ISSN 0130-3872

Научно-технический журнал

СТРОИТЕЛЬСТВО
НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН

НА СУШЕ И НА МОРЕ

                                                                                                            Издается с 1993 г.

Май 2018 г.                                            5                            Выходит 12 раз в год

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ БУРЕНИЯ

 

Перминов Б.А., Перминов В.Б., Ягубов З.Х., Розанов А.С. Реализация двухвходовой системы контроля крутящего момента (стр. 5‑13)

 

Буслаев Г.В., Овчинников В.А., Рудницкий Н.А. Оптимизация состава компоновки низа бурильной колонны скважины № 741 Камышинская (стр. 14‑18)

 

Рза-заде С.А., Самедов В.Н., Бахшалиева Ш.О., Махмудова В.З., Омарова А.Ш., Исмайлов Ф.Н. Самоориентирующая упругая компоновка низа бурильной колонны (КНБК) (стр. 19‑21)

 

ОБОРУДОВАНИЕ И ИНСТРУМЕНТ

 

Сериков Д.Ю., Ищук А.Г. Совершенствование конструкции опоры скольжения шарошечного бурового инструмента (стр. 22‑25)

 

Третьяк А.А., Литкевич Ю.Ф., Гроссу А.Н., Борисов К.А. Лабораторные исследования износостойкости режущих элементов буровых долот, армированных алмазно-твердосплавными пластинами (стр. 26‑30)

 

Гафаров Ф.М., Рагимова М.С. Определение коэффициента степени повреждения при ступенчатом нагружении деталей машин (стр. 31‑34)

 

Аллахвердиев З.С., Исмайлова Л.А. К вопросу разрушения поверхностного слоя пары плунжер-цилиндр СШН (стр. 35‑36)

 

ЗАКАНЧИВАНИЕ СКВАЖИН

 

Бабаян Э.В., Антониади Д.Г., Усов С.В., Арцыбашев К.И. Проблемы и решения гидравлики цементирования скважин (стр. 37‑42)

 

Гасумов Р.А, Гасумов Э.Р. Освоение скважин многоступенчатым эжектированием (стр. 43‑46)

 

БУРЕНИЕ НА МОРЕ

 

Сочнева И.О. Опыт обеспечения круглогодичного бурения в Арктике с помощью погружных буровых установок (стр. 47‑56)

 

РЕМОНТНО-ИЗОЛЯЦИОННЫЕ РАБОТЫ

 

Нифантов В.И., Сингуров А.А., Мельников С.А., Пищухин В.М., Кузнецов С.А., Макарьев О.В. Эксплуатация и ремонт газовых скважин в условиях водопритока (стр. 57‑63)

 

 

ИНФОРМАЦИОННЫЕ СВЕДЕНИЯ О СТАТЬЯХ

 

УДК 622.233.52-83:531.781          DOI: 10.30713/0130-3872-2018-5-5-13

 

РЕАЛИЗАЦИЯ ДВУХВХОДОВОЙ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ
КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА (с. 5)

 

Борис Алексеевич Перминов, канд. техн. наук, доцент,

Зафар Хангусейн оглы Ягубов, д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой,

Андрей Сергеевич Розанов, магистр

 

Ухтинский государственный технический университет

169300, Россия, Республика Коми, г. Ухта, ул. Первомайская, 13,

e-mail: boris.perminoff2013@yandex.ru, zav_eatp@ugtu.net, rozanov_a.s@mail.ru

 

Виктор Борисович Перминов, канд. техн. наук, заместитель начальника отдела

 

ООО "Газпром трансгаз Ухта"

169300, Россия, Республика Коми, г. Ухта, просп. Ленина, 39/2,

e-mail: vperminov@sgp.gazprom.ru

 

