Телефон: 8-800-350-22-65
WhatsApp: 8-800-350-22-65
Telegram: sibac
Прием заявок круглосуточно
График работы офиса: с 9.00 до 18.00 Нск (5.00 - 14.00 Мск)

Статья опубликована в рамках: CXLI Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов XXI столетия. ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ» (Россия, г. Новосибирск, 24 октября 2024 г.)

Наука: Науки о Земле

Секция: Геология

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Антиуоус И.М. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИЗОЛЯЦИИ ЗОН ПОГЛОЩЕНИЯ БУРОВОГО РАСТВОРА ПРОФИЛЬНЫМ ПЕРЕКРЫВАТЕЛЕМ // Научное сообщество студентов XXI столетия. ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ: сб. ст. по мат. CXLI междунар. студ. науч.-практ. конф. № 10(134). URL: https://sibac.info/archive/nature/10(134).pdf (дата обращения: 28.01.2025)
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 1 голос
Дипломы участников
Диплом Интернет-голосования

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИЗОЛЯЦИИ ЗОН ПОГЛОЩЕНИЯ БУРОВОГО РАСТВОРА ПРОФИЛЬНЫМ ПЕРЕКРЫВАТЕЛЕМ

Антиуоус Ихаб Магди Камел

студент, Удмуртский Государственный Университет,

РФ, Удмуртская Республика, г. Ижевск

Никитина Ольга Витальевна

научный руководитель,

канд. техн. наук, доц. кафедры БНГС, Удмуртский Государственный Университет,

РФ, Удмуртская Республика, г. Ижевск

IMPROVEMENT OF THE TECHNOLOGY FOR ISOLATING THE ZONES OF ABSORPTION OF DRILLING FLUID WITH A PROFILE BLOCK

 

Antiyous ihab magdi Kamel

student, Udmurt State University,

Russia, Udmurt Republic, Izhevsk

Olga Nikitina

scientific supervisor, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the BNGS Department, Udmurt State University,

Russia, Udmurt Republic, Izhevsk.

 

АННОТАЦИЯ

Потеря циркуляции бурового раствора является одной из наиболее серьезных и дорогостоящих проблем, с которыми сталкиваются буровые операции. Однако в ряде рабочих ситуаций укрепление ствола скважины может быть эффективным и экономически выгодным способом предотвращения или смягчения потери циркуляции. Несмотря на многочисленные экспериментальные и моделирующие исследования, проведенные за последние три десятилетия, до сих пор существуют разные точки зрения относительно фундаментальных механизмов, лежащих в основе потери циркуляции и укрепления ствола скважины. Необходим всесторонний и критический обзор достижений и ограничений этих фундаментальных исследований, чтобы помочь инженерам и исследователям в дальнейшем развитии этой области. В данной статье представлено современное оборудование, предназначенное для изоляции зон поглощения бурового раствора с помощью профильных перекрывателей.

ABSTRACT

Loss of drilling fluid circulation is one of the most serious and costly problems encountered in drilling operations. However, in many working situations, wellbore strengthening can be an effective and economically viable method to prevent or mitigate loss of circulation. Despite numerous experimental and modeling studies conducted over the past three decades, there are still differing views regarding the fundamental mechanisms underlying loss of circulation and wellbore strengthening. A comprehensive and critical review of the achievements and limitations of this fundamental research is needed to assist engineers and researchers in further developing this field.This article presents modern equipment designed for isolating drilling fluid loss zones using profile sealers.

 

Ключевые слова: поглощение бурового раствора, профильные перекрыватели, буровой раствор, бурение.

Keywords: absorption of drilling mud, profile slabs, drilling mud, drilling.

 

Потери при просачивании

Поглощение бурового раствора называется просачиванием, когда потери варьируются от 1 до 10 баррелей в час (барр/ч) в динамических условиях и скорость потерь составляет от 10 до 20 барр/ч в статических условиях [2].

