Бурение высокооборотным турбобуром Т-63/4 с импрегнированным долотом на глубине 5780–6340 метров

Размещено на http://www.allbest.ru/

Бурение высокооборотным турбобуром Т-63/4 с импрегнированным долотом на глубине 5780 - 6340 м

В последнее время с развитием и, соответственно, удешевлением технологии производства синтетических алмазов возобновились работы турбобурами российского производства с применением импрегнированных (алмазных) долот для бурения крепких пород в скважине. Ранее турбобурами в нефтяной промышленности СССР эффективно строились скважины в различных регионах страны: Белоруссии, Коми, Казахстане, Украине, Туркмении, Оренбургской и Астраханской областях. Кольская сверхглубокая скважина СГ-3 глубиной 12 262 м пробурена с применением турбобуров и винтовых забойных двигателей, разработанных ВНИИБТ. Бурение на глубине более 9000 м при температуре в скважине до 230 °С осуществлялось только редукторными турбобурами ТРМ-195Т в термостойком исполнении.

Компания ООО «ВНИИБТ-Буровой инструмент» производит различные модели турбобуров, включая турбобуры с редуктором и высокооборотные турбобуры для привода алмазных долот. Современные турбобуры могут использоваться при бурении вертикальных, наклонно-направленных и горизонтальных участков скважин. Турбобур для привода алмазного долота конструктивно состоит из одной или двух турбинных секций и шпинделя с регулируемым переводником, позволяющим изменять угол перекоса в условиях буровой.

Компания ООО «ВНИИБТ-Буровой инструмент» производит различные модели турбобуров, включая турбобуры с редуктором и высокооборотные турбобуры для привода алмазных долот. Современные турбобуры могут использоваться при бурении вертикальных, наклонно-направленных и горизонтальных участков скважин. Турбобур для привода алмазного долота конструктивно состоит из одной или двух турбинных секций и шпинделя с регулируемым переводником, позволяющим изменять угол перекоса в условиях буровой.

урбобур оснащен корпусными центраторами, которые могут устанавливаться в верхней и нижней части турбобура. Для получения высокой скорости проходки турбобур комплектуется современной высокооборотной многоступенчатой осевой турбиной, изготавливаемой методом литья по выплавляемым моделям. В зависимости от параметров бурения и типа долота в турбобуре могут быть использованы различные типы турбин с рабочей частотой вращения от 600 до 1300 об/мин. С целью достижения безаварийной работы в течение 300 - 400 час в шпиндельную секцию турбобура устанавливается многорядная осевая опора скольжения, рабочие поверхности которой армированы вставками из поликристаллического алмаза PDC. В отличие от обычных шпиндельных секций в шпинделе данного турбобура проток бурового раствора осуществляется не через отверстие в валу, а по периферии, выполняя при этом роль охлаждающей смазки для элементов PDC. Ввиду отсутствия резиновых и резинометаллических деталей турбобуры можно использовать в скважинах с температурой на забое до 250 °С.

Ранее ООО «ВНИИБТ-Буровой инструмент» успешно применяло высокооборотные турбобуры с соответствующими энергетическими характеристиками для привода импрегнированных (алмазных) долот в КНР, Казахстане и России - на месторождениях Сибири, Оренбургской области, Татарстана и других регионов (табл 1, рис. 1).

Бурение, сверхглубокой параметрической скважины № 1 Предречицкой площади, начались в 2012 г. в Республике Беларусь, РУП «Производственное объединение «Белоруснефть», с целью поиска залежей углеводородов в отложениях межсолевого комплекса и оценки перспектив нефтегазоносности подсолевого и верхнепротерозойского комплексов в пределах Предречицкой межсолевой ловушки.

Подбор энергетических характеристик турбобуров для бурения скважины № 1 Предречицкой площади в интервале 5781 - 6340 м при температуре более 130 °С был осуществлен специалистами двух предприятий: РУП «Производственное объединение «Белоруснефть» и

Подбор энергетических характеристик турбобуров для бурения скважины № 1 Предречицкой площади в интервале 5781 - 6340 м при температуре более 130 °С был осуществлен специалистами двух предприятий: РУП «Производственное объединение «Белоруснефть» и ООО «ВНИИБТ-Буровой инструмент». Энергетические характеристики турбобуров для работы выбирались из учета работы импрегнированным долотом (код по IADC M841), повышения плотности буровой жидкости в связи с возможным осложнением ствола скважины, а также из условия ограничения гидравлической мощности бурового насоса (230 атм).

ООО «ВНИИБТ-Буровой инструмент». Энергетические характеристики турбобуров для работы выбирались из учета работы импрегнированным долотом (код по IADC M841), повышения плотности буровой жидкости в связи с возможным осложнением ствола скважины, а также из условия ограничения гидравлической мощности бурового насоса (230 атм.). Также принимались во внимание вскрытие проницаемых пластов и возможность дифференциального прихвата в связи с высокой плотностью бурового раствора. бурение скважина импрегнированный долото

В связи с этим было решено применить в скважине два варианта турбобура. Первый вариант турбобура с двумя секциями турбинными, второй - с одной секцией турбинной. Для работы в скважине выбраны энергетические характеристики турбобуров (табл. 2).

В целях сохранения устойчивости стенок скважины - предотвращения осложнения с глубины 5900 м производилось постепенное повышение плотности бурового раствора от 1,59 г/см3 до 1,97 г/см3.

