Menu Close

Нескромных направленное бурение: Направленное бурение и основы кернометрии

Нескоромных, Вячеслав Васильевич — Разрушение горных пород при бурении скважин [Текст] : учебное пособие для студентов, обучающихся по профилю подготовки бакалавров «Бурение нефтяных и газовых скважин» направления 130000 «Нефтегазовое дело»


Поиск по определенным полям

Чтобы сузить результаты поисковой выдачи, можно уточнить запрос, указав поля, по которым производить поиск. Список полей представлен выше. Например:

author:иванов

Можно искать по нескольким полям одновременно:

author:иванов title:исследование

Логически операторы

По умолчанию используется оператор AND.
Оператор AND означает, что документ должен соответствовать всем элементам в группе:

исследование разработка

author:иванов title:разработка

оператор OR означает, что документ должен соответствовать одному из значений в группе:

исследование OR разработка

author:иванов

OR title:разработка

оператор NOT исключает документы, содержащие данный элемент:

исследование NOT разработка

author:иванов NOT title:разработка

Тип поиска

При написании запроса можно указывать способ, по которому фраза будет искаться. Поддерживается четыре метода: поиск с учетом морфологии, без морфологии, поиск префикса, поиск фразы.
По-умолчанию, поиск производится с учетом морфологии.
Для поиска без морфологии, перед словами в фразе достаточно поставить знак «доллар»:

$исследование $развития

Для поиска префикса нужно поставить звездочку после запроса:

исследование*

Для поиска фразы нужно заключить запрос в двойные кавычки:

«исследование и разработка«

Поиск по синонимам

Для включения в результаты поиска синонимов слова нужно поставить решётку «#» перед словом или перед выражением в скобках.
В применении к одному слову для него будет найдено до трёх синонимов.
В применении к выражению в скобках к каждому слову будет добавлен синоним, если он был найден.
Не сочетается с поиском без морфологии, поиском по префиксу или поиском по фразе.

#исследование

Группировка

Для того, чтобы сгруппировать поисковые фразы нужно использовать скобки. Это позволяет управлять булевой логикой запроса.
Например, нужно составить запрос: найти документы у которых автор Иванов или Петров, и заглавие содержит слова исследование или разработка:

author:(иванов OR петров) title:(исследование OR разработка)

Приблизительный поиск слова

Для приблизительного поиска нужно поставить тильду «~» в конце слова из фразы. Например:

бром~

При поиске будут найдены такие слова, как «бром», «ром», «пром» и т.д.
Можно дополнительно указать максимальное количество возможных правок: 0, 1 или 2. Например:

бром~1

По умолчанию допускается 2 правки.
Критерий близости

Для поиска по критерию близости, нужно поставить тильду «~» в конце фразы. Например, для того, чтобы найти документы со словами исследование и разработка в пределах 2 слов, используйте следующий запрос:

«исследование разработка«~2

Релевантность выражений

Для изменения релевантности отдельных выражений в поиске используйте знак «^» в конце выражения, после чего укажите уровень релевантности этого выражения по отношению к остальным.
Чем выше уровень, тем более релевантно данное выражение.
Например, в данном выражении слово «исследование» в четыре раза релевантнее слова «разработка»:

исследование^4 разработка

По умолчанию, уровень равен 1. Допустимые значения — положительное вещественное число.
Поиск в интервале

Для указания интервала, в котором должно находиться значение какого-то поля, следует указать в скобках граничные значения, разделенные оператором TO.
Будет произведена лексикографическая сортировка.

author:[Иванов TO Петров]

Будут возвращены результаты с автором, начиная от Иванова и заканчивая Петровым, Иванов и Петров будут включены в результат.

author:{Иванов TO Петров}

Такой запрос вернёт результаты с автором, начиная от Иванова и заканчивая Петровым, но Иванов и Петров не будут включены в результат.
Для того, чтобы включить значение в интервал, используйте квадратные скобки. Для исключения значения используйте фигурные скобки.

Направленное бурение | Геологический портал GeoKniga

Издание:Министерство нефтяной промышленности, Москва, 1983 г., 152 стр.

Язык(и)Русский

Инструкция отражает современный опыт бурения наклонно-направленных скважин в различных районах Советского Союза

В ней приведены обязательные для всех предприятий и организаций нефтяной и газовой проиылленности требования, предъявляемые к работам по проектированию и бурению наклонно-направленных скважин

В приложениях к инструкции даны рекомендации о порядке выполнения этих работ, а также номограммы для необходимых инженерных расчетов.

ТематикаБурение, Инструкции

СкачатьСмотреть список доступных файлов

Автор(ы):Stromhaug A.H.

Издание:NTNU, 2014 г., 132 стр.

Язык(и)Английский

Drilling operations are a significant cost in the process of recovering hydrocarbons. The operations are advanced and associated with large HSE and financial risks. The main objectives in a successful drilling operation are to construct safe and economically efficient wells, but the success also depends on hitting the target. As the drilling operation has very high standards of execution, a good drilling operation depends on a good well plan.

The planning phase is a large and complex process as it engineers all aspects of a drilling operation. This is key to create safe and economically efficient wells. Well trajectory planning is a mixture of many parameters but in the end it comes down to identifying the most optimum well path. That means they should be based on exact mathematical calculation models, to precisely calculate well bore trajectories. The industry uses a number of different planning tools that makes it possible to calculate and plan complex well path trajectories. Very few studies have addressed this topic in a systematic manner. 

ТематикаБурение

МеткиБурение, Направленное бурение СкачатьСмотреть список доступных файлов

Автор(ы):Морозов Ю.Т.

Издание:Недра, Ленинград, 1987 г., 221 стр., УДК: 622.243.2

Язык(и)Русский

Изложена методика разведки месторождений направленными м многоствольными кустовыми скважинами. Даны классификации проектных трасс скважин и методика их проектирования с помощью ЭВМ, критерии и методика оперативного управления трассой. Рассмотрены конструкции технических средств для забуривания дополнительных стволов многоствольных скважин и различных отклонителей для искусственного отклонения направленных скважин, показаны методические приемы и технология направленного бурения, получившие наиболее широкое распространение. Особое внимание уделено методам и приборам для ориентации отклонителей на поверхности и в скважинах. Приведена методика оперативного применения автономных инклинометров.

Для инженерно-технических работников и буровых мастеров геологоразведочных организаций.

ТематикаБурение

МеткиБурение, Направленное бурение СкачатьСмотреть список доступных файлов

Автор(ы):Андронов И.Н., Буслаев В.Ф, Миленький А.М., Пластинина Е.В.

Издание:УГТУ, Ухта, 2008 г., 52 стр., УДК: 622.243.2 (075.8), ISBN: 978-5-88179-550-4

Язык(и)Русский

В настоящей работе излагаются причины и факторы, вызывающие образования желобов, методики и примеры решения задач по обоснованию радиуса искривления, глубины образования желоба, количества рейсов, проходки на долото для различных геологических условий.

Пособие предназначено для подготовки бакалавров, магистров и специалистов по направлению 130500 «Нефтегазовое дело» и специальности 130504 «Бурение нефтяных и газовых скважин», в частности, при изучении дисциплин «Технология бурения нефтяных и газовых скважин», «Аварии и осложнения в бурении», «Бурение горизонтальных и многозабойных скважин», «Проектирование скважин» и др.

ТематикаГорючие полезные ископаемые, Бурение

МеткиЖелобные выработки, Направленное бурение, Учебная литература СкачатьСмотреть список доступных файлов

Автор(ы):Смашов Н.Ж.

Издание:Москва, 2017 г., 135 стр.

Язык(и)Русский

В работах, посвященных проблемам направленного бурения скважин отмечается, что принципиально новыми для их эффективного решения следует считать технические средства и методы, которые не традиционны для геологоразведки, базирующиеся на применении винтовых забойных двигателей (ВЗД) и колонковых наборов, которые обеспечивают получение новых качественных показателей по регулированию интенсивности искривления скважин и управлению трассой скважин.

ТематикаБурение, Диссертация

МеткиБурение, Диссертация, Забойный гидравлический двигатель, Направленное бурение СкачатьСмотреть список доступных файлов

Автор(ы):Близнюков В.Ю.

