Особенности технологии бурения наклонного участка ствола скважины

В данной работе рассмотрим традиционную технологию бурения наклонного участка ствола скважины, которая включают турбинный и роторный (верхний привод) метод бурения в сочетании с полимер-глинистыми растворами на водной и углеводородной основе. Применяемая технология направлена ​​на обеспечение качества ствола скважины, повышение противовзрывной безопасности и защиту окружающей среды [1]. 

Во избежание размыва устья скважины при бурении под кондуктор предусматривается:

• строительство на устье шахтного направления размером 1,5 х 1,5 х 1,0 метр;
• поддержание температуры бурового раствора на входе не более +10°С;
• следить за первоначальным циркулирующим объемом бурового раствора при бурении скважины, он не должен превышать 40-70 м³ с целью его естественного охлаждения с последующим добавлением заранее приготовленного раствора;
• замкнутая циркуляционная система с подачей бурового раствора от устья на систему очистки и циркуляции с помощью ВШН.

Для предотвращения обрушения, обеспечения качества ствола и крепления скважины в интервале промежуточной колонны расчет плотности бурового раствора выполняется с учетом требований «Правил безопасности в нефтяной и газовой промышленности».

В процессе бурения необходимо постоянно контролировать:

• вынос шлама, 
• плотность бурового раствора;
• расход бурового раствора на входе и выходе из скважины.

При остановке (или уменьшении) выноса шлама или его ненормальном росте необходимо прекратить углубление забоя, промыть скважину с одновременным расхаживанием бурильного инструмента, осмотреть вынесенный шлам и определить причину, вызвавшую ненормированное изменение плотности бурового раствора [1].

Перед подъемом бурильной колонны после отработки долота необходимо произвести промывку ствола скважины с периодическим вращением бурильной колонны в течение 1,5 циркуляционных циклов. Практика показывает, что увеличение продолжительности промывки ствола скважины сверх расчетной не дает результатов для дополнительной очистки ствола скважины. Образовавшуюся в скважине шламовую подушку, которую нельзя удалить промывкой, необходимо удалить путем вращения бурильной колонны при работающем двигателе. Необходимость ограничения поворота бурильной колонны требуется, если в сборку входит двигатель-отклонитель с углом перекоса более 1,5.

Во избежание заклинивания и прихвата бурового инструмента запрещается изменять диаметры и длину элементов компоновки низа бурильной колонны (КНБК) в сторону увеличения при последующем долблении. Также необходимо, строго следить за плавным восстановлением циркуляции раствора в скважине после спуска инструмента, не оставлять инструмент неподвижным более чем на 5 минут.

Непрерывный долив во время подъема через доливную емкость с контролем уровня в затрубном пространстве является обязательным условием.

При бурении скважин в сложных условиях, а также при вскрытии продуктивных пластов с аномальными геологическими условиями в лабораториях проводятся дополнительные исследования бурового раствора. В этих случаях используются методы, регламентированные нормативными документами [2].

Перед вскрытием продуктивного пласта необходимо:

• выполнить промежуточную промывку скважины на глубине кровли;
• установить скорость спуска бурового инструмента до 0,5 м/с;
• проверить содержание смазочных добавок в буровом растворе.

При бурении горизонтального ствола скважины необходимо создать максимальную нагрузку на долото. При достижении бурения горизонтального участка большой протяженностью, нагрузка на долото часто вообще не передается и происходит зависание компоновки. В этом случае необходимо чаще (через 3-5 минут бурения) расхаживать инструмент по всей длине ведущей трубы. Технология бурения горизонтального ствола в такой скважине предусматривает поворот бурового инструмента при бурении забойным клином-отклонителем. Данная технология позволяет пробурить стабилизационный участок без изменения компоновки и способствует улучшению выноса шлама.

Для уничтожения возможного дюнобразования в стволе скважины с углом наклона более 45-50 ° следует проводить промывку с расхаживанием и вращением инструмента ротором, либо с ступенчатой ​​подачей бурового раствора или при их одновременном выполнении.

При бурении продуктивного пласта скорость проходки иногда увеличивается (достигает 20-40 м/ч) из-за низкого перепада давления. Поэтому при значительном увеличении скорости бурения необходимо ее ограничить и увеличить время промывки перед наращиванием с вращением бурильной колонны с частотой 60-65 об/мин и расхаживанием на длину ведущей трубы.

Обратный клапан включают в компоновку низа бурильной колонны для того, чтобы предотвратить образование зашламования двигателя и телеметрической системы, а также для того, чтобы предотвратить подъем и отсоединение вала винтового двигателя от вала шпинделя. Следовательно, перед выходом КНБК из-под башмака колонны необходимо спускать бурильную колонну с доливом каждые 400-500 м и промывкой. В продуктивном пласте необходимо ограничить скорость спуска бурильной колонны до 0,5-0,25 м / с, чтобы предотвратить гидроразрыв пласта [3].

При больших зенитных углах (50-90°) интенсивность набора угла уменьшается и может не соответствовать расчетной. В этом случае рекомендуется исключить калибратор из компоновки низа бурильной колонны. Ствол, пробуренный без калибратора, нужно проработать компоновкой с калибратором. Особое внимание следует уделять расширению ствола скважины, так как возникает опасность зарезки нового ствола скважины и создания тормозных нагрузок на забойный двигатель, в результате чего может произойти отворот долота и шпинделя.

Следует отметить, что в работе была рассмотрена традиционная технология бурения наклонного участка ствола скважины, а также были отмечены основные особенности данного процесса.