пособие, Недра, М., 2000 г.
  7. Григорян H.A. «Бурение наклонных скважин уменьшенных и малых диаметров», Москва, Недра, 1974
  8. A.M. «Вскрытие пластов многозабойными и горизонтальными скважинами», Москва, Недра, 1969 г.
  9. В.Г., Лукьянов В. Т. «Проектирование компоновок нижней части бурильной колонны», Москва, Недра, 1990 г.
  10. М.П., Кауфман Л. Я., Сушон Л. Н. «Методика расчета интенсивности искривления ствола наклонной скважины», Тюмень, 1974 г.
  11. В.П., Халявкин В. И. «Электробурение прогрессивный способ строительства нефтяных и газовых скважин». Бурение, 3, 2001 г.
  12. М.К., Козлов A.B., Глушич В. Г., Витрик В. Г., Петунии А. И., Мессер А. Г. «Опыт бурения бокового горизонтального ствола в эксплуатационной колонне на Штормовом ГКМ», Нафтова i газова промислов1сть, № 3, 1999 г.
  13. А.Г., Никитин Б. А., Солодкий K.M. и Султанов Б.З. «Бурение наклонных и горизонтальных скважин», справочник. Недра, Москва, 1997 г.
  14. А.Г., Никитин Б. А., Солодкий K.M., Повалихин A.C. «Профили направленных скважин и компоновки низа бурильной колонны». Недра, Москва, 1995 г.
  15. А.Г., Ошкордин О. В., Питерский В. М., Соловьев Н. В. «Разведочное бурение», Недра, Москва, 2000 г.
  16. A.B., Махмудов P.P., Повалихин A.C., Райхерт СЛ. «Проектирование и оперативное управление бурением бокового ствола». Бурение, № 9, 2000 г.
  17. A.B., Повалихин A.C., Райхерт СЛ. «Перспективы роторного способа в горизонтальном бурении», 3-й международный семинар «Горизонтальные скважины», тезисы докладов, РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, Москва, 2000 г.
  18. Костин Ю. С «Современные методы направленного бурения скважин». Недра, Москва, 1981.
  19. В.В. «Геонавигационные технологии проводки наклонно направленных и горизонтальных скважин», ОАО «ВНИИОЭНГ», Москва, 2000.
  20. Е.Л., Страбыкин И. Н., Елизаров М. Н. «Направленное бурение разведочных скважин». Недра, Москва, 1978.
  21. Ю.В. «Технико-экономическая оценка применения горизонтальных скважин и гидроразрыва пластов при разработке Приобского месторождения», Миннефтегазпром СССР, ВНИИ, Москва, 1990 г.
  22. Морозов Ю. Т, «Методика и техника направленного бурения скважин на твердые полезные ископаемые». Недра, Ленинград, 1987 г.
  23. .А., Лузин Г. С., Затуев Г. Г., Малышев A.B., Глебов В. А. «Бурение скважин с горизонтально направленным стволом как один из методов повышения эффективности разработки залежей с трудноизвлекаемыми запасами «, Нефтяное хозяйство, № 11, 1990 г.
  24. A.C., Беляев В. М., Прохоренко В. В., Оганов Г. С. и Позднышев C.B. «Современное состояние и перспективы бурения наклонно направленных и горизонтальных скважин с большими отклонениями ствола от вертикали», Москва, ВНИИОЭНГ, 1999 г.
  25. A.C., Данилевич В. М., Солодкий K.M., Жестовский А. Д., «Опыт строительства горизонтальной скважины № 140 Березинская ПО «Белорусьнефть» по большому радиусу искривления», НТЖ, Нефтяная и газовая промышленность, 3, 1994 г.
  26. A.C., Беляев В. М., Повалихин A.C., Ахметов A.A., Москвичев В. Н. «Проводка дополнительного горизонтального ствола из эксплуатационной колонны бездействующей скважины», Нефтяное хозяйство, 9,1993 г.
  27. A.C., Калинин А. Г., Коростелева Г. В. Повышение надежности многосекционных турбинных отклонителей. Изв. вузов. Сер. Геология и разведка. -1991.-№ 9.
  28. A.C. «Разработка метода проектирования отклонителей и компоновок низа бурильной колонны для наклонного и горизонтального бурения», диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, Москва, 1998 г.
  29. В.В. «Технология проводки наклонно направленных скважин с применением полуавтоматических опорно-центрирующих элементов», автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук.