Издание:УГТУ, Ухта, 2014 г., 36 стр., УДК: 622.243.2 (075.8)

Язык(и)Русский

Методические указания предназначены для изучения дисциплин «Математическое обеспечение задач наклонно направленного бурения» и «Технология бурения нефтяных и газовых скважин». Содержание указаний полностью соответствует Федеральному государственному образовательному стандарту по подготовке магистров направления 131000 – Нефтегазовое дело.

Методические указания также предназначены работникам нефтяной и газовой промышленности, аспирантам и студентам нефтегазовых вузов. В методических указаниях изложены методы расчёта координат и траекторных параметров фактического профиля ствола наклонных и горизонтальных скважин, представлены формулы для корректирования траектории бурения с целью выведения ствола скважины в точку с заданными координатами.

Приведены примеры расчёта траектории бурения наклонной скважины.

ТематикаБурение

СкачатьСмотреть список доступных файлов

Том 5

Автор(ы):Музапаров М.Ж.

Издание:КазНТУ, Алматы, 2011 г., 82 стр., УДК: 622.243.273, ISBN: 978-601-278-493-0

Язык(и)Русский

В работе изложены состояние и теоретические основы детерминированной технологии подземного скважинного выщелачивания урана, принцип формирования математической модели детерминанта колонкового набора как регулятора зенитного искривления скважин. Впервые даны методика и примеры расчета длины полуволн импортных бурильных колонн. Рассмотрены причины, механизм искривления скважин при вращательном бурении. Описаны примеры практического использования детерминированной технологии на урановых месторождениях Казахстана.

Книга может быть использована в качестве учебного пособия и предназначена для магистратуры (MSс) и докторантуры (PhD) по специальности “Технология и техника разведки месторождений полезных ископаемых”. Она представляет интерес для отечественных и зарубежных недропользователей.

ТематикаБурение, Полезные ископаемые

СкачатьСмотреть список доступных файлов

Издание 2

Автор(ы):Нескромных В.В.

Издание:Сибирский федеральный университет, Красноярск, 2015 г., 336 стр., УДК: 622.24 (075.8), ISBN: 978-5-7638-2921-1

Язык(и)Русский

Рассмотрены основные вопросы теории, техника и технологии направленного бурения и кернометрии применительно к бурению геологоразведочных скважин. Приводятся сведения о причинах и закономерностях искривления скважин, средствах и технологиях бурения скважин по заданным траекториям, технологиях и технических средствах искривления скважин, бурения многоствольных скважин, отбора ориентированного керна. Дана методика обоснования экономической эффективности направленного бурения. Приведены примеры расчетов, основная терминология. Учебник предназначен для студентов вузов, обучающихся по специальности 130102.65 «Технология геологической разведки», специализация 130102.65.03 «Технология и техника разведки месторождений полезных ископаемых» (ФГОС-2010). Книга будет также полезна для аспирантов научного направления 25.00.14 «Технология и техника геологоразведочных работ», 25.00.15 «Технология бурения и освоения скважин», научных сотрудников и специалистов производственных организаций, занятых решением технологических задач бурения скважин

ТематикаБурение, Геологоразведка

МеткиКернометрия, Направленное бурение, Учебная литература СкачатьСмотреть список доступных файлов

Автор(ы):Зиненко В.П.

Издание:Недра, Москва, 1990 г., 151 стр.

Язык(и)Русский

Техника и технология направленного бурения, отработанная методика проектирования и корректирования траектории геологоразведочных скважин являются одним из средств совершенствования процесса геологоразведочных работ, обеспечивающим сокращение объема бурения при одновременном повышении информативности скважин.
Курс «Направленное бурение геологоразведочных скважин» выделился из общего курса «Бурение скважин» в самостоятельный, что было связано с увеличением информации о естественном искривлении скважин, с развитием техники и технологии направленного бурения, особенно в последнюю четверть века. В то же время в производственных геологоразведочных организациях для обобщения опыта направленного бурения, разработки совершенной технологии и внедрения новых технических средств направленного бурения создавались и успешно функционировали специализированные подразделения технической службы бурения. Совершенствование технических средств направленного бурения, измерительной и контрольной аппаратуры и развитие теоретических положений, выполненных в научно-исследовательских (Всесоюзном институте методики и техники разведки, Казахском институте минерального сырья, Забайкальском комплексном институте) и учебных институтах (Томском политехническом, Свердловском горном и др.) позволили повысить надежность выполнения скважинами геологического задания, а также бурить скважины по сложным, но технически и экономически обоснованным траекториям. Большой информационный производственный материал с данными об опыте бурения и показателях процесса искривления скважин, обобщение этого материала, представленное в изданных в этот период книгах по технике и технологии направленного бурения скважин малого диаметра, служили базой для последовательного формирования учебного курса по направленному бурению.

Задача данного учебника — дальнейшая систематизация и взаимосвязь имеющихся сведений о поведении скважин в массивах горных пород, средствах и способах корректирования траекторий бурящихся скважин, методиках расчета оптимальных траекторий.
Рассмотренные задачи иллюстрируют приведенные теоретические положения и служат примерами практического применения отдельных общих решений.

ТематикаБурение, Геологоразведка

СкачатьСмотреть список доступных файлов

«Метод кривых» — из Челябинска до Москвы.

Месяц назад, нашел в немецком интернет журнале упоминание о бестраншейном переходе под каналом недалеко от Москвы. Заинтересовался, навел справки — и вот перед Вами подробная статья об этом переходе выполненном с применением технологии «кривых труб» челябинской фирмой ООО «ПодземБурСтрой».

ОСВОБОЖДАЯ ПУТЬ НОВОЙ АВТОМАГИСТРАЛИ

Сооружение перехода под каналом им.Москвы непосредственно связано со строительством новой скоростной автомагистрали «Москва – Санкт-Петербург», трасса которой проходит буквально в ста метрах от стройплощадки. В этом случае предусматривается вынос действующих  подземных коммуникаций за пределы проектной трассы в безопасные, с точки зрения строительства и эксплуатации будущей автомагистрали, зоны.

Данное обстоятельство во многом учитывается в официальном названии проекта: «Вынос нефтепроводов и газопроводов из зоны строительства скоростной автомобильной дороги Москва-Санкт-Петербург на участке 15 км-18 км» (Заказчик – ГК «АВТОДОР», Генподрядчик — ООО «Мосстройтрансгаз»).

Условиями проекта предусмотрена прокладка двух ниток газопровода под каналом им.Москвы. Диаметр стальных труб 1220 мм, толщина стенки 18 мм.

Задача сформулирована вполне конкретно – необходимо строить переход. Но как её решить в  реальности?  К  каким  средствам  и  способам необходимо прибегнуть для её выполнения?» КАК ПОСТРОИТЬ ПЕРЕХОД?

Вопрос выбора технологического решения на  стадии  разработки  проектной  документации  решался  самым  тщательным  образом.

Слишком много «но» таилось в возможной реализации того или иного варианта. При этом рассматривались  как  традиционные  способы строительства  переходов,  так  и  бестраншейные технологии. Были и своего рода «экзотические» предложения.
Но все хорошо известные решения имели существенные  недостатки  применительно  к конкретным условиям строительства: 1. Традиционный метод укладки трубопроводов  в  траншею  с  помощью  экскаватора и пригрузов. Данный метод не мог быть применён, ввиду потенциального нарушения судоходства. Если работы проводить в зимнее время, когда  отсутствует  навигация  и  уровень  воды  в

канале  находятся на минимуме, необходима организация масштабного строительства с устройством подъездных путей, что в данных инженерных условиях невозможно. Кроме того,   сложно представить, что должно произойти, чтобы получить разрешение федеральных властей на «раскопку» уникального стратегического гидротехнического и  транспортного сооружения,  позволяющего позиционировать себя столице как «Порт пяти морей».

2.  Прокладка трубопровода открытым способом с применением технологии гидроразмыва и работы водолазов.

Этот технологический вариант был отвергнут во многом по изложенным выше причинам. Кроме  того, использование принципа гидроразмыва в границах канала, где береговая линия «взята в бетон», а русловые бровки устланы внушительными валунами, является малоэффективным мероприятием.

Также при применении этих двух методов возникает вопрос утилизации грунта (торфа и ила) в объеме более 1000 м3 с каждой нитки.