В связи с индивидуальными особенностями технологического процесса бурения каждой отдельно взятой скважины использование централизованного управления бурением связано с существенными трудностями, что приводит к развитию дополнительных методов локального управления процессом. При этом показано, что компенсация случайных воздействий при углублении скважины наиболее целесообразно проводится с использованием динамических параметров бурения. Так как наибольшей информативностью, в этом случае, обладает параметр крутящего момента, то на этом основании авторы предлагают для измерения динамических приращений крутящего момента на валу привода бурильной колонны использовать двухвходовые системы контроля с вариационными каналами измерения мощности и угловой скорости вала привода двигателя бурильной колонны. Предлагаемый к рассмотрению измерительный комплекс рассчитан на работу буровой установки с электроприводом постоянного тока и состоит из датчиков тока и напряжения датчика угловой скорости вала привода, блока аналого-цифровых преобразователей (АЦП), линии связи, компьютера (контроллера) и монитора. Измерительный комплекс позволяет проводить измерения:

– текущего значения мощности потребления электродвигателя постоянного тока;

– полное значение крутящего момента на валу привода M = Mо ± ΔM;

– динамическое приращение крутящего момента ± ΔM.

Результаты измерения фиксируются в виде осциллограммы в реальном масштабе времени с градуированной координатной сеткой.

Испытания измерительного комплекса на экспериментальной скважине фирмы "Элтех" г. Усинск Республики Коми дали хорошие результаты, на основании которых методика построения подобных средств измерения может быть рекомендована для широкого внедрения.

 

Ключевые слова: трансформатор постоянного тока; трансформатор напряжения; аналого-цифровой преобразователь; динамические приращения крутящего момента; программное обеспечение.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

УДК 622.243.24-048.34          DOI: 10.30713/0130-3872-2018-5-14-18

 

ОПТИМИЗАЦИЯ СОСТАВА КОМПОНОВКИ НИЗА БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ
СКВАЖИНЫ № 741 КАМЫШИНСКАЯ (с. 14)

 

Георгий Викторович Буслаев, канд. техн. наук, доцент кафедры,

Вячеслав Александрович Овчинников

 

Ухтинский государственный технический университет

169300, Россия, Республика Коми, г. Ухта, ул. Первомайская, 13,

e-mail: gbuslaev@ugtu.net

 

Николай Александровч Рудницкий

 

ОАО "Усинскгеонефть"

169710, Россия, Республика Коми, г. Усинск, Магистральная ул., 4,

e-mail: contact@ugn.usinsk.ru

 

Предложена методика оценки способности "маятниковых" КНБК возвращать траекторию скважины к вертикали при безориентированном бурении. В модуле "Преданализ КНБК" программного комплекса DrillScan был выполнен анализ пяти проектных КНБК с целью оценки их способности возвращать траекторию скважины к вертикали, для чего были рассчитаны прогнозные интенсивности падения зенитных углов, равных 1, 3 и 5°, с учетом коэффициента кавернозности разбуриваемого интервала. Прогнозная интенсивность падения зенитного угла для рассмотренных КНБК растет по мере увеличения зенитного угла наклона КНБК, что говорит о реализации принципа отвеса, благодаря которому при бурении ствол скважины будет сохранять свою вертикальность.

В ходе исследования выявлено наличие отклоняющей силы КНБК № 15, закручивающей траекторию скважины при зенитном угле 1° – против часовой стрелки, а при углах более 3 и 5° – по часовой стрелке. С целью предотвращения закручивания траектории скважины по спирали при бурении КНБК № 15 рекомендуется в ее состав включить винтовой забойный двигатель ДРУ-127РС. Эффективность предложенных рекомендаций была доказана по результатам бурения скважины № 741 Камышинская.

