ISSN 0130-3872

Научно-технический журнал

СТРОИТЕЛЬСТВО
НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН

НА СУШЕ И НА МОРЕ

                                                                                              Издается с 1993 г.

Май 2019 г.                                      5                     Выходит 12 раз в год 

СОДЕРЖАНИЕ

 

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ БУРЕНИЯ

 

Повалихин А.С., Близнюков В.Ю. Селективное управление бурильной колонной при проводке горизонтальной скважины (стр. 5‑10)

 

Вахромеев А.Г., Сверкунов С.А., Смирнов А.С., Горлов И.В. Бурение скважин на нефть и газ в условиях аномально проницаемых трещинных коллекторов с аномально высоким пластовым давлением флюидной системы (стр. 11‑18)

 

Потапов А.Г., Потапов О.А. Прогнозная оценка устойчивости пород при проектировании строительства наклонных скважин (стр. 19‑22)

 

Цхадая Н.Д., Перминов Б.А., Ягубов З.Х., Ягубов Э.З., Игнатьев К.Н. Производственные испытания двухвходовой системы контроля параметров бурения (стр. 23‑29)

 

Леонов Е.Г., Кобец В.С., Молодило В.И. Новые формулы для пересчета базовых показателей стендовых испытаний винтовых забойных двигателей (ВЗД) в рабочие (стр. 30‑35)

 

Сериков Д.Ю., Блинков О.Г., Близнюков В.Ю. Совершенствование боковой схемы очистки шарошечного бурового долота газообразным агентом (стр. 36‑39)

 

БУРОВЫЕ РАСТВОРЫ

 

Царьков А.Ю., Бенцианов О.И., Живаева В.В., Нечаева О.А. Эмульсионные буровые растворы на углеводородной основе и современные аспекты их совместного применения с комплексами УМОШ при бурении горизонтальных скважин на месторождениях Западной Сибири (стр. 40‑43)

 

ОБОРУДОВАНИЕ И ИНСТРУМЕНТ

 

Воробель С.В., Трифанов Г.Д., Островский В.Г. Определение удельной работы талевого каната (стр. 44‑48)

 

БУРЕНИЕ НА МОРЕ

 

Черепанов В.В., Ахмедсафин С.К., Рыбальченко В.В., Пятницкий Ю.И., Рыбьяков А.Н., Давыдов А.В., Хоштария В.Н., Мартын А.А., Курдин С.А., Дмитриев С.Е. Современная технология отбора кондиционных проб пластовой воды приборами ОПК на кабеле на залежах нефти и газа, расположенных на Арктическом шельфе (стр. 49‑58)

 

ПАМЯТНЫЕ ДАТЫ

 

Георгий Васильевич Молчанов (стр. 59‑60)

 

 

ИНФОРМАЦИОННЫЕ СВЕДЕНИЯ О СТАТЬЯХ

 

УДК 622.243.24          DOI: 10.30713/0130-3872-2019-5-5-10

 

СЕЛЕКТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ БУРИЛЬНОЙ КОЛОННОЙ ПРИ ПРОВОДКЕ
ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ СКВАЖИНЫ (с. 5)

 

Александр Степанович Повалихин, д-р техн. наук

 

e-mail: a_povalikhin@rosneft.ru

 

Владимир Юрьевич Близнюков, д-р техн. наук, профессор

 

e-mail: vublizn@yandex.ru

 

При бурении горизонтальных скважин забойным двигателем-отклонителем возникают значительные силы трения, имеют место высокие риски дифференциального прихвата бурового инструмента, невозможна эффективная очистка горизонтального ствола от шлама горной породы. Роторные управляемые системы (РУС) позволили реализовать технологию целенаправленного искривления ствола скважины при непрерывном вращении бурильной колонны ротором или верхним силовым приводом.

При роторном способе направленного бурения РУСами решаются следующие технологические, связанные с вращением бурильной колонны, задачи:

– эффективное разрушение горной породы;

– снижение сил трения в скважине;

– очистка ствола от шлама горной породы;

– формирование ствола без уступов и локальных искривлений;

– исключение дифференциального прихвата бурильной колонны.