3.Технология ГНБ

Этот проверенный временем эффективный метод в принципе мог быть использован для решения задач в рамках данного проекта, если бы не наличие в районе строительства плотной застройки и экологических барьеров. Здесь следует остановиться подробнее. Канал им. Москвы в районе пересечения трассой перехода имеет ширину порядка 110 м. Правый берег поднимается с достаточно крутым уклоном на высоту 10-12 м и имеет узкую горизонтальную  бровку  (именно  здесь  расположена наша  стройплощадка).  Далее простираются коттеджные поселки, за которыми начинается «старый город».

Аналогично, левый берег имеет крутой подъем и находится чуть выше по отношению к  противоположному. Здесь зону коттеджной застройки заменяет лесопарковая полоса, за которой начинается «новый город». Где разместить установку ГНБ?  На узкой бровке правого берега (расстояние от уреза воды до забора коттеджного поселка 50м)? В этом случае угол входа будет составлять порядка 25 град. За коттеджным поселком? Тогда протяженность трассы перехода возрастет многократно. Похожая ситуация складывается и при попытке разместить буровую машину на левом берегу. В  любом случае, даже если приемлемое решение будет найдено, возможности разместить плеть готового к протаскиванию дюкера просто нет. Да и грунтовые условия в районе строительства  сильно затрудняют реализацию технологии ГНБ. Здесь залегают мощные слои неустойчивых обводненных грунтов с обильным содержанием органики. Неизбежно использование стандартных металлических труб в конструкции дюкера существенно    увеличивало протяженность трассы перехода до 1270 м, добавляя к техническим сложностям высокую стоимость строительства. 4. Технология микротоннелирования

Пожалуй, это наиболее реальный с технической точки зрения метод для строительства перехода в данных условиях, если бы не высокая стоимость.

Дело в том, что его воплощение в жизнь неизбежно требует сооружения четырех глубоких шахтных стволов (рабочего и приемного для прокладки каждой нитки дюкера газопровода).  Стоимость сооружения стволов неизбежно будет доминировать в общей смете строительства, что ставит под сомнение его рентабельность. Не говоря уже об увеличении сроков.

Метод «кривых» вне конкуренции.

Забегая вперед, отметим, что эффективное решение стоящей непростой задачи было найдено  специалистами  ООО  «ПодземБурСтрой», которые предложили в качестве технологического варианта  пересечение канала им. Москвы собственную разработку – метод «кривых».

Вкратце, суть данного метода заключается в прокладке по заданной трассе перехода предварительно  изогнутых труб, что в свою очередь, позволяет уменьшить радиус изгиба прокладываемого трубопровода. 

ЭКОНОМИЯ И НЕ ТОЛЬКО

Концептуальной особенностью метода «кривых», реализуемой в рамках проекта по строительству перехода через канал им.Москвы, является возможность существенно уменьшить  радиус изгиба трассы прокладываемого трубопровода.

Например, при использовании обычных стальных труб диаметром 1220мм минимальный радиус изгиба плети в зоне упругих деформаций обязательно принимается из расчета не менее 1200 диаметров рабочей трубы. Так для плети трубопровода диаметром 1220 мм минимальный радиус изгиба равен 1220х1200=1464 м.

В случае применения предварительно изогнутых труб диаметром 1220мм (заводской изгиб оси трубы составляет 3 град.) значение минимального радиуса изгиба составляет всего 218 м! Соответственно разница в 6,7 раза позволяет снизить трудозатраты, расходы на материалы и сроки выполнения работ. Кроме того, метод «кривых» имеет ряд существенных  технико-экономических  преимуществ: 1. Экологичность

а) не нарушается русловая часть водоема, включая целостность береговых линий;

б) сокращение сроков производства работ (снижается объем выбросов отработанных газов и время шумового воздействия на окружающую среду;

в) нет необходимости в утилизации бентонита и полимеров. 2. Надежность и долговечность Трасса сооружаемого перехода имеет параболическую (арочную) конструкцию. Такая жесткая конструкция дюкера из предварительно изогнутых труб гарантирует, что трубопровод никогда не «всплывет» и не «провалится» в процессе эксплуатации. Срок  эксплуатации подводного перехода в данном случае будет не меньше, чем у линейной части трубопровода. 3. Безопасность эксплуатации Данный показатель достигается за  счет возможности глубокой заделки трубопровода от поверхности и, следовательно, отсутствия сезонных колебаний     температуры и паводков на трубопровод. Кроме того, «парабола»,составленная из предварительно изогнутых труб,  имеет возможность работать в качестве компенсатора линейных расширений дюкера. 4. Технологичность

Показатели данного аспекта обусловлены высокой степенью механизации работ, незначительным количеством  техники и оборудования для  выполнения основных и вспомогательных операций, а  также отсутствием компонентов  технологического цикла массой более 18 т.

5. Высокая точность прокладки

Возможность осуществить прокладку трубопровода точно  в  соответствии с заданной проектной трассой достигается применением системы локации, основу которой составляют гироскопы не подверженные электромагнитному воздействию.

6. Широкий спектр горно-геологических условий Возможность прокладки трубопроводов практически в любых грунтовых условиях (от несвязных грунтов до скальных пород) обеспечивается за счет подбора соответствующего режущего  инструмента, используемого в конструкции исполнительного органа микрощита. 7.  Относительно  низкая  стоимость  выполнения работ С  учетом  отмеченных  выше  преимуществ метода, стоимость его реализации сопоставима со стоимостью траншейного метода сооружения переходов через водные препятствия.

8.   Время 

Укладка трубопровода диаметром 1220мм протяженностью 186м под каналом заняла 13 дней (без учета подготовки  стартовых  приямков  и  строительной площадки).

И.  Н.  Шульга  –  «Строительство перехода через канал им.Москвы является хорошим примером  возможности применения метода «кривых» в самых разнообразных грунтовых условиях. В нашем случае трасса пересекала участки самых разнообразных грунтов: от валунов и включений бетонных конструкций до неустойчивых торфяников с обильным включением органики.

В работе используется специальный микрощит с универсальной конструкцией режущего органа, что позволяет вести проходку с различной производительностью в зависимости от грунтовых условий конкретного участка трассы. Тем не менее, было принято решение о детальном  изучении горно-геологических условий района строительства с целью получения достоверной информации, как это принято в международной практике подземного строительства сложных подводных переходов с применением бестраншейных методов.

В  этой связи мы предложили специализированной организации провести комплекс георадарных исследований.

По завершении обработки полученных данных выяснилось, что на пути «следования» микрощита находится небольшой затопленный канал, «взятый» в железобетон. Иными словами, машине пришлось бы работать в «металлической арматуре», а это, в свою очередь, могло служить непреодолимым препятствием в ходе выполнения проходческих работ. Не могу дать исчерпывающие комментарии относительно истории сооружения «канала в канале». Скорее всего, он выполнял транспортные функции в период масштабного строительства канала им. Москвы много лет назад.

Тем не менее, принятую конфигурацию трассы пришлось изменить за счет увеличения глубины перехода».

МЕТОД «КРИВЫХ»: ВОСЕМЬ ЛЕТ СПУСТЯ
Метод  «кривых»  имеет  достаточно  продолжительную  историю  по  меркам  развития бестраншейных  технологий  в  отечественной практике.  Впервые  в  мире  он  был  применении специалистами компании ООО «ПодземБурСтрой»  (г.  Челябинск)  в  2006  г.  при  бестраншейной замене газопровода диаметром 1020  мм  на  110-м  километре  трассы  Игрим-Серов  под  р.  Малая  Сосьва.  Протяженность перехода  тогда  составила  124  м.  В  роли  заказчика  выступило  ООО  «Тюменьтрансгаз» (в настоящее время – ООО «Газпромтрансгаз –  Югорск»).  Строительство  перехода  было завершено  04.09.2006  г.,  а  уже  28.10.2006 г.  трубопровод  был  введен  в  эксплуатацию. Сегодня  он  продолжает  успешно  выполнять свои функции.