 

Ключевые слова: вертикальное бурение; вертикальная скважина; безориентированное бурение; прогноз интенсивности искривления; компоновка низа бурильной колонны.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

УДК 622.24          DOI: 10.30713/0130-3872-2018-5-19-21

 

САМООРИЕНТИРУЮЩАЯ УПРУГАЯ КОМПОНОВКА
НИЗА БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ (КНБК) (с. 19)

 

Самед Али Искендер оглы Рза-заде, канд. техн. наук, доцент,

Вугар Нурахмедович Самедов, канд. техн. наук, доцент,

Ширин Огтай кызы Бахшалиева, ассистент,

Вафа Зейнал кызы Махмудова, ст. лаборант,

Айтен Шемседдин кызы Омарова, ст. лаборант,

Фуад Назим оглы Исмайлов, докторант

 

Азербайджанский государственный университет нефти и промышленности

AZ1010, Азербайджан, г. Баку, пр. Азадлыг, 34,

е-mail: sameddrilling@hotmail.com, samedovvuqar@mail.ru, bahshaliyeva@mail.ru, vafa.mahmudova@mail.ru, aytandrilling@mail.ru, nazim.ismailov2015@mail.ru

 

Как известно, при бурении горизонтальных скважин используется современное оборудование Geo-Pilot, Abto Trak с включением системы MWD и LWD, позволяющее осуществлять контроль за параметрами наклонной скважины в режиме реального времени.

Наличие современного оборудования, конечно, позволяет успешно осуществить проводку наклонных и горизонтальных скважин. Однако предлагаемое оборудования достаточно дорогое и требует привлечения специалистов, умеющих работать с этими устройствами.

Поэтому в данной статье предлагается КНБК с упругим центратором, работающая по принципу самоориентирования.

Проводятся компьютерные расчёты этих КНБК, позволившие установить влияние сил реакций на степень сжатия упругих центраторов, с последующим учетом влияния величины сжатия на изменения зенитного угла.

Установлено, что применение таких КНБК позволяет самоориентироваться по зенитному углу. Это позволяет использовать их при бурении горизонтального участка ствола горизонтальных скважин с целью его стабилизации.

 

Ключевые слова: компоновка низа бурильной колонны (КНБК); зенитный угол; упругий центратор; самоориентирующаяся КНБК; отклоняющая сила.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

УДК 622.24.051.553          DOI: 10.30713/0130-3872-2018-5-22-25

 

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ОПОРЫ СКОЛЬЖЕНИЯ
ШАРОШЕЧНОГО БУРОВОГО ИНСТРУМЕНТА (с. 22)

 

Дмитрий Юрьевич Сериков, канд. техн. наук, доцент

 

РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина

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

e-mail: serrico@rambler.ru

 

Андрей Георгиевич Ищук, канд. техн. наук, президент

 

NRB – New Rock Bits s.r.o.

51101, Czech Republic, Turnov, Bezrucova 788

 

Представлены результаты работы, направленной на совершенствование конструкции опоры шарошечного бурового инструмента. На основе проведенных научно-исследовательских и конструкторско-технологических работ была разработана новая конструкция подшипников скольжения кассетного типа, позволяющая существенно повысить надежность, долговечность и эффективность работы опорных (подшипниковых) узлов шарошечного бурового инструмента.

 

Ключевые слова: шарошечный буровой инструмент; опорный (подшипниковый) узел; подшипник скольжения кассетного типа.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

УДК 622.234          DOI: 10.30713/0130-3872-2018-5-26-30

 

ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ
РЕЖУЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ БУРОВЫХ ДОЛОТ, АРМИРОВАННЫХ
АЛМАЗНО-ТВЕРДОСПЛАВНЫМИ ПЛАСТИНАМИ (с. 26)

 

Александр Александрович Третьяк, канд. техн. наук, доцент,

Юрий Федорович Литкевич, канд. техн. наук, доцент,

Анна Николаевна Гроссу, старший преподаватель,

Константин Андреевич Борисов, аспирант

 

Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова

346428, Россия, Ростовская область, г. Новочеркасск, ул. Просвещения, 132,

e-mail: 13050465@mail.ru

 

В статье приводятся результаты лабораторных исследований износа алмазно-твердосплавных пластин (АТП) по высоте при истирании их на абразивном круге установки для ускоренных испытаний материалов УИМ-2 с горизонтальной осью вращения.