  30. В.Х., Ризванов Х. Х., Юмашев Р. Х., Логинов В.В, Халявкин В. И. «Новые достижения в области горизонтального бурения" — Нефтяное хозяйство, 4, 1992 г.
  31. Ю.Б., Самигулин В. Х., «Опыт создания горизонтальных направленных скважин большой протяжённости», Записки Санкт-Петербургского горного института, т. 136, СПб, 1993 г.
  32. С.С. «Направленное бурение», Недра, М., 1987 г.
  33. В.М. «Развитие технологии и техники бурения многозабойных скважин для разведки и разработка сложнопостроенных залежей углеводородов», автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, Ухта, 1999 г.
  34. R., Morin P. «Re'cents developpements en forage te’le’vigile», Revue de Institut fran^ais du pe’trole, 1983, v. 38,1, p.63−81.
  35. McNely, В., «Means for Controlling Directional Deviation in a Well Bore», Пат. США № 3 043 381,10.7.1962.
  36. Oppelt, J., and F. Donati, «Rotary steerable drilling system Status of development». Current Issues in Drilling Technology, GEOPEC, Aberdeen, UK, Sept. 18−19, 1996.
  37. Page, J. S. Sr, «Directional Drilling Tool», Пат. США № 2 891 769, 23.6.1959.
  38. Sims, D.L.,"Deflecting Drilling Tool», Пат. США № 2 919 897, 5.1.1960.
  39. , R.E., «Oriented Drilling Tool», Пат. США № 4 076 084, 28.2.1978.-13 053. Waren, T.M., «Short Radius Literal Drilling System», J. of Petroleum Technology, February 1993, pp. 108−15.
  40. , I.A., «Apparatus for Drilling Wells of Large Radii Curved Bores», Пат. США № 2 745 635,15.5.1956.
  41. J. E-Olsen (Statoil A/S), J. Reynolds and J. Samuell (Smith J.). North Sea Advances in Extended Reach Drilling. Материалы конференции по горизонтальному бурению SPE/JADC.-Амстердам, 1993.
  42. М. Birades (SPE, Elf Aquitaine) Static and Dynamic Three-Dimensional Bottomhole Assembly Computer Models. Drilling Engineering, -June 1988 r.
  43. System for controlled drilling of boreholes along plaimed profile Пат. США 5 439 064 Patton Bol J., Patton Consulting, Inc. -N 960 191, Заявл.9.10.92, Опубл.8.8.95.
  44. Method and apparatus for automatic closed loop drilling system: Пат. США 5 332 048 Underwood Lance D. № 965 200- 3аявл.23.10.92- Опубл. 26.8.94.
  45. Well drector the world’s only gyro supported directional drilling system / Vorhoff W.// Oil Gas — Eur.Mag. — 1998.-24. № 3 — C.31. — Англ.
  46. Steerable drilling tool and system- Пат. США 5 484 029 Eddison A.M.- Shlumberger Technology Corp.- № 286 291- Заявл. 5.08.94- Опубл. 16.01.96.
  47. Positioning device for a member and drilling system employing aid positioning device. Пат. США 5 353 884 Misawa Toshiaki e.a. N 117 204, Заявл. 20.1.93, Опубл. 11.10.94.
  48. Steerable rotary drilling system. Заявка Великобритания 2 298 216 Barr John Denzil, Glegg John Martin, Motion William C, Cameo Drilling Group Ltd. N 9 603 107.5,3аявл. 14.2.96, Опубл. 28.8.96.
  49. Управляемые системы роторного бурения скважин малого диаметра: расширение области применения. / Томми М. Уоррен // Нефтегазовые технологии, № 1, 1998-с. 17−22, 31.
  50. Appleton, R.A., Apparatus for direktional drilling, U.S. Pattent 5 421 421, June, 6,1995 r.
  51. , J.D., «Steerable rotary drilling with an experimental system», paper SPE|IADC Conference, Amsterdam, Feb/28-Marh 2, 1995.
  52. Brow, G.E., «Deflecting Tools», Пат. США № 2 730 328,10.1.1956.
  53. , R.E., «Bit Guidance Device and Method», Пат. США № 4 416 339,22.11.1983.
  54. Giles, M.L., and Wells, C.I., «Directional Drilling Tool», Пат. США № 27 124 346, 5,6,1955 г.
  55. , W.G., «Deflecting Tool», Пат. США № 2 819 040, 7.1.1958 г.-131
Заполнить форму текущей работой

На отлично!