Успех  челябинских  строителей  был  достаточно подробно представлен в самых различных  СМИ,  но  в  то  время  основной  упор  был сделан  на  экологической  эффективности  использования предварительно изогнутых труб и вытекающий  отсюда  перспективности  метода «кривых». То,  что  удалось  увидеть  во  время  визита на стройплощадку, далеко выходит за рамки определения метод «кривых».
Перед глазами была   реально   действующая,   оригинальная технология, где преимущества использования предварительно изогнутых труб были интегрированы в современное техническое решение, обеспечивающее оптимизацию основных технико-экономических  (стоимость,  производительность  труда,  безопасность).  Кроме  того, используемая специалистами ООО «Подзем-Бурстрой»   технология   строительства   переходов,   обеспечивает   выбор   рациональных режимов   бестраншейной   прокладки   трубопроводов, что позволяет говорить о вариативности, т.е. формирование области эффективного применении. Но, обо всем по порядку…

Суть представленного технологического решения, в общем, сводится к продавливанию стальных предварительно изогнутых труб диаметром 1220 м с применением специально разработанных микрощита и продавливающей установки.

На подготовительном этапе устраивается наклонное основание в соответствии с заданным  уклоном трассы в точке  входе, на котором впоследствии монтируется лафет продавливающей установки PPP-400. В  нижней точке основания сооружается передняя торцевая упорная стенка, в конструкции которой имеется «монтажное окно» круглого  сечения для ввода проходческого микрощита  и  дальнейшего пропуска продавливаемого трубопровода. После чего на монтажное окно окончательно  крепится  массивный  сальник,  обеспечивающей  с  одной  стороны  беспрепятственное прохождение плети труб диаметром 1220 мм, с другой – исключающий проникновение бентонитового раствора, заканчивающегося в затрубное  пространство  микрощита,  в  направлении установки РРР-400. По мере набора прочности бетона на основание жестко крепится лафет установки РРР- 400,  таким  образом  обеспечивая  требуемую устойчивость  при  необходимости  выдерживать  значительные  нагрузки  в  процессе  продавливания трубопровода. Генеральный директор ООО «ПодземБурСтрой» Г.А.Селезнев – «Продавливающая установка РРР-400 изготовлена известной германской компанией «Prime Drilling»  по  техническому  заданию ООО «Подзем  БурСтрой».

Окончательное конструктивное решение пришло не сразу. Изменения и дополнения вносились, как говорится, до последнего. Здесь сказалось и то обстоятельство, что мы, по сути, являемся  пионерами в данном  направлении, и то, что поставленная задача оказалась технически  сложной.  Машина должна быть приспособлена к работе с предварительно изогнутыми трубами, быть идеально вписана в технологию микротоннелирования, обеспечивать требуемую безопасность, компактность и при этом обходиться без использования дополнительного сложного оборудования. Сложность заключалась в необходимости  обеспечить плоско-параллельное движение трубы и механизмов пресса, создавая при этом минимальный крутящий момент на его основание.

В  последний  момент  механизм  подачи  зажимной манжеты с помощью гидроцилиндров был заменен на реечную конструкцию, что обеспечило ряд весомых преимуществ, основными из которых можно считать небольшие габариты  машины  (главным  образом,  незначительную высоту). При этом появилась возможность сократить  до  минимума  расстояние  от  места приложения  продавливающих  усилий  до  точки  входа  трубы  (микрощита),  следовательно, обеспечить  максимальную  устойчивость  установки РРР-400 (особенно при работе в режиме максимальных рабочих усилий) и существенно снизить  нагрузки,  передаваемые  на  бетонное основание.  В  итоге  появилась  возможность сократить  длину  наклонного  основания,  тем самым уменьшить необходимый объем землеройных и бетонных работ.

Важнейшим требованием при работе с предварительно  изогнутыми трубами является необходимость постоянного соответствия вектора приложения  нагрузки конфигурации криволинейной оси скважины  по мере задавливания очередной трубы.  Конструктивно это обеспечивается за счет  возможности перемещения каретки с зажимной манжетой как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости, постоянно выдерживая требуемое  направление приложения продавливающего усилия.

Установка  PPP-400 позволяет развивать усилие  значением 400т как в прямом, так и в реверсном режиме, что позволяет в случае возникновения форс-мажорных ситуаций оперативно извлечь из скважины отрезок проложенного трубопровода вместе с микрощитом в исходное положение».

Стартовый этап сводится к запуску микрощита МТС-1000М3. Для этого на раме продавливающей установки  РРР-400 размещается микрощит (в полном соответствии с заданным направлением  трассы на начальном этапе строительства), соединенный посредством трубы-адаптера с первой  (головной) предварительно изогнутой рабочей трубой. Зажимное устройство  установки  РРР-400 толкает трубу, перемещаясь по реечному механизму, обеспечивая начальную фазу продвижения щита с «заходом» режущего органа в «монтажное окно» в упорной стенке.

Главный инженер компании И. Н. Шульга – «Труба-адаптер, представляющая отрезок стальной трубы диаметром 1220 мм, необходима  для  упрощения  операции  по соединению или демонтажу микрощита.  На начальной либо конечной стадии строительства перехода при выполнении работ по стыковке или разъединению микрощита с трубопроводом следует иметь ввиду, что «резка» торцов рабочих труб недопустима».

Окончанием  стартового  этапа  можно  считать проталкивание микрощита в грунт до вы- хода его хвостовой части за пределы котлована. А.В.   Белогуров,   оператор   специального микрощита компании MTS – «Управление тех-

никой и контроль всех рабочих параметров в ходе выполнения работ с применением метода  «кривых»  осуществляется  в  кабине  оператора.  Все  текущие  показатели  производственного процесса представлены на экранах мониторов. Что позволяет оператору своевременно и адекватно реагировать на происходящее. На первом мониторе в режиме «он-лайн» представлены  основные  параметры  текущей работы  микрощита  MTS-1000М3. 

Например, положение  цилиндров  управления  в  передней  и  хвостовой  части  машины,  количество оборотов  и  давление  на  планшайбе,  усилие главного  пресса,  давление  на  грудь  забоя, давление  в  системе  гидроотката,  количество оборотов трех гидронасосов, объем циркулирующей  воды,  проворот  и  пространственное положение  машины,  положение  стабилизаторов.  Дополнительно  установлен  монитор, передающий  изображение  от  CCTV-камеры, расположенной в головной части микрощита, что позволяет всегда получать реальную картину  состояния  данной  ответственной  части проходческой машины. На  другой  монитор  передаются  данные  о работе  продавливающей  установки  РРР-400: текущее  значение  усилия,  скорость  перемещения каретки с зажимной манжетой, давление  обжатия  трубы,  пространственное  положение рамы и т. д. 

В  дальнейшем  работа  ведется  в  режиме установленного технологического цикла:

•  Установка  РРР-400  перемещает  очередную предварительно изогнутую трубу по роликам головной и хвостовой опорной рамы. •  На раме устанавливается следующая труба. •  Производится  наращивание  коммуникаций системы гидротранспорта, силовых и информационных кабелей. •  Осуществляется  стыковка  и  сварка  стыка предыдущей и последующей трубы с изоляцией стыка. Выполняется  задавливание  каждой  рабочей  трубы  с  одновременным  перемещением специального микрощита. Работы по строительству первой нитки перехода  газопровода  через  канал  им.  Москвы стартовали 14.07.2013 г.
ПОДВОДИМ ИТОГИ

27.08.2013г. микрощит остановился в заданной точке проектной трассы вблизи поверхности на  левом берегу. Это означало, что прокладка первой нитки подводного перехода под каналом им. Москвы была успешно завершена.

Необходимо отметить, что этап завершения продавливания трубопровода, как одна из важнейших операций строительства перехода, наглядно подтвердил еще одно немаловажное преимущество метода «кривых». Речь идет об автономном характере окончательного этапа, когда нет необходимости использования специальных сооружений (заранее устроенного в точке выхода  котлована), специальной техники или оборудования, а также выполнения большого объема  демонтажных работ, требующих определенной квалификации и занимающих продолжительный  промежуток времени.