Авторы приводят схему с целью определения износа по высоте и прироста площадки затупления АТП круглой цилиндрической формы, приводят формулы для расчета длины режущей части алмазного слоя, при заданных значениях радиуса АТП. Приведена схема установки для ускоренных испытаний материалов УИМ-2 и детально изложена последовательность работ с ней.

Лабораторные исследования износостойкости АТП на установке УИМ-2 позволили установить интенсивность износа АТП по высоте во времени, что является универсальным показателем и в свою очередь дает возможность проводить расчеты механической скорости бурения, позволяя определять наработку всех видов буровых инструментов режущего типа – долот, коронок, калибраторов и др., армированных АТП.

 

Ключевые слова: износостойкость; износ по высоте; ускоренные испытания материалов; нагрузочное приспособление; площадка затупления; осевая нагрузка; абразивный круг; путь трения; скорость бурения; наработка инструмента.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

УДК 622.22          DOI: 10.30713/0130-3872-2018-5-31-34

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА СТЕПЕНИ ПОВРЕЖДЕНИЯ
ПРИ СТУПЕНЧАТОМ НАГРУЖЕНИИ ДЕТАЛЕЙ МАШИН (с. 31)

 

Фариз Муззафарович Гафаров, канд. техн. наук, доцент,

Махлуга Сурхаевна Рагимова, канд. техн. наук, ст. науч. сотр.

 

Азербайджанский государственный университет нефти и промышленности

AZ1010, Азербайджан, г. Баку, просп. Азадлыг, 34,

e-mail: rahimova_mahluqa@mail.ru

 

Многие детали и узлы бурового оборудования работают в различных режимах, и действующие нагрузки у них изменяются во времени. Величина напряжений обычно находится ниже предела выносливости, однако в ряде режимов работы напряжений, узлов и деталей машин может быть и выше предела выносливости. Однако при образовании повреждений в деталях машин участвуют также спектры напряжений, уровень которых ниже предела выносливости.

 

Ключевые слова: разрушение; нагрузка; напряжение; гипотеза; накопления повреждений; долговечность; коэффициент; степени повреждения; детали машин.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

УДК 622.276.012.05          DOI: 10.30713/0130-3872-2018-5-35-36

 

К ВОПРОСУ РАЗРУШЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ПАРЫ
ПЛУНЖЕР-ЦИЛИНДР СШН (с. 35)

 

Замеддин Султанели оглы Аллахвердиев, д-р философ. наук по технике, доцент,

Латифа Ариф кызы Исмайлова, аспирант

 

Азербайджанский государственный университет нефти и промышленности

AZ1010, Азербайджан, г. Баку, просп. Азадлыг, 34,

e-mail: sultanelioglu@gmail.com, latifa.ismaylova@gmail.com

 

В статье с целью изучения разрушения поверхностного слоя пары плунжер-цилиндр СШН разработаны конструктивно-технологические меры, способствующие снижению величины сжимающей силы в паре плунжер-цилиндр, в результате чего снижаются контурные напряжения в зоне контакта. За счет снижения контурных давлений в паре плунжер-цилиндр достигнут значительный успех по уменьшению износа в трущихся парах при наличии в скважинах поверхностно-активных веществ.

Известно, что продукция большинства нефтяных скважин содержит в достаточном количестве коррозионно-активных веществ которые оказывают влияние на разрушение поверхностных слоев пары плунжер-цилиндр при их взаимном трении. На основе проведенных специальных исследований установлено, что в процессе работы скважинного-штангового насоса в паре плунжер-цилиндр возникает высокое удельное давление за счет прижатия плунжера к цилиндру.