Частичные потери

Поглощение бурового раствора называется частичной или умеренной потерей, когда потери варьируются от 10 до 50 баррелей в час в статическом состоянии и уровень потерь 10-20% бурового раствора в динамическом состоянии [2].

Тяжелые потери

Поглощение бурового раствора называется серьезной, если потери колеблются от 50 до 150 баррелей в час в статическом состоянии и уровень потерь 50-100% бурового раствора в динамическом состоянии [2].

Полные потери

Поглощение бурового раствора называется полной потерей, когда на поверхности не обнаружено возврата. Это также определяется как случай, когда уровень бурового раствора в кольцевом пространстве не виден. Полная потеря может происходить в кавернозных, вугулярных и очень крупных трещинах. Некоторые исследователи считают полные и серьезные потери одним и тем же [2].

Оборудование для изоляции зон поглощения бурового раствора профильным перекрывателем.

Попытки пробурить скважину на необходимую глубину при строительстве скважины иногда заканчиваются неудачей из-за потери зоны циркуляции, расслаивания и набухания. Такие проблемы часто приводят к многочисленным изоляционным работам? Иногда требуют отключения изоляционных работ, иногда требуют отключения проблемных интервалов промежуточными обсадными колоннами и вкладышами с последующей потерей диаметра ствола скважины, усложнением конструкции ствола скважины, увеличением расхода обсадных труб и цемента, дополнительными затратами и цемента. Неизвестное или неправильное формирование несовместимого по глубине пласта может привести к ошибкам в длине или заданном значении обсадной колонны и создать аналогичные проблемы. Иногда для изоляции пластов, несовместимых по условиям бурения, используются отдельные обсадные колонны, даже если зоны тонкие или находятся на небольшом расстоянии друг от друга.

Существует уникальная технология, позволяющая локально изолировать пласты, используя стальные обсадные трубы, спускаемые в зоне потери циркуляции, без цементирования и без потери диаметра ствола скважины.

В этой нетрадиционной технологии, получившей название расширяемой профильной обсадной колонны, используются стальные обсадные трубы, изготовленные из запатентованного сплава, диаметр которых превышает размер скважины. Расширяемый профильный вкладыш профилируется по всей своей длине, чтобы обеспечить свободный ход в зоне потери циркуляции. Ствол скважины в интервале проблемной зоны расширяется расширяемыми под расширителями до наружного диаметра исходной непрофилированной обсадной колонны. После этого расширяемая профильная обсадная колонна спускается на место через зону потери циркуляции с помощью специально разработанного забойного блока и бурильных труб. Как только расширяемый профильный вкладыш оказывается на месте, закачивается буровой раствор, создавая давление для распрямления и раздувания профильного вкладыша до полного рабочего диаметра ствола скважины. После того, как профильный вкладыш плотно прижат к забою пласта, через него пропускается специально разработанный расширитель для окончательного определения размеров системы. Для создания уплотнения с обсадной колонной выше и на концевых участках профильный вкладыш использует пакерные элементы.

Таким образом, технология расширяемого профильного вкладыша включает следующие основные операции (см. Рис.1):

- увеличение диаметра скважины с помощью расширяемого подбуривающего устройства;

- спуск расширяемого профильного вкладыша на бурильной колонне;

- расширение профильного вкладыша внутренним давлением бурового раствора;

- расширение цилиндрических концов профильного вкладыша с помощью расширителя [3-6].

 

Рисунок 1. Технология расширяемого профильного перекрывателя

 