При этом с целью эффективной реализации указанных задач секции бурильной колонны, расположенные в вертикальном, наклонном и горизонтальном стволах скважины, нужно вращать с разной частотой, что невозможно сделать при помощи типовой конструкции бурового инструмента.

Технология селективного управления бурильной колонны позволяет осуществлять автономное вращение секций бурильной колонны с различной частотой в зависимости от технологических задач интервала, в котором они расположены. Технология селективного управления бурильной колонной повысит эффективность бурения сверхдлинных горизонтальных и субгоризонтальных скважин, существенно увеличит срок работы бурильных труб и элементов бурильного инструмента, снизит риски аварий и осложнений.

 

Ключевые слова: горизонтальная скважина; буровой инструмент; роторно-управляемая система; забойный двигатель; винтовой двигатель; колонный двигатель.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

УДК 550.822.7          DOI: 10.30713/0130-3872-2019-5-11-18

 

БУРЕНИЕ СКВАЖИН НА НЕФТЬ И ГАЗ В УСЛОВИЯХ АНОМАЛЬНО
ПРОНИЦАЕМЫХ ТРЕЩИННЫХ КОЛЛЕКТОРОВ С АНОМАЛЬНО ВЫСОКИМ
ПЛАСТОВЫМ ДАВЛЕНИЕМ ФЛЮИДНОЙ СИСТЕМЫ (с. 11)

 

Андрей Гелиевич Вахромеев, д-р геол.-мин. наук,

Сергей Александрович Сверкунов, аспирант,

Александр Сергеевич Смирнов, канд. геол.-мин. наук,

Иван Владимирович Горлов, аспирант

 

Иркутский национальный исследовательский технический университет

664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83,

e-mail: andrey_igp@mail.ru, dobro_75@mail.ru, a.smirnov@ggr.gazprom.ru, i.gorlov@ggr.gazprom.ru

 

Текущие исследования авторов по изучению аномально проницаемых трещинных коллекторов с аномально высоким пластовым давлением (АВПД) в процессе бурения скважин. По данным геолого-разведочных работ на нефть и газ на территории Сибирской платформы строительство скважин всех назначений (параметрические, поисковые и разведочные, добывающие) на углеводороды (УВ), промышленные рассолы (рапа) характеризуется сложными геолого-техническими условиями их проводки [1, 3]. Высокие дебиты рапопроявлений и АВПД серьезно осложняют бурение и испытание продуктивных скважин [4, 22]. Аномально высокие пластовые давления с градиентом до 2,35...2,50 типичны для флюидных (нефть, газ, рапа) систем в карбонатных коллекторах средней части глубин 1300...2200 м осадочного чехла на юге Сибирской платформы. Неожиданное вскрытие скважинами трещинно-жильных зон приводит к аварийному фонтанированию рапой, рапогазовой смесью с дебитами до 7000 м3 или пластовой (разгазированной) нефтью. Устьевые давления на устье закрытой скважины, вскрывшей пласт-коллектор с АВПД и заполненной рассолом-рапой плотностью 1410...1450 кг/м3, достигают 16,2...18,7 МПа. Дополнительной проблемой является процесс деформации проницаемой трещинной системы при изменении геомеханических условий, например, в призабойной зоне скважины при создании переменных давлений (репрессии-депрессии) на флюидонапорную систему продуктивного пласта-коллектора.

Собраны производственные данные при бурении глубоких скважин на нефть, газ и промышленные рассолы на юге Сибирской платформы. Проведены их исследования. Глубокая скважина рассматривается как стенд для поэтапного интервального тестирования вскрытого забоем горно-геологического разреза.

Сделан анализ данных, собранных с производственных объектов. Разработано технико-технологическое решение, поднимающее уровень безопасности при бурении глубоких скважин.

Используя скважину как стенд, комплекс исследований залежей предельно насыщенных рассолов межсолевых карбонатных трещинных резервуаров кембрия на первом этапе позволил оценить возможность применения метода фильтрационной завесы в аномально проницаемом трещинном коллекторе с АВПД.

