Удосконалення технології буріння скерованих свердловин суміщеним способом

Abstract

На підставі критичного аналізу науково-практичних і виробничотехнологічних даних буріння похило-скерованих (ПСС) і горизонтальних (ГС) свердловин Гнідинцівського та Бугроватівського родовищ опрацьовано існуючий спектр проблем керування параметрами їх проектних профілів ізвикористанням традиційних і новітніх компоновок низу бурильної колони (далі – КНБК). Наведено основні принципи проєктування вибору їх конструкцій для різних завдань скерованого буріння з використанням різноманітних способів буріння. Встановлено, що керування заданими параметрами проєктного профілю скерованих свердловин відбувається з використанням орієнтованих і неорієнтованих КНБК, у залежності від способу буріння. Наведено конструктивні особливості та технологію застосування типових конструкцій орієнтованих і неорієнтованих КНБК, яким відведено роль забезпечення траєкторних параметрів їх криво- і прямолінійних інтервалів зі зміною кутових параметрів осі стовбура свердловини за існуючих способів буріння. Сконцентровано увагу на орієнтованих конструкціях КНБК на базі вибійного двигуна (далі – ВД), для яких систематизовано математичні моделі розрахунку, критерії їх проєктування і вибору для змінних технікотехнологічних параметрів скерованого буріння. Сформульовано загальні завдання вибору технологічних рішень для буріння скерованих свердловин суміщеним способом із використанням орієнтованих КНБК на базі ВД. Для проєктування і вибору параметрів цих КНБК із метою забезпечення заданих техніко-технологічних чинників формування траєкторії скерованої свердловини конструкціями з різною кількістю опорно-центрувальних елементів (далі – ОЦЕ), запропонованопоєднання конструктивних параметрів і енергетичних характеристик їх взаємодії з вибоєм і стінками свердловини та систем обмежень для забезпечення параметрів проєктного профілю.

A critical analysis of the existing scientific, practical, productional and technological data for drilling directional and horizontal wells at the Gnidyntsivskeти and Bugruvativske fields helped to process a range of problems of managing the parameters of well profile using the traditional and the newest Bottom Hole Assembly (BHA).The paper provides basic principles for a well design, the choice of a well construction based on different tasks of directional drilling using diverse methods of drilling. The research showed that the control of the set parameters of the projected well profile of the directional wells is performed with the help of oriented and onoriented BHA, depending on the method of drilling. The work provides the structural features and technology for the application of typical structures of oriented and non-oriented BHA's. The paper explains the role of providing trajectory parameters of their curvilinear and rectilinear intervals with changing the angular parameters of the axis of the wellbore under existing drilling methods. The attention is focused on oriented BHA's based on the Positive Displacement Motor (PDM), for which mathematical models of calculation, criteria of their designing and selection for the variable technical and technological parameters of directional drilling are systematized. There were formulated general tasks of the choice of technological solutions for drilling directional wells with the help of combined drilling method by oriented BHA's based on PDM. For the design and selection of the parameters of these BHA's with the purpose of providing the given technical and technological factors of formation of the well profile of the directional well with different number of stabilizers, there was suggested a combination of design parameters and energy characteristics of their interaction with bottom and wellbore aiming at the provision of project well profile settings.