Основные выводы

Поглощение бурового раствора является наиболее распространенной, серьезной, дорогостоящей и трудоемкой проблемой на нефтегазовых месторождениях. Буровое топливо составляет 25-40% от общей стоимости буровой операции, поэтому любая потеря бурового топлива значительно увеличивает общую стоимость буровой операции. Уровень потерь зависит от типа бурового раствора, и обычно он выше в случае бурового раствора на водной основе, чем в случае бурового раствора на нефтяной основе. Потери циркуляции составляют 10-20% от стоимости бурения скважин HPHT, и 90% этих потерь происходит в трещиноватых пластах. В этой работе был расмотрен технология и оборудование для изоляции потерянного кровообращения называется профильным перекрыватли. В этой нетрадиционной технологии, получившей название расширяемого профильного вкладыша, используются стальные обсадные трубы из запатентованного сплава, диаметр которых превышает размер скважины. Расширяемая профильная обсадная колонна профилируется по всей своей длине для обеспечения свободного спуска в зоне потери циркуляции. Ствол скважины в интервале проблемной зоны расширяется расширяемыми под расширителями до наружного диаметра исходной непрофилированной обсадной колонны. После этого расширяемая профильная обсадная колонна спускается на место через зону потери циркуляции с помощью специально разработанного забойного блока и бурильных труб. Как только расширяемый профильный вкладыш оказывается на месте, закачивается буровой раствор, создавая давление для распрямления и раздувания профильного вкладыша до полного рабочего диаметра ствола скважины. После того, как профильный вкладыш плотно прижат к забою пласта, через него пропускается специально разработанный расширитель для окончательного определения размеров системы. Профильный вкладыш использует пакерные элементы для создания уплотнения с обсадной колонной выше и на концевых участках [5-6].

Экономическая эффективность

1. Сокращение времени на бурение скважин

2. Снижение затрат на использование обсадных труб

3. Снижение затрат на буровой раствор

4. Снижение затрат на транспортировку

5. Дополнительная добыча нефти за счет сокращения периода бурения скважин

Технологическая эффективность

1. Решить проблему с полными потерями при бурении

2. Сокращение времени на бурение скважины

3. Изолировать пласты без потери диаметра

4. Применяется без цементирования

5. Промежуточная обсадная колонна исключена

6. Упрощение конструкции скважины

7. Профильная обсадная колонна устанавливается последовательно при наличии зон потерь

8. Снижение затрат энергии и материалов

 

Список литературы:

  1. Аль-Шаргаби, М. А. Т., & Аль-Кебси, А. А. М. А. (2018). Изоляция водопритоков в добывающих скважинах с применением тампонажных растворов на углеводородной основе. In Наука сегодня: задачи и пути их решения (pp. 86-87).
  2. Elkatatny, S., Ahmed, A., Abughaban, M., & Patil, S. (2020). Deep illustration for loss of circulation while drilling. Arabian Journal for Science and Engineering, 45(2), 483-499.
  3. Изоляция зон поглощений бурового раствора в боковых стволах с применением профильного перекрывателя / К. В. Мелинг, Ф. Ф. Ахмадишин, А. Л. Насыров [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2009. – № 11. – С. 107-109.
  4. Аль-Шаргаби М. Стадии и механизм набухания глин при бурении скважин / М. Аль-Шаргаби // Научное сообщество студентов XXI столетия. Естественные науки: сборник статей по материалам LXX студенческой международной научно-практической конференции: Ассоциация научных сотрудников “Сибирская академическая книга”. – 2018. – P. 47–52.
  5. Полозов М.Б., Аль-Хамати А.Х.М.А., Аль-Шаргаби М.А.Т.С. Анализ причин снижения фильтрационных характеристик призабойной зоны пласта // Материалы 45-й Международной научно-технической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов. 2018. P. 158-161.
  6. Al-Shargabi M.A.T.S. Comparative analysis of programs for assessing the risk of stuck drill pipes in an oil and gas well / M.A.T.S. Al-Shargabi, A.H.A. Al-Musai // Проблемы геологии и освоения недр: труды XXV 110 Международного симпозиума имени академика М.А. Усова студентов и молодых учёных, посвященного 120-летию горно-геологического образования в Сибири. – 2021. – Т. 2. – С. 502–504.
  7. Al-Shargabi MA, Al-Musai AH. Review of application of materials for controlling and preventing lose circulation on water-based muds MATS. InНовые идеи в науках о Земле 2021 (pp. 147-150).
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 1 голос
Дипломы участников
Диплом Интернет-голосования

Оставить комментарий