РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ БУРЕНИЯ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИН

Одним из путей решения проблемы построения эффективных моделей горизонтальных скважин являешься решение задачи искривления скважины горизонтального типа с использованием стабилизатора с изменяющимся диаметром и свободно вращающегося вокруг собственной оси. Стабилизатор представлен на рис. 1.

Отличительной особенностью предлагаемого стабилизатора является то, что центрирующие планки имеют возможность перемещения с помощью толкателя, соединенного со штоком и винтовой пружиной спиральной формы, действующей на возвратную пружину, жестко соединенную с держателем центрирующих планок. Корпус стабилизатора свободно вращается на подшипниках для использования в вращательном бурении [1, с. 17].

Рисунок 1. Стабилизатор

Предложенный стабилизатор с переменным диаметром и свободно вращающийся вокруг собственной оси позволяет управлять зенитным углом в процессе бурения за счет создания отклоняющей силы при реализации горизонтального профиля скважины.

Как известно, горизонтальные стволы скважин могут состоять из следующих участков: верхнего вертикального, среднего направленного и нижнего горизонтального.

Верхний вертикальный и средний направленный участки горизонтального ствола скважины бурятся обычным способом (вращательным способом или забойным двигателем). Бурение третьего горизонтального участка скважины осуществляется с учетом некоторых дополнительных требований, к технологии бурения.

Важным моментом в строительстве горизонтальных эксплуатационных скважин является процесс заканчивания, на данный момент он может быть представлен открытым стволом, сдутым перфорированным хвостовиком или сдутой эксплуатационной колонной [2, с. 38]. В статье рассматривается определение допустимого зазора в затрубном пространстве для полного заполнения его цементным раствором, а также раскрывается необходимость установки специальных комбинированных центраторов по всей длине эксплуатационной колонны на замковых соединениях.

Учитывая, что процесс цементирования эксплуатационной колонны будет происходить на горизонтальном участке, необходимо принять следующие меры. Одной из основных мер является необходимость установки специальных комбинированных центраторов на замковых соединениях по всей длине эксплуатационной колонны, так как известные традиционные упругие центраторы в этих условиях неэффективны.

Для эффективного цементирования горизонтального участка необходимо создать центратор, обеспечивающий надежное центрирование и исключающий аварийные ситуации.

Задача решена разработанным центратором, который состоит из полого выпуклого корпуса с прорезными окнами. Во внутренней части корпуса расположена труба с двумя переходниками, установленными для ее фиксации от продольных смещений с обеих торцевых сторон сверху и снизу. В вырезанные отверстия корпуса вставлены опорные полосы, изготовленные из углеродного волокна, и могут свободно перемещаться по вырезанным окнам корпуса центратора, при этом труба с переходниками и корпус изготовлены из стали. Опорные полосы вставлены в прорезные кна корпуса. Эти полосы изготовлены из углеродного волокна и свободно перемещаются во внутренней части корпуса центратора. Сам корпус, труба, переходники изготовлены из стали. Использование такого конструктивного решения позволяет решить задачу.

Собранный таким образом центратор с помощью хомутов навинчивается на эксплуатационную трубу, которая будет располагаться на горизонтальном участке, и все вместе они опускаются в обсадную трубу, расположенную в скважине. После прохождения обсадной трубы большого диаметра центратор выйдет в открытый горизонтальный ствол скважины, а опорные полосы из углеродного волокна займут положение на нижней стенке горизонтальной скважины, тем самым центрируя эксплуатационную колонну внутри скважины относительно ее оси для качественного цементирования горизонтальной скважины.

Предлагаемые центратор и устройство-стабилизатор позволят надежно и качественно цементировать горизонтальные участки и создадут условия для последующей разработки нефтегазового месторождения с большими объемами добычи углеводородов и длительным сроком эксплуатации [3, с. 20].