 

Ключевые слова: плунжер-цилиндр; напряжения; плунжер; скважина; клапан.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

УДК 622.245.42          DOI: 10.30713/0130-3872-2018-5-37-42

 

ПРОБЛЕМЫ И РЕШЕНИЯ ГИДРАВЛИКИ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИН (с. 37)

 

Эдуард Вартанович Бабаян, канд. техн. наук, ст. науч. сотр., доцент кафедры Института нефти, газа и энергетики (ИНГЭ),

Дмитрий Георгиевич Антониади, д-р. техн. наук, профессор, директор Института нефти, газа и энергетики (ИНГЭ),

Сергей Васильевич Усов, канд. техн. наук, ст. науч. сотр., доцент кафедры Института нефти, газа и энергетики (ИНГЭ),

Константин Игоревич Арцыбашев, аспирант Института нефти, газа и энергетики (ИНГЭ)

 

Кубанский государственный технологический университет (КубГТУ)

350058, Россия, г. Краснодар, ул. Старокубанская, 88/4,

e-mail: bev37@mail.ru, dg@antoniadi.com, baku50@mail.ru, k.artsibashev@mail.ru

 

На основании проведенных аналитических исследований рассмотрены гидравлические процессы, происходящие в колонном и заколонном пространствах при цементировании скважины.

На основании результатов компьютерного моделирования процесса цементирования установлено, что скорость движения потоков жидкостей, закачиваемых в скважину, и, как следствие, возникающие в ходе операции давления в стволе скважины могут существенно отличаться от значений, рассчитываемых по существующим утверждённым методикам. Значения параметров процесса цементирования изменяются в зависимости от глубины, профиля ствола скважины, расположения обсадной колонны в стволе скважины, реологических свойств жидкостей, закачиваемых в скважину, и объемов этих жидкостей.

Результаты моделирования объясняют низкое качество изоляции заколонного пространства скважины при цементировании и служат существенным дополнением к известным исследованиям по технологии цементирования, свойствам цементных и глинистым растворов. Таким образом, приведенные в работе сведения о гидравлических явлениях, должны учитываться в целях повышения качества строительства скважин при проектировании процесса цементирования.

 

Ключевые слова: гидравлика процесса цементирования; компьютерное моделирование; вытеснение бурового раствора; эксцентричное расположение колонны; разрыв сплошности потока цементного раствора.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

УДК 622.245          DOI: 10.30713/0130-3872-2018-5-43-46

 

ОСВОЕНИЕ СКВАЖИН МНОГОСТУПЕНЧАТЫМ ЭЖЕКТИРОВАНИЕМ (с. 43)

 

Рамиз Алиевич Гасумов, д-р техн. наук, профессор, первый заместитель генерального директора,

Эльдар Рамизович Гасумов, канд. экон. наук

 

ОАО "СевКавНИПИгаз"

355035, Россия, г. Ставрополь, ул. Ленина, 419,

e-mail: Priemnaya@scnipigaz.ru

 

В статье изучены и проанализированы особенности освоения скважин в труднодоступных районах, которые имеют свои характерные особенности, обусловленные ограниченностью применения громоздкого передвижного оборудования для проведения разовых операций в отдаленных районах, платформах или отсутствием в наличии буровых растворов разных плотностей и т. д.

Изложен способ освоения скважин снижением противодавления столба жидкости в скважине путем замены тяжелого бурового раствора на промывочные системы меньшей плотности с применением насосных агрегатов, установленных на шасси автомобилей и прицепах компрессорных установок высокого давления большой массы.

Рассмотрен способ снижения противодавления столба жидкости в скважине многоступенчатым эжектированием. Технология вызова притока из пласта пенами с использованием эжекторов предусматривает приготовление с помощью насосного и компрессорного оборудования пен, закачивание их в скважину для вытеснения воды и создание необходимой величины депрессии на забое за счет меньшей плотности пены и ее самоизлива. Способ эжектирования воздуха непосредственно из атмосферы позволяет получить пену заданной кратности и требуемое давление закачки ее в скважину. Приведены необходимые гидравлические расчеты и схема обвязки оборудования при освоении скважин многоступенчатым эжектированием.

