Том 330 № 10 (2019)

DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2019/10/2304

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ РИСКОВ ЗАКЛИНИВАНИЯ ДЛЯ ИСКЛЮЧЕНИЯ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИХВАТОВ ТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ «ПЕРФОБУР» ПРИ БУРЕНИИ РАЗВЕТВЛЕННЫХ КАНАЛОВ В ТЕРРИГЕННЫХ КОЛЛЕКТОРАХ

Актуальность. Одним из перспективных методов вторичного вскрытия продуктивных пород является бурение глубоких каналов малого диаметра технической системой радиального бурения «Перфобур». Рассмотрены вопросы прогнозирования и предупреждения прихватов бурильных компоновок технической системы вследствие возможного заклинивания в интервалах неустойчивых пород. Заклинивания в данных интервалах с большой степенью вероятности происходят вследствие упруговязкопластического деформирования поперечного сечения перфорационного канала. Цель: оценка рисков прихватов технической системы «Перфобур» вследствие заклинивания при бурении и спускоподъемных операциях и разработка технологических мероприятий по их предупреждению. Объекты: глубокий канал малого диаметра и сверхмалого радиуса кривизны в терригенном пласте-коллекторе нефтяного месторождения в Поволжье, представляющего собой чередование аргиллита, алевролита и песчаника. Методы: геомеханическое моделирование, численное интегрирование, метод переменных модулей. Результаты. Определены перемещения стенок глубокого перфорационного канала во времени для терригенного пласта-коллектора, представляющего собой чередование аргиллита, алевролита и песчаника. Получены зависимости упруговязкопластического перемещения стенок канала малого диаметра (58–60 мм) и радиуса кривизны (5–10 м) с изменением зенитного угла. Упруговязкопластическое перемещение верхней стенки перфорационного канала, как правило, значительно (в 1,5 и более раза) превышает упруговязкопластическое перемещение боковой стенки перфорационного канала. Следовательно, упруговязкопластическое перемещение верхней стенки является наиболее опасным и определяющим с точки зрения заклинивания особенно при спускоподъемных операциях. При бурении долотами типа PDC (опасное перемещение стенки равно 2 мм) определено, что наиболее опасным с точки зрения заклинивания является пропласток аргиллита и время безопасного ведения работ составляет один час. Для предупреждения возможного заклинивания компоновок технической системы «Перфобур» предложено применение специально разработанного секционного винтового забойного двигателя габарита 49 мм с кинематическим отношением рабочих органов – 9:10, что кратно увеличивает механическую скорость бурения по сравнению ранее применяемыми (также не серийными) винтовыми забойными двигателями с кинематикой рабочих органов – 5:6, использование струйных и волновых кольмататоров, расширителей, калибраторов-виброгасителей и осцилляторов, размещаемых в расчетных местах компоновки низа бурильной колонны для предотвращения и ликвидации возможных осложнений в радиальных каналах.

Ключевые слова:

Техническая система «Перфобур», компоновка низа бурильной колонны, прихват долота, упруговязкопластическое деформирование горной породы, призабойная зона пласта, бурение разветвленных радиальных каналов малого диаметра и радиуса кривизны

Авторы:

Илья Александрович Лягов

Азат Гумарович Губайдуллин

Александр Васильевич Лягов

Александр Иванович Могучев

Анатолий Николаевич Попов

Скачать PDF