На практике это выглядело следующим образом. После того, как приборы показали, что микрощит  находится  в  заданной  точке,  соответствующей  положению  «завершения  проходки», работа на стройплощадке была остановлена. Одновременно на противоположном берегу к точке выхода были направлены две единицы  «стандартной»  для  строительства газопроводов  техники:  небольшой  экскаватор и трубоукладчик. Надо заметить, что при этом не потребовалось устройства каких-либо подъездных путей. Прибыв  на  место,  экскаватор  «откопал» микрощит, который далее был зафиксирован с помощью трубоукладчика в устойчивом положении.  Затем  микрощит  был  отсоединен от  трубы-адаптера  и  транспортирован  трубоукладчиком до грузового автомобиля, поджидавшего  его  на  обочине  обычной  городской автодороги. После чего щит был перебазирован обратно на стройплощадку на правом берегу канала, а в точке выхода от рабочей трубы отсоединена труба-адаптер. Осталось закрыть торец вышедшего трубопровода, оградить место выхода и ожидать соединения готовой нитки подводного перехода с линейной нитью газопровода. Все отмеченные работы по обеспечению выхода и демонтажа микрощита заняли буквально считанные часы. В заключение хотелось бы подвести основные итоги строительства подводного перехода через канал им. Москвы в цифрах. Несмотря на то, что впереди специалистов ООО «ПодземБурСтрой» ожидает нелегкое испытание в виде сооружения второй нитки, уже сейчас можно говорить о достижении высоких   технико-экономических   показателей, носящих фундаментальный характер и имеющих  возможность  меняться  только  в  лучшую сторону в перспективе: 1.  Применение  метода  «кривых»  позволило оптимизировать  протяженность  и  конфигурацию  трассы  выполненного  перехода.  При ширине   преодолеваемого   препятствия   в виде искусственного водного канала 122 м и диаметре  стального  трубопровода  1220  мм, общая  протяженность  трассы  перехода  составила  всего  186  м!  Это,  в  свою  очередь, позволило существенно снизить стоимость и трудоемкость  строительства,  сократить  сроки выполнения работ. 2. Строительство первой нитки сложного перехода  заняло  13  дней,  что  соответствует  рекордным  показателям  для  отечественной  и мировой практики. 3.  Скорость  строительства  перехода,  определяемая  темпами  продвижения  проходческого  микрощита,  варьировалась  в  диапазоне 0,01-0,45 м/мин в зависимости физико-механических характеристик вмещающего грунта на отдельных участках трассы. 4.  Благодаря  перемещению  трубопровода  в плотной бентонитовой рубашке, поверхность наружной изоляции труб удалось оградить от воздействия  вмещающего  грунта  в  процессе продавливания. При визуальном осмотре трубопровода  в  точке  выхода  механических повреждений,  заметных  человеческому  глазу, обнаружено не было. 5.  Фактические  усилия  продавливания  полностью  соответствовали  расчетным  значениям  и  изменялись  плавно  по  мере  удаления микрощита от точки входа. Это в том числе стало  возможным  за  счет  точной  проходки проектной  трассы  с  использованием  современных  средств  навигации.  Диапазон  изменения  фактических  усилий  продавливания составил 80 -150 т. 6.  На  строительство  первой  нитки  было  затрачено  всего  3,5  т  бентонита.  Несмотря  на впечатляющие   технико-экономические   показатели, достигнутые в ходе строительства, мы попросили Г.А. Селезнева прокомментировать возможность дальнейшего совершенствования метода «кривых».
Что можно и следовало бы улучшить? 
Г.  А.  Селезнев  –  «Совершенствовать  метод  «кривых»,  как  и  любое  технологическое решение, воплощенное в металл, можно бесконечно. Но делать это следует поэтапно, исходя из текущих результатов и с учетом имеющихся реальных перспектив. Не стоит забывать, что здесь на стройплощадке перед нами стояла конкретная задача – построить переход через канал им. Москвы.

Мы  взяли  на  себя  серьезные  обязательства перед  заказчиком.  Гарантией  их  выполнения наряду  с  опытом  и  высокой  квалификацией специалистов ООО «ПодземБурСтрой» стала именно предложенная эффективная технология.  Цель  –  установить  какие-либо  рекорды не ставилась, хотя результат получился более чем убедительный.

Исходя из полученного опыта реализации данного проекта, в первую очередь, следует внести одно важное технологическое изменение, касающееся  непосредственно  эффективности функционирования   цепочки   используемого оборудования. Речь идет об операции соединения  и  изоляции  стыков  наращиваемого  в ходе проходки трубопровода для дальнейшей подачи в скважину. Выполнение  данной  операции  по  факту заняло  очень  много  времени.  При  этом  проходка  по  сути  «стояла  на  месте».  В  данном случае наряду с увеличением времени производственного цикла усиливается воздействие хорошо  известного  негативного  фактора  – обжатия  микрощита  и  проложенного  участка трубопровода  вмещающим  грунтовым  массивом, что ни коем образом не способствует реализации  рациональных  режимов  работы продавливающей установки РРР-400.

Где выход? Он очевиден. В первом случае необходимо использование оборудования для автоматической сварки труб, во втором – поиск  более  совершенного  технического  решения изоляции стыков – по этому вопросу в настоящее время ведутся переговоры с нашими зарубежными коллегами».

Технология бурения ГНБ — описание работы и порядок выполнения

Горизонтальное направленное бурение широко применяются при строительстве подземных коммуникаций, таких как: прокладка кабелей связи и электрокабеля, прокладка нефте- и газопроводов, теплопроводов, а также канализации и водопроводов.

Использование технологии бестраншейного бурения имеет ряд преимуществ и позволяет выполнять работы не только под естественными ландшафтными преградами: реками, озёрами, лесными массивами, но и в густонаселенных городских районах, в том числе под памятниками архитектуры, при наличии уже имеющихся коммуникаций, под железнодорожными путями и т.д. В случае необходимости проведения подземных коммуникаций под такого рода препятствиями, выполняются проколы.

Строительная площадка. Протягивание труб методом ГНБ.

Прокол под дорогой и прокол под железнодорожными путями выполняется по той же технологии, что и другие проколы — методом горизонтально-направленного бурения. Данный вид работ подразумевает выкапывание с обеих сторон приямков — стартового и приемного, что значительно упрощает работы по прокладке подземных коммуникаций. Дорожное покрытие не повреждается и остается в том же виде, что и до начала работ. Нет необходимости разбирать железнодорожные пути и приостанавливать движение поездов и товарных составов.

Для исключения размывания берегов и донных отложений водоемов следует выполнять проколы в обязательном порядке, так как в таких местах выполнение работ традиционным способом невозможны. Прокол под рекой, озёрами и оврагами обоснован в таких экстремальных условиях работы как, высокий уровень грунтовых вод, невозможность экскавации грунта, наличие специфического грунта, твердых пород и т.д.

Работы выполняются с применением профессионального бурового инструмента со специальным локатором. На экране локатора специалист-оператор видит все движения бура под землей и может оперативно реагировать на все изменения траектории его прохода и своевременно сообщить об этом машинисту буровой установки. В случае возникновения препятствий на пути бура: крупные камни, металлические предметы и другие предметы мешающие свободному прохождению буровой головки они легко огибаются, оператору достаточно изменить угол атаки буровой лопатки. Также локационная система выполняет ряд полезных функций без которых нормальное бурение по проложенному маршруту было бы невозможно.

С помощью локационной системы специалист-оператор определяет местоположение буровой головки, температуру зонда, глубину, угол наклона, положение буровой лопатки, а также другие не менее важные параметры. Буровая установка имеет компактные размеры, удобна в эксплуатации за счет неприхотливости, простоты эксплуатации и обслуживания. Глубина бурения скважины составляет от 1 до 30 метров.

Технология ГНБ имеет четыре этапа:

  • подготовительный этап,
  • бурение пилотной скважины,
  • расширение скважины, затягивание трубопровода или футляра для кабеля в скважину,
  • завершающий этап.

Технология бестраншейного бурения и проколов ГНБ экономически выгодна. Исключаются дорогостоящие земляные работы, сокращаются расходы на сотрудников рабочих специальностей, минимизируются расходы на электроэнергию, так как установки полностью автономны. При использовании метода горизонтально-направленного бурения не разрушаются уже проложенные коммуникации, покрытия транспортных магистралей, наземные объекты под которыми проводятся проколы, остаются нетронутыми водоемы, лесные массивы и железнодорожные пути.