 

Ключевые слова: освоение; скважина; эжектор; вызов притока; пласт; многоступенчатое эжектирование; призабойная зона; коэффициент эжекции; давление.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

УДК 553.98(985)          DOI: 10.30713/0130-3872-2018-5-47-56

 

ОПЫТ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КРУГЛОГОДИЧНОГО БУРЕНИЯ В АРКТИКЕ
С ПОМОЩЬЮ ПОГРУЖНЫХ БУРОВЫХ УСТАНОВОК (с. 47)

 

Инга Олеговна Сочнева, канд. техн. наук, доцент

 

МИЭП МГИМО МИД России

119454, Россия, г. Москва, просп. Вернадского, 76,

e-mail: sochnevamgimo@yandex.ru

 

Круглогодичное геолого-разведочное бурение в Арктике вполне возможно. При этом затраты на его проведение могут быть не столь велики. Если принять во внимание, что первая морская скважина с погружной буровой установки была пробурена именно в российской Арктике, то можно считать, что именно СССР явился бесспорным первопроходцем в круглогодичном бурении морских скважин на арктическом шельфе. При этом использовались отечественные технические решения и оборудование.

 

Ключевые слова: Арктика; геолого-разведочное бурение; погружные буровые установки.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

УДК 622.324          DOI: 10.30713/0130-3872-2018-5-57-63

 

ЭКСПЛУАТАЦИЯ И РЕМОНТ ГАЗОВЫХ СКВАЖИН
В УСЛОВИЯХ ВОДОПРИТОКА (с. 57)

 

Виктор Иванович Нифантов, д-р техн. наук, академик РАЕН, гл. науч. сотр.,

Сергей Александрович Мельников, канд. геол.-мин. наук, начальник лаборатории,

Василий Михайлович Пищухин, канд. техн. наук, академик АН ПРЭ, вед. науч. сотр.,

Сергей Александрович Кузнецов, зав. сектором

 

ООО "Газпром ВНИИГАЗ"

142717, Россия, Московская обл., Ленинский район, сельское поселение Развилковское, поселок Развилка, Проектируемый пр. № 5537, владение 15, стр. 1,

e-mail: V_Nifantov@vniigaz.gazprom.ru, S_Melnikov@vniigaz.gazprom.ru, V_Pischukhin@vniigaz.gazprom.ru, S_Kuznetsov@vniigaz.gazprom.ru

 

Александр Александрович Сингуров, канд. техн. наук, зам. директора, менеджер

 

Сахалин Энерджи Инвестмент Компани Лтд.

693020, Россия, Южно-Сахалинск, ул. Дзержинского, 35,

e-mail: Alexander.Singurov@sakhalinenergy.ru

 

Олег Васильевич Макарьев, зам. нач. управления, нач. отдела

 

ПАО "Газпром"

196210, Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Стартовая, 6, лит. Д,

e-mail: O.Makarev@adm.gazprom.ru

  

В статье рассмотрены вопросы эксплуатации обводняющихся скважин газовых месторождений. Проанализированы причины обводнения и механизмы водопритока к скважинам. Приведены способы предупреждения и борьбы с обводнением скважин, а также удаления воды с забоя скважин. Рассмотрены технологии ремонтно-изоляционных работ для предупреждения обводнения и удаления воды из скважин.

Проанализированы технологии изоляции пластовых вод гелеобразными составами, удаление жидкости с забоев скважин с использованием поверхностно-активных веществ, применение газожидкостных смесей для промывки скважин. Приведены их свойства и характеристики. Показаны результаты их исследований в лабораторных и промысловых условиях. Рассмотрена возможность их применения в различных термобарических и геохимических условиях.

Даны рекомендации по технологии ремонтно-изоляционных работ с использованием указанных реагентов. Приведены результаты ремонтных работ и показана их эффективность.

 

Ключевые слова: газовая скважина; ремонт скважин; ремонтно-изоляционные работы; обоводнение; водоприток; гелеобразные составы; газожидкостные смеси; поверхностно-активные вещества.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

 

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

Главная страница журнала