 

Ключевые слова: трещинный пласт-коллектор; аномально высокое пластовое давление; бурение; фильтрационная завеса.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

УДК 622.026.7          DOI: 10.30713/0130-3872-2019-5-19-22

 

ПРОГНОЗНАЯ ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ ПОРОД ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ
СТРОИТЕЛЬСТВА НАКЛОННЫХ СКВАЖИН (с. 19)

 

Александр Григорьевич Потапов

 

ООО "Газпром ВНИИГАЗ"

e-mail: A_Potapov@vniigaz.gazprom.ru

 

Олег Александрович Потапов

 

ОАО "ЛУКОЙЛ"

e-mail: oleg@nightmail.ru

 

Исследование устойчивости и оценка предельных градиентов напряжений на стенке наклонной скважины в изотропном массиве проведены на основе аналитического решения Н.Р. Рабиновича. В результате анализа теоретического решения получены соотношения для расчета предельных градиентов гидроразрыва и обрушения в зависимости от зенитного угла и механических свойств горных пород. Проведен анализ влияния коэффициента Пуассона на величину предельных градиентов гидроразрыва и обрушения пород. Установлены условия, при которых эти градиенты напряжения сближаются и, в пределе, в горизонтальном стволе окно бурения закрывается.

 

Ключевые слова: наклонное бурение; горизонтальный ствол; изотропный массив; окно бурения; градиент напряжения; зенитный угол; физико-механические свойства пород; предел прочности.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

УДК 519.876.2:531.718          DOI: 10.30713/0130-3872-2019-5-23-29

 

ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ ДВУХВХОДОВОЙ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ
ПАРАМЕТРОВ БУРЕНИЯ (с. 23)

 

Н.Д. Цхадая, д-р техн. наук, профессор

Б.А. Перминов, канд. техн. наук, доцент

З.Х. Ягубов, д-р техн. наук, заведующий кафедрой, профессор

Э.З. Ягубов, д-р техн. наук

К.Н. Игнатьев, начальник отдела магистратуры

 

Ухтинский государственный технический университет

e-mail: rector@ugtu.net, boris.perminoff2013@yandex.ru, zav_eatp@ugtu.net, em1370@bk.ru, kignatev@ugtu.net

 

Проведенные разработки компьютерных средств измерения на базе двухвходовых систем контроля параметров бурения позволили провести производственные испытания средства измерения на экспериментальной скважине фирмы "Элтех" г. Усинска, Республика Коми. В результате испытаний выявился целый ряд преимуществ предложенной системы контроля параметров бурения. Показано, что компьютерная система измерения позволяет не только проводить измерение контролируемых параметров, но и отслеживать их временные изменения в реальном масштабе времени. Система контроля позволяет проводить измерения следующих параметров:

1. Текущее значение крутящего момента на валу привода буровой установки

2. Текущее значение мощности двигателя привода бурильной колонны

3. Градиент крутящего момента

Испытания проводились при различных осевых нагрузках на буровой инструмент, что позволило получить целый ряд новых зависимостей режимов бурения, использование которых существенно облегчает прогнозирование оптимальной стратегии бурения. Выявлен эффект жестких биений колонны бурильных труб (релаксационных колебаний в системе бурильная колонна – привод) и определено их влияние на динамику процесса бурения. Определены частотные зависимости механической части системы от осевой нагрузки. Определены зависимость затрат мощности двигателя привода от частоты релаксационных колебаний, выявлена зависимость градиента крутящего момента от величины осевой нагрузки, изменение текущего значения крутящего момента от осевой нагрузки.

Иными словами, методика измерения параметров бурения с использованием двухвходовых структур как качественно новый метод контроля позволяет не только реализовать измерение режимных параметров и отслеживать их изменение в реальном времени, но и прогнозировать оптимальную стратегию бурения с использованием зависимостей их изменения.