Также вам может быть интересен следующий материал: Описание технологии бурения методом ГНБ, Подробнее о технологии ГНБ

С уважением, коллектив компании ООО ГК «АФАРИ групп»

Безопасность и риски при строительстве ГНБ.

В дополнение к общей технике безопасности строительных проектов, для операций ГНБ должны выполняться дополнительные требования. Каждый подрядчик должен иметь план безопасности и записывать данные в соответствии с требованиями Закона о технике безопасности и гигиене труда и государственными и местными предписаниями. До начала любого проекта ГНБ следует произвести проверку координат коммуникаций, и затем все время сохранять необходимую дистанцию до них. План экстренных действий при наталкивании на подземные коммуникации должен быть доведен до сведения всего персонала на площадке. Никогда не следует продолжать бурение, если есть риск для жизни и здоровья персонала или населения. Факторы опасности следует распознавать, удалять или избегать их. Если это невозможно, следует прекратить работу и выработать альтернативный план действий. Инвестиции времени и денег в обучение технике безопасности минимальны в сравнении с травмами и затратами на ремонт поврежденных коммуникаций, хрупких элементов окружающей среды или других предметов.

Если планирование проведено правильно, разворачивание проекта и само бурение пройдет в обычном режиме. Площадку должен осмотреть инспектор, чтобы определить и охарактеризовать возможные факторы риска и другие условия. С использованием адекватного оборудования и материалов на площадке, с наличием опытной команды пилотное бурение, расширение и прокладка коммуникации также должны пройти в обычном режиме, если не возникнет неожиданных поломок или не будут встречены неблагоприятные подземные условия.


Сложно выявить все потенциальные факторы опасности до начала проекта; однако уровень исследований должен отражать понимаемый уровень риска. До подписания контрактного соглашения следует выявить уровень риска неудачного бурения из-за непредвиденных обстоятельств и разработать совместный план действий в экстренных ситуациях. Потенциальные факторы опасности и другие соображения, присущие любому проекту ГНБ, включают в себя невозможность завершить скважину, безопасность рабочих и населения, нанесение вреда окружающей среде или культурному достоянию, повреждение поверхностных структур или дорог и наталкивание на существующие коммуникации.

В дополнение к специфическим требованиям по безопасности проектов ГНБ, следует учитывать и общие для всех строительных площадок правила, такие, как безопасность дорожного движения, процедур экскавации, входа в замкнутое пространство и пересечения коммуникаций. Наталкивание и повреждение коммуникациями ГНБ дорог создают бурению негативную рекламу. Не следует продолжать бурение, если существует высокий риск повреждения существующей инфраструктуры. Если рабочее пространство простирается на дороги общего пользования, следует придерживаться федеральных, государственных или окружных постановлений по вопросам сигнализации и оповещения. Процедуры экскавации отдельно рассмотрены в постановлениях Закона о технике безопасности и гигиене труда. Например, экскавации более 1,5 метров глубиной должны иметь наклонные стенки или быть окружены заграждениями, причем последние должны быть как минимум на расстоянии 0,5 м от края траншеи (по американским нормам). Траншею также нельзя оставлять без присмотра, если она может представлять опасность. Вход в замкнутое пространство требует опытного персонала и систему обнаружения опасных газов, а также оборудования для извлечения людей на поверхность. Если остаются вопросы по параметрам замкнутого пространства, следует обратиться к предписаниям Закона о технике безопасности и гигиене труда. Обеспечение минимального расстояния до коммуникаций и визуального слежения за буровым стволом или коммуникационным средством при пересечении существующей коммуникации должно быть стандартной процедурой. Общие правила по строительной безопасности включают оценку любой работы и обязательное ношение соответствующих индивидуальных средств защиты во время выполнения этой работы. Обычно нужно обеспечить наличие для всего персонала достаточного количества защитных шлемов, очков, рабочей обуви, перчаток, светоотражающих жилетов и средств защиты органов слуха.


Хотя большинство проектов ГНБ проводятся успешно, проблемы все-таки случаются и иногда препятствуют завершению скважины. Невозможность завершить бурение может вызываться непредвиденными условиями или неправильной техникой бурения. Неадекватные объемы или свойства бурового раствора, выбор скважинных инструментов и скорость бурения или расширения могут привести к потере циркуляции пульпы в скважине. А это может вызвать гидрозатор, гидроразрыв, поднятие поверхности, пустоты в формации, отказ коммуникационной трубы и чрезмерное давление на буровой ствол. Циркуляцию не всегда удается поддерживать, так как некоторые формации не могут быть устойчивыми и там могут присутствовать пустоты. Следует обязательно приложить все усилия для поддержания циркуляции, чтобы сократить риск неприятностей.

Даже при правильном использовании бурового раствора непредвиденные препятствия и нестабильное геологическое состояние могут вызвать невозможность дальнейшего проникновения в грунт или обвал скважины. Эти факторы опасности следует отразить в геотехническом исследовании и контрактных документах.

Реальность сооружений по технологии ГНБ такова, что некоторые проекты завершаются легко, а другие оказываются невозможными; однако подавляющее большинство проектов располагается между этими двумя полюсами. Правильная техника бурения, всесторонняя контрактная документация и общие усилия владельцев, инженеров, регуляторных органов и подрядчиков являются необходимыми для достижения успеха.


Оставьте заявку на расчёт сметы. Бесплатно!

3. Применение наклонно-направленного бурения

Что такое наклонно-направленное бурение?

Направленное бурение — это наука об отклонении ствола скважины по запланированной траектории к цели, расположенной на заданном боковом расстоянии и направлении от вертикали. Сюда входит сверление как можно более вертикально от заданного TVD.

На рисунке ниже показаны вертикальная скважина и наклонная скважина.

В качестве начального можно считать, что любую скважину, которая отклоняется от вертикальной оси для достижения желаемой цели (запасы углеводородов в нашем случае), можно назвать наклонно-направленной скважиной (или наклонной скважиной).

Вертикальные и наклонно-направленные (направленные) скважины

Каковы области применения наклонно-направленного бурения?

1. Боковой ствол

Боковой ствол — одно из основных применений наклонно-направленного бурения. Зарезка бокового ствола — это операция, которая отклоняет ствол скважины за счет открытия нового ствола в любой точке выше дна старой ствола, как показано на рисунке ниже.

Основная причина зарезки бокового ствола заключается в том, чтобы обойти потерявшуюся в яме рыбу; тем не менее, есть несколько других причин для отклонения ствола.Зарезка бокового ствола может быть выполнена таким образом, чтобы забой скважины мог пересекать продуктивный пласт в более благоприятном месте, например, при падении вверх над контактом нефть-вода. Скважина может быть отклонена, чтобы уменьшить проблемы, связанные с конусом воды или газа. В старой скважине можно выполнить зарезку бокового ствола, чтобы переместить забой скважины из истощенной части коллектора в продуктивную часть, например, через разлом или барьер проницаемости.

Чаще всего зарезка бокового ствола достигается путем установки цементной пробки в стволе скважины и ее зачистки до глубины, на которой начинается зарезание бокового ствола.Отвод может быть «слепым» или «ориентированным». В глухом боковом стволе направление бокового ствола не указывается и не считается наклонно-направленной скважиной. В любом случае отклоняющий инструмент используется для высверливания старого отверстия и запуска нового отверстия.

Зарезка бокового ствола прихваченной КНБК

2. БУРЕНИЕ ПРЯМОГО ОТВЕРСТИЯ

Бурение прямого ствола — это особый случай наклонно-направленного бурения, при котором делается попытка сохранить ствол вертикально.Вот несколько причин, по которым отверстие должно оставаться вертикальным:

a. Чтобы не пересекать арендные линии;

б. Для соблюдения требований контракта на бурение;

c. Для соблюдения требований к расстоянию между скважинами на разрабатываемом месторождении (рисунок ниже).

Бурение прямой скважины

3. УПРАВЛЯЕМЫЕ НАПРАВЛЕННОЕ БУРЕНИЕ

Управляемое наклонно-направленное бурение используется при бурении нескольких скважин из искусственных сооружений, таких как морские платформы, буровые площадки или искусственные острова ( Рисунок ниже).Экономика строительства одной морской платформы для каждой скважины в большинстве случаев была бы непомерно высокой. Однако, поскольку скважины можно бурение направленно, с одной платформы можно пробурить сорок или более скважин. Без контролируемого направленного бурения большая часть морского бурения была бы нерентабельной.