Турбобур 2Т-63/4 использовался в прямом исполнении при бурении скважины № 1 Предречицкой площади в интервале бурения 5781 - 6225 м. Бурение осуществлялось импрегнированным долотом диаметром 200 мм на утяжеленном соленасыщенном сапропелево-глинистом растворе. Наработка на двухсекционный турбобур в сборе с двумя турбинными секциями составила 295,43 часа циркуляции, в том числе бурение - 166,67 часа, промывка и проработка - 128,76 часа. Механическая скорость бурения составила - 2,66 м/ч. После достижения глубины 6225 м был осуществлен плановый подъем КНБК. Наработка на турбобур составила 444 м. Причина подъема - проведение замеров ГИС, смена КНБК с целью использования односекционного турбобура Т-63/4.

Турбобур Т-63/4 использовался в прямом исполнении при бурении скважины № 1 Предречицкой площади в интервале бурения 6225 - 6340 м. Бурение осуществлялось импрегнированным долотом диаметром 200 мм на утяжеленном соленасыщенном сапропелево-глинистом растворе. Наработка на односекционный турбобур составила 241,35 часа циркуляции, в том числе бурение - 82,49 часа, промывка и проработка - 158,86 часа. Механическая скорость бурения составила - 1,39 м/ч. Наработка на турбобур - 115 м. После достижения глубины 6340 м был осуществлен плановый подъем КНБК. Причина подъема - окончание бурения интервала скважины, спуск промежуточной колонны.

При ревизии после бурения, осуществленной на турбинном участке в Светлогорском УБР РУП «ПО «Белоруснефть», все турбобуры были в работоспособном состоянии. Износ части турбинок, средних и радиальных опор, характерный для работы на растворе высокой плотности с присутствием в растворе абразива (барит). Подтвержден МРП турбобура для данных достаточно сложных условий работы - 300 час. (рис. 2, 3).

Параметрическая скважина № 1 Предречицкой площади в 2015 г. закончена бурением

на глубине 6755 м. Бурение интервала 6340 - 6755 м. производилось винтовым забойным двигателем ДР3-106М.7/8.37 производства ООО «ВНИИБТ - Буровой инструмент» в термостойком исполнении (резина термостойкостью до 160 °С, расчетный зазор в паре «ротор-статор»).

Параметрическая скважина №1 Предречицкой площади в 2015 г. закончена бурением на глубине 6755 м. Бурение интервала 6340 - 6755 м производилось винтовым забойным двигателем ДР3-106М.7/8.37 производства ООО «ВНИИБТ - Буровой инструмент» в термостойком исполнении (резина термостойкостью до 160 °С, расчетный зазор в паре «ротор-статор»).
Подобная скважина - первая на данной площади, поэтому данных для сравнения механических скоростей на соседних скважинах нет.
Применение турбобура 2Т-63/4 позволило успешно выполнить бурение на большой глубине в сложных геолого-технических условиях, а также снизить общие затраты времени на бурение данного интервала более чем в 2 раза в сравнении с плановыми.

Средняя механическая скорость бурения за интервал использования односекционного турбобура Т-63/4 почти вдвое превышает запланированное значение.

За период эксплуатации двухсекционного 2Т-63/4 и односекционного турбобура Т-63/4 на скважине № 1 Предречицкой площади были достигнуты следующие показатели:

- пробурено в общей сложности 559 м, общее время механического бурения составило 249 час, время общей циркуляции - 536 час;

- оба турбобура при эксплуатации показали стабильную без замечаний работу.

Выводы

Выполненные работы турбобурами ООО «ВНИИБТ-Буровой инструмент» при строительстве сверхглубокой скважины № 1 Предречицкой площади в Беларуси на предприятии РУП «Производственное объединение «Белоруснефть» показывают успешность направления развития турбинного бурения с импрегнированными (алмазными) долотами при бурении твердых пород, требующих, в основном, истирающий тип разрушения при строительстве нефтяных и газовых скважин.

Аннотация

Приводится анализ результатов промысловых работ российскими высокоскоростными турбобурами при бурении скважины турбобуром с импрегнированным долотом на Предречицкой площади, разрабатываемой РУП «Производственное объединение «Белоруснефть». Сложные геолого-технические условия бурения данной скважины: большая глубина, высокая температура - 130 °С, низкая устойчивость стенок скважины и необходимость применения бурового соленасыщенного раствора высокой плотности не позволили производить бурение традиционным способом. Разработанный и изготовленный специалистами ООО «ВНИИБТ - Буровой инструмент» высокооборотный турбобур Т-6 3/4 и правильно подобранные режимы бурения обеспечили успешное выполнение данной сложной задачи. Механическая и рейсовая скорость бурения данным турбобуром с импрегнированным долотом превысили плановые в 2 раза. В итоге показаны возможность и преимущества бурения турбобурами с импрегнированным долотом.

he results of field operations of the Russian high-speed turbodrills, developed and manufactured by VNIIBT - Drilling Tools Ltd. is analyzed. The results were obtained while drilling the well with turbodrill and impregnated bit on the Predrechitskaya area, developed by Production Association Belorusneft. The advantage of drilling with turbodrill and impregnated bit is shown. Complicated geological and technical conditions of this well drilling, i. e. big depth, high temperature of 130 °C, low stability of the well walls and necessity of salt-saturated high density drilling mud use does not allowed to drill it in the traditional way. Designed and manufactured by VNIIBT - Drilling Tools Ltd. specialists high speed turbodrill T-63/4 and properly selected modes of drilling ensure the successful implementation of this complex goal. Rate of penetration and run speed of drilling with the turbodrill and impregnated bit exceeded the planned 2 times. The result shows the possibilities and advantages of drilling with turbodrills equipped with impregnated bits.

Размещено на Allbest.ru