ОПТИМИЗАЦИЯ КОНСТРУКЦИЙ ДОЛОТ PDC

АННОТАЦИЯ

Целью данной статьи является описание новых конструкций породоразрешающего инструмент (а именно PDC). Данные взяты с открытых источников ООО «Буринтех», а также подвергнуты анализу ввиду применения данных инструментов на месте работы ПАО «СНГ». Результатом является оптимизациия инструменты с целью повышения механической скорости и наработки на 1 долото.

Ключевые слова: PDC, долото, оптимизация, вооружение.

Для создания экономически рентабельных условий бурения скважин все больше инженеров трудятся над таким критерием, как оптимизация процессов вскрытия пластов. Начиная от программного обеспечения до механических характеристик сплавов, используемых в буровом оборудовании. Поэтому нефтесервисные компании находятся в постоянном конкурентном режиме за новые контракты с нефтегазодобывающими предприятиями

В данной статье рассмотрим работу такой нефтесервисной компании как «Буринтех». Наработка на отказ породоразрушающего инструмента (далее ПРИ), скорость проходки – основные критерии для оптимизации и модернизации ПРИ

Данная компания сотрудничается с СУБР-2 (ПАО «Сургутнефтегаз»). Активно используются конструкций PDC-долот для бурения в мягких и средних горных породах. Оптимизации исполнения были подвергнуты четырех-, пяти шестилопастных долота. К началу 2014 года компанией спроектированы и опробованны новые конструкции ПРИ для отладки полноценного производства. Конструктивные решения позволяют не только увеличить скорость бурения, но также стойкость благодаря новому типу вооружению и удачных дизайнерских решений.

Вскрытие пластов в интервале продуктивных пластов было наиболее удачнее при использовании БИТ 215,9 ВТ 416 УСВ.022-01. С помощью агрессивного исполнения вооружения ПРИ достигается отличная скорость механического разбуривания, а отличная управляемость достигается путем специально подобранных ограничителей внедрения. Для увеличения стойкости была спроектирована новая модификация БИТ 215,9 ВТ 416 УСВ.023-01 с удлиненным профилем вооружения, позволяющим равномернее распределять осевую нагрузку на резцы.

Серия «023» имеется повышенную стойкость, а также показали хорошие результаты механической проходки при соблюдении режимов бурения.

При невозможности обеспечения стойкости четырехлопостную конструкцию долота меняют на пятилопастную. Данная замена способствует большему охвату секций при бурении.

На практике до 2019 года использовалось при ННП (наклонно-направленной бурение) БИТ 215,9 ВТ 520 УСВ.02-01, оснащенное резцами 20 мм и 5 гидромониторными насадками, не дававшее возможность раскрытия работы гидропотенциала (а как мы знаем, гидромониторные насадки не только смывают шлам, но также учувствуют в раскрытии трещин ГП (эффект Ребиндера)).

Поэтому компания выпустила усовершенствованное долото БИТ 215,9 ВТ 514 УСВ.32-01 с резцами диаметром 14 мм и самое главное – увеличено количество гидромониторных насадок до восьми штук для полноты использования гидропотенциала.

Главенствующей структурой в новой ревизии долота послужила режущая структура PDC. Применение принесло эффективное бурение. Опробация происходила на месторождения Западной Сибири, где показала увеличение МРП инструмента при повышенной скорости механического бурения. Отображено на рисунке 1.

На диаграмме можно наблюдать наглядно прирост механической проходки разных ПРИ на одном кусту одного месторождения.

Для бурения ГС (горизонтальных скважинах) и ННС, включая скважины со смещениями более 1500 м, СНГ используется в основном БИТ 220,7 ВТ 613 УСВ.322-01, оснащенное 8 гидромониторными насадками. Данная модель занимает одну из лидирующих позиций в сегменте долот для эксплуатационной секции, совмещая в себе отличную стойкость и способность соответствовать плану набора кривизны участков.

Рисунок 1. а) Долото БИТ 215,9 ВТ 513 УСВ.32-01; б) Сравнение скоростей бурения секции под эксплуатационную колонну в интервалах 700 – 3000 м

Сотрудники компании сделали множество ревизий данного инструмента для различных условий бурения. Для расширения возможностей работы с гидравлической программой спроектировано долото БИТ 220,7 ВТ 613 УСВ.325-01 с увeличенным числом гидромониторных насадок, а расположeние их в корпусе подобрано с целью улучшeния выноса шлама из ПЗП (призабойной зоны пласта).

Модификация БИТ 220,7 ВТ 613 УСВ.323-01 была спроектирована для увеличения скорости разрушения ГП в конце интервала ЭК. Данная модификация позволяет распределить осевую нагрузку по резцам (при необходимости).

Модель БИТ 220,7 ВТ 613 УСВ.330-01 предназначена для бурения ГС. Режущая структура имеет усиленную активную калибрующую часть, что крайне важно при бурении горизонтальных участков. Это предполагает также отличную управляемость при интенсивном наборе параметров кривизны ствола скважины. В заключении можно сказать, что удовлетворение требований нефтегазодобывающих компаний требует вовлечения специалистов разной специальной подготовки, т.к. оптимизация заключается, как уже было описано ранее, не только в увеличении прочностных характеристик сплавов, но и грамотного расположения вооружения на породоразрушающем инструменте.

Список литературы:

1. Висинский Н.Н. О классификации породоразрушаюших инструментов // Вестник ЦКР Роснедра. - 2015. - № 6
2. Галов С.В. Проблемы шарошечных долот // Наука и ТЭК. - 2015. - № 6.
3. Дамасов Э.М. Конструктивные решения для оптимизации параметров бурения // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. – 2014. - № 11.