 

Ключевые слова: двухвходовая система; компьютерные измерения; режимные параметры; текущие значения параметров; градиент момента.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

УДК 622.243.922          DOI: 10.30713/0130-3872-2019-5-30-35

 

НОВЫЕ ФОРМУЛЫ ДЛЯ ПЕРЕСЧЕТА
БАЗОВЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СТЕНДОВЫХ ИСПЫТАНИЙ
ВИНТОВЫХ ЗАБОЙНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ (ВЗД) В РАБОЧИЕ (с. 30)

 

Евгений Григорьевич Леонов, д-р техн. наук, профессор,

Вячеслав Сергеевич Кобец, студент

 

Российский государственный университет нефти и газа (НИУ) им. И.М. Губкина

119991, Россия, г. Москва, Ленинский просп., 65,

e-mail: vskobets@list.ru

 

Владимир Иванович Молодило, гл. технолог по бурению

 

ООО "ВНИИБТ–Буровой инструмент"

614022, Россия, г. Пермь, ул. Карпинского, 24,

e-mail: VMolodilo@integra.ru

 

Актуальность статьи обусловлена тем, что в известных каталогах и справочниках недостаточно базовых показателей о работе винтовых забойных двигателей (ВЗД), необходимых при решении ряда технологических задач. Для корректного использования данных стендовых испытаний сформулированы понятия: базовые, рабочие и справочные показатели работы ВЗД. В результате стендовых испытаний двигателя Д-172.7/8HR56.100 при различных расходах жидкости и моментах на роторе выявлен набор из семи базовых показателей (плотность и объемный расход жидкости, перепад давления и частота вращения на холостом ходу и под нагрузкой крутящим моментом), которые требуется указать в справочной литературе. Получены новые формулы для пересчета базовых показателей в рабочие, соответствующие индивидуальным условиям эксплуатации двигателя в скважине. С помощью новых формул для пересчета решены две основные технологические задачи: найден перепад давления двигателя для расчета циркуляционной системы и вычислено давление в стояке, характеризующее частоту вращения долота и нагрузку на него. Рассмотрен тестовый числовой пример пересчета базовых данных в рабочие.

 

Ключевые слова: винтовые забойные двигатели; стендовые испытания ВЗД; пересчет показателей работы ВЗД; потери давления жидкости в двигателе; частота вращения ротора ВЗД.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

УДК 622.24.051.553          DOI: 10.30713/0130-3872-2019-5-36-39

 

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ БОКОВОЙ СХЕМЫ ОЧИСТКИ ШАРОШЕЧНОГО
БУРОВОГО ДОЛОТА ГАЗООБРАЗНЫМ АГЕНТОМ (с. 36)

 

Дмитрий Юрьевич Сериков, д-р техн. наук, доцент

 

Российский государственный университет нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина

119991, Россия, г. Москва, Ленинский просп., 65,

e-mail: serrico@rambler.ru

 

Олег Геннадьевич Блинков, д-р техн. наук, профессор

 

ФГАОУ ВО "Уральский федеральный университет имени первого президента России Б.Н. Ельцина"

620002, Россия, Свердловская обл., г. Екатеринбург, ул. Мира, 19

 

Владимир Юрьевич Близнюков, д-р техн. наук, профессор

 

e-mail: vublizn@yandex.ru

 

Представлены результаты работы, направленной на дальнейшее совершенствование конструкций шарошечного бурового инструмента, предназначенного для бурения скважин с очисткой забоя газообразным агентом. Предложена новая конструкция шарошечного долота, оснащенная обратным клапаном, которая обладает высокой конкурентоспособностью ввиду ее простоты изготовления и надежности, а ее применение позволит повысить эффективность бурения скважин в условиях очистки забоя газообразным агентом.

 

Ключевые слова: шарошечные долота; обратный клапан; продувочные каналы.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

УДК 622.244.442          DOI: 10.30713/0130-3872-2019-5-40-43

 

ЭМУЛЬСИОННЫЕ БУРОВЫЕ РАСТВОРЫ НА УГЛЕВОДОРОДНОЙ
ОСНОВЕ И СОВРЕМЕННЫЕ АСПЕКТЫ ИХ СОВМЕСТНОГО ПРИМЕНЕНИЯ
С КОМПЛЕКСАМИ УМОШ ПРИ БУРЕНИИ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИН
НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ (с. 40)

 

А.Ю. Царьков,

О.И. Бенцианов

 

Российский государственный университет нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина

119991, Россия, г. Москва, Ленинский просп., 65,

e-mail: autsarkov@gmail.com

 

В.В. Живаева,

О.А. Нечаева

 

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет"

443100, Россия, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244, главный корпус

 

В статье рассмотрены современные технологические решения по применению растворов на углеводородной основе (РУО) совместно с системой рециклинга раствора и установкой химико-механической осушки шлама (УМОШ). Рекомендован комплексный подход к оптимизации строительства скважин на примере строительства горизонтальных скважин с двухколонной конструкцией на месторождениях ООО "РН–Юганскнефтегаз".