Множественные скважины из искусственной структуры

4. БУРЕНИЕ НЕСКОЛЬКИХ ПЕСКОВ С ОДНОЙ СКВАЖИНОЙ

Существуют особые случаи, когда несколько песков пробуриваются с одним стволом скважины.Там, где песчаные зоны с крутым падением перекрыты несогласием, разломом или выступом соляного купола, для добычи каждого песка потребуется несколько вертикальных скважин, разделенных барьером проницаемости. Однако все песчаные зоны могут быть пробурены одной направленно пробуренной скважиной, что значительно снижает стоимость добычи (рисунок ниже).

Бурение нескольких песков из одного ствола скважины

5.НЕДОСТУПНЫЕ МЕСТА

Бывают случаи, когда нефтяные месторождения находятся в недоступных местах, таких как города, реки, береговые линии, горы или даже производственные объекты (Рисунок НИЖЕ). Когда участок не может быть построен непосредственно над продуктивным пластом, ствол скважины может быть перемещен по горизонтали с помощью направленного бурения. Это позволяет добывать месторождения углеводородов, которые иначе были бы недоступны.

Недоступное место

6.ДИСКРЕТНОЕ БУРЕНИЕ

Направленное бурение также применимо при разломном бурении (Рисунок НИЖЕ). Иногда бывает трудно пробурить вертикальную скважину в круто падающей наклонной плоскости разлома. Часто долото отклоняется при прохождении через плоскость разлома, а иногда долото следует за плоскостью разлома. Чтобы избежать этой проблемы, скважину можно пробурить на выступающей или опускающейся стороне разлома и отклонить ее в продуктивный пласт. Долото будет пересекать разлом под достаточным углом, при котором направление долота не может измениться, чтобы следовать за разломом.

Разломное бурение

7. БУРОВОЙ СОЛЕНЫЙ КУПОЛ ОБЛАСТЬ

Многие месторождения нефти связаны с внедрением соляных куполов. Направленное бурение использовалось для извлечения некоторой части нефти, которая была задержана проникновением соли. Вместо бурения через соляные выступы скважины можно направленно пробурить рядом с соляным куполом и в нижележащие ловушки, как показано на Рисунке НИЖЕ. Однако с появлением соленасыщенных буровых растворов и растворов на нефтяной основе объем наклонно-направленного бурения уменьшился.Трудно пробурить большие интервалы соли с помощью пресноводных буровых растворов. Направленное бурение вокруг соли решает многие проблемы, связанные с буровой солью.

Бурение в соляном куполе

8. РАЗБОРНАЯ СКВАЖИНА

Узкоспециализированное применение для наклонно-направленного бурения — это разгрузочная скважина. Если скважина вырывается и становится недоступной с поверхности, то пробуривается разгрузочная скважина, чтобы пересечь неконтролируемую скважину у дна (рисунок).Затем вода или грязь закачиваются через разгрузочную скважину в неконтролируемую скважину. Поскольку иногда требуется, чтобы разгрузочная скважина пересекала неконтролируемую скважину, наклонно-направленное бурение должно быть чрезвычайно точным и требовать специальных инструментов. Данные исследования недостаточно точны, чтобы пересекать ствол скважины на глубине. При бурении разгрузочных скважин требуется геофизический каротаж.

Бурение разгрузочных скважин

9.БУРЕНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИН

Горизонтальное бурение — еще одно специальное применение направленного бурения, которое используется для увеличения продуктивности различных пластов (рисунок ниже). Одно из первых применений горизонтального бурения было в коллекторах с вертикальными трещинами. В трещиноватых коллекторах значительная часть добычи приходится на трещины. Если вертикальная скважина не встретит систему трещин, дебиты будут низкими.

Горизонтальное бурение используется для добычи тонких нефтяных зон с проблемами образования конуса воды или газа.Горизонтальная скважина оптимально размещена в нефтяной ноге пласта. Затем нефть может быть добыта с высокими дебитами с гораздо меньшим падением давления из-за количества пласта, открытого в стволе скважины.
Горизонтальные скважины используются для увеличения продуктивности из пластов с низкой проницаемостью за счет увеличения количества пласта, открытого в стволе скважины. Кроме того, вдоль одного ствола скважины можно разместить множество трещин гидроразрыва, чтобы увеличить добычу и уменьшить количество вертикальных скважин, необходимых для дренирования пласта.

Горизонтальные скважины могут использоваться для увеличения добычи из пластов, которые не дренируются вертикальными скважинами.

Горизонтальное бурение

10. БУРЕНИЕ МНОГОСТОРОННИХ СКВАЖИН

Направленное бурение также можно использовать для бурения многоствольных скважин. Многоствольные стволы — это дополнительные скважины, пробуренные из материнского ствола, как показано на Рисунке 1-11. Многоствольные стволы могут быть такими же простыми, как зарезка бокового ствола в необсаженном стволе, или могут быть более сложными с соединением, которое обсажено и имеет возможность изоляции давления и возможности возврата.Многосторонние методы используются там, где производство может быть постепенно увеличено с меньшими капитальными затратами. Многосторонние сделки могут использоваться в оффшоре, где количество слотов ограничено. Также используется для размещения дополнительных горизонтальных скважин в пласте.

Многоствольные скважины, пробуренные с платформы

11. БУРОВЬЕ С РАСШИРЕННЫМ ВЫХОДОМ
Другое применение наклонно-направленного бурения — это то, что обычно называют бурением с увеличенным вылетом.Как показано на рисунке ниже, при бурении с увеличенным вылетом скважины скважины имеют большой наклон и большие горизонтальные смещения для истинной пробуренной глубины по вертикали. Бурение с увеличенным вылетом используется для разработки резервуаров с меньшим количеством платформ или меньшими участками резервуара, когда дополнительная платформа не может быть экономически оправдана. Бурение с увеличенным вылетом станет более популярным, поскольку стоимость платформ на более глубокой воде и в суровых условиях становится более высокой.


Бурение с увеличенным вылетом
Развитие технологий позволило операторам бурить скважины с увеличенным отходом от вертикали с очень высокими отношениями HD / TVD (отношение горизонтального смещения к истинной вертикальной глубине).Скважины были пробурены с соотношением HD / TVD более 6/1. В этих скважинах горизонтальный выход был более чем в шесть раз больше истинной вертикальной глубины, а общая измеренная глубина превышала 32 800 футов (10 000 м).
.

Терминология наклонно-направленного бурения — Услуги бурения

Сюда включен краткий глоссарий наиболее часто используемых терминов для наклонно-направленного бурения, который предназначен только для помощи в понимании терминологии наклонно-направленного бурения и не является окончательной работой в данной области и никоим образом не завершен. Ниже приведены некоторые из наиболее важных и часто используемых терминов.

Цель

Мишень или цель — это теоретическая подповерхностная точка или точки, на которые направлен ствол скважины.В большинстве случаев это будет определять кто-то другой, а не бурильщик ННБ. Обычно это будет геолог, инженер-разработчик или инженер-технолог. Они часто определяют цель с точки зрения физического ограничения — то есть круга с заданным радиусом с центром вокруг указанной точки под поверхностью. Если необходимо проникнуть в несколько зон, несколько целей следует выбирать так, чтобы запланированная схема была разумной и могла быть достигнута без чрезмерных проблем при бурении.

Следует проявлять осторожность при определении цели. Любая цель может быть достигнута — при наличии достаточно времени, денег и усилий, но экономика бурения диктует использование как можно более крупных целей.

Каждая из различных целей обсуждается ниже:

1. Циркуляр

Горизонтальный круг заданного радиуса вокруг фиксированной точки под поверхностью.

2. Ограниченный

Круглая, квадратная или прямоугольная форма, по крайней мере, одна сторона которой зафиксирована физическим ограничением e.г. разлом, изменение формации (соляной купол), правовая граница и т. д.

3. Угол на глубине

Цели могут быть определены как ограничение угла на глубине — e. г. 2o или 5o от предполагаемой траектории.