 

Ключевые слова: буровой раствор на углеводородной основе; полиэмульсан; буровой шлам; УМОШ.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

УДК 622.273.6          DOI: 10.30713/0130-3872-2019-5-44-48

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ТАЛЕВОГО КАНАТА (с. 44)

 

Сергей Викторович Воробель, канд. техн. наук, доцент,

Геннадий Дмитриевич Трифанов, д-р техн. наук, профессор,

Виктор Георгиевич Островский, канд. техн. наук, доцент

 

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

614990, Россия, Пермский край, г. Пермь, Комсомольский просп., 29,

e-mail: sergey@vetlan.ru

 

В статье рассмотрены некоторые конструктивные особенности талевых систем буровых установок. Указывается, что наиболее ответственным элементом талевой системы является тяговый орган – талевый канат. Основными причинами выхода талевых канатов из строя являются усталость металла и механический износ вследствие работы на шкивах и многослойной навивки на барабан буровой лебедки. Предложена методика расчёта удельной работы талевого каната, учитывающая параметры талевой системы и неравномерный износ каната по длине в оснастке, позволяющая объективно оценивать технический ресурс талевых канатов в различных условиях работы с учетом параметров подъемной системы. Повышение точности расчета показателей долговечности талевых канатов позволит корректировать их отработку и удельный расход в различных условиях бурения.

 

Ключевые слова: буровая установка; талевая система; талевый канат; удельная работа; методика расчёта удельной работы.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

УДК 553.981.2          DOI: 10.30713/0130-3872-2019-5-49-58

 

СОВРЕМЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ОТБОРА КОНДИЦИОННЫХ ПРОБ
ПЛАСТОВОЙ ВОДЫ ПРИБОРАМИ ОПК НА КАБЕЛЕ НА ЗАЛЕЖАХ НЕФТИ
И ГАЗА, РАСПОЛОЖЕННЫХ НА АРКТИЧЕСКОМ ШЕЛЬФЕ (с. 49)

 

В.В. Черепанов,С.К. Ахмедсафин, В.В. Рыбальченко, Ю.И. Пятницкий, А.Н. Рыбьяков

 

ПАО "Газпром"

e-mail: V.Tcherepanov@adm.gazprom.ru, S.Akhmedsafin@adm.gazprom.ru, V.Rybalchenko@adm.gazprom.ru, I.Piatnitskiy@adm.gazprom.ru, A.Rybiakov@adm.gazprom.ru

 

А.В. Давыдов, В.Н. Хоштария, А.А. Мартын, С.А. Курдин, С.Е. Дмитриев

 

ООО "Газпром геологоразведка"

e-mail: a.davydov@ggr.gazprom.ru, v.khoshtariya@ggr.gazprom.ru, a.martyn@ggr.gazprom.ru, s.kurdin@ggr.gazprom.ru, s.dmitriev@ggr.gazprom.ru

 

В данной статье рассматриваются проблемы отбора проб пластовой воды на месторождениях нефти и газа на шельфе арктических морей. Альтернативой традиционного метода испытания скважины в колонне является методика, позволяющая отбирать кондиционные пробы пластовой воды в открытом стволе пробуренной скважины с использованием современных приборов на кабеле. Представленная технология даёт возможность оптимизировать временные и финансовые затраты на проведение данного вида работ.

 

Ключевые слова: шельф; лицензионный участок; скважина; продуктивные отложения; газ; пластовая вода; фильтрат бурового раствора; опробование пластов на кабеле.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

 

 

ГЕОРГИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ МОЛЧАНОВ,

доктор технических наук, профессор

13.11.1917–30.03.2019 гг.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

 

ОАО «ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОРГАНИЗАЦИИ, УПРАВЛЕНИЯ И ЭКОНОМИКИ НЕФТЕГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ»

Главная страница журнала