Когда цели определены, специалист по ННБ также должен знать истинную вертикальную глубину, на которой применяется цель. В некоторых случаях эта глубина может быть недоступна в пределах нескольких сотен метров и может быть указана как пересечение ствола скважины с данной кровлей пласта. Эта верхняя планка почти наверняка исключает использование скважин для наращивания и удержания и требует использования стволов скважин S-образной формы.

Перемещение цели

Смещение цели определяется как горизонтальное расстояние от точки на поверхности до центра цели по прямой. Это также сумма направлений вылета (должное смещение на восток или запад) и широты (должное смещение на север или юг).

Пеленги цели представляют собой меру направления в градусах, минутах и ​​секундах (или десятичных дробях) и обычно выражаются относительно центра скважины.

Истинная вертикальная глубина

Истинная вертикальная глубина (TVD) — это глубина ствола скважины в любой точке, измеренная в вертикальной плоскости и обычно отсчитываемая от горизонтальной плоскости втулки ведущей трубы буровой установки.

Начальная точка

Это точка, в которой используется первый инструмент отклонения и начинается увеличение угла. Выбор как начальной точки, так и скорости наращивания зависит от многих факторов, включая пласт (ы), траекторию ствола скважины, программу обсадной колонны, программу бурового раствора, требуемое горизонтальное смещение, максимально допустимый изгиб и наклон. Эта начальная точка (KOP) тщательно выбирается, поэтому максимальный угол находится в экономических пределах. Меньше проблем возникает, когда угол отверстия составляет от 30 ° до 55 °.Чем глубже KOP, тем больший угол нужно будет построить, возможно, с более агрессивной скоростью построения. КОП должен находиться на такой глубине, чтобы максимальный угол наклона составлял около 40 °; предпочтительный минимум — 15 °.

На практике траекторию скважины можно рассчитать для нескольких вариантов KOP и скорости наращивания, а также сравнить результаты. Оптимальный выбор — это тот, который обеспечивает безопасный зазор от всех существующих скважин, сохраняет максимальный угол наклона в желаемых пределах, избегает излишне высокой жесткости изгиба и является лучшим проектом с точки зрения затрат.

Скорость сборки

Изменение наклона на измеренную пробуренную длину (обычно на 100 футов или 30 м). Скорость наращивания достигается за счет использования отклоняющего инструмента (двигатель прямого вытеснения со встроенным регулируемым корпусом или специально разработанная стабилизированная компоновка низа бурильной колонны).

Строительный участок

Это часть ствола скважины, где вертикальный угол увеличивается с определенной скоростью, в зависимости от пластов и используемой буровой установки. Во время наращивания угол и направление сноса постоянно проверяются, чтобы увидеть, требуется ли коррекция курса или изменение скорости наращивания.Эта часть ствола является наиболее важной для обеспечения сохранения желаемой траектории ствола скважины и достижения конечной цели.

Касательная

Эта секция, также называемая секцией удержания, представляет собой прямую часть скважины, пробуренную под максимальным углом, необходимым для достижения цели. В этом разделе могут быть внесены незначительные изменения курса.

Многие проекты бурения с большим отходом от вертикали были успешно завершены при углах наклона до 80 °, что позволило обнажить гораздо большую площадь поверхности пласта и достичь нескольких целей.Однако углы наклона более 65 ° могут привести к чрезмерному крутящему моменту и сопротивлению бурильной колонны и вызвать проблемы с очисткой ствола скважины, каротажем, обсадной колонной, цементированием и добычей. Все эти проблемы можно преодолеть с помощью современных технологий, но их следует избегать всякий раз, когда есть экономическая альтернатива.

На протяжении многих лет опыт показывает, что проблемы с управлением по направлению усугубляются, когда наклон касательной меньше 15o. Это потому, что существует большая тенденция к появлению блуждания, т.е.е. изменение азимута, поэтому больше времени тратится на удержание скважины на курсе. Подводя итог, можно сказать, что большинство обычных наклонно-направленных скважин по-прежнему планируются с углами наклона от 15 ° до 60 °, когда это возможно.

Отводная секция

В скважинах S-типа пониженная секция — это место, где угол сноса снижается до меньшего наклона или в некоторых случаях до вертикального с определенной скоростью. Как только это будет выполнено, скважину бурят методом роторного бурения до забойной глубины с обследованием каждые 50 м (150 футов).

Оптимальная скорость падения составляет 1-2 градуса на 30 м и выбирается в основном с учетом простоты спуска обсадной колонны и избежания проблем с заканчиванием и производством.

Продолжительность курса

Эта длина курса представляет собой фактическое расстояние, пробуренное стволом скважины от одной точки до другой, как измерено. Сумма всех длин участков — измеренная глубина скважины. Этот термин обычно используется для обозначения расстояния между точками съемки.

Горизонтальная проекция (вид сверху)

На многих планах скважины горизонтальная проекция — это просто прямая линия, проведенная от центра скважины или прорези до цели. На платформах с несколькими скважинами иногда необходимо начинать скважину в другом направлении, чтобы избежать других скважин.После выхода из них колодец поворачивается для наведения на цель. Траектория пробуренной скважины нанесена на горизонтальную проекцию путем нанесения общих координат север / юг (северные положения) в сравнении с общими координатами восток / запад (восточные направления). Эти координаты рассчитываются на основе опросов.

Вертикальный разрез

Вертикальный разрез скважины зависит от интересующего пеленга или азимута. Это горизонтальное смещение траектории ствола скважины под углом 90o к желаемому подшипнику.

Угол подъема

Поскольку шарошечные долота, используемые с роторными агрегатами, имеют тенденцию «ходить вправо», скважины обычно начинались в направлении на несколько градусов левее целевого направления. В крайних случаях угол опережения может достигать 40 °.

Значительно возросшее использование управляемых двигателей, изменения в конструкции обычного бурового долота и широкое использование долот PDC для роторного бурения резко снизили потребность в скважинах с «углом упреждения».Сегодня большинство скважин намеренно запускаются без угла упреждения, то есть в целевом направлении.

Изогнутые

Изогнутые ножки или внезапные изменения угла или направления отверстия были признаны пионерами бурового бизнеса основной потенциальной проблемой. Когда стало возможно определить, что произошло быстрое изменение угла, их решением было автоматическое включение и запуск заново. Возможно, хорошо, что процедуры обнаружения не были четко определены, иначе дыра, возможно, никогда не достигла полной глубины.

Современные методы съемки показывают, что ни одна скважина не является идеально вертикальной. Любое отверстие имеет свойство закручиваться по спирали. Фактически, некоторые исследованные скважины образовали три полных круга на 30 м (100 футов). По мере увеличения отклонения от вертикали спиралевидность уменьшается. Максимальное закручивание по спирали происходит под углами менее 30 ° от вертикали. При углах более 50 ° от вертикали отверстие может двигаться по широкой дуге, но спирали почти не существует.

Изогнутые ножки — главный фактор во многих наших более серьезных проблемах с бурением.Следует подозревать заедание при столкновении со следующими проблемами: (1) невозможность каротажа, (2) невозможность спуска трубы, (3) посадка шпонок, (4) чрезмерный износ обсадной колонны, (5) чрезмерный износ бурильных труб и муфт, (6) чрезмерное лобовое сопротивление, (7) усталостные разрушения бурильных труб и муфт и / (8) чрезмерный износ технологического оборудования.

Серьезность изгиба

В предыдущих разделах говорилось о некоторых проблемах с изгибами, но о том, как определить и вычислить значение. Изгиб — это мера величины изменения наклона и / или азимута ствола скважины, обычно выражаемая в градусах на 30 м (или 100 футов) конечно длины.Все наклонно-направленные скважины имеют изменения в

.

Услуги направленного бурения | Nabors

Нетрадиционные скважины в США стали намного сложнее, поскольку более плотное и близкое расположение скважин требует более высокого уровня точности и контроля в скважине. Строительные работы со средним радиусом и горизонтальные траектории поворотов стали причиной частых незапланированных рейсов, которые продолжают оказывать влияние на нефтегазовую промышленность из-за низкой производительности двигателей или низкой надежности скважин.

Nabors специализируется на передовых решениях по размещению стволов скважин и является ведущим поставщиком систем наклонно-направленного бурения и измерения во время бурения (MWD), а также услуг автоматизированных изысканий для нетрадиционных рынков.

Чтобы помочь операторам добиться максимальной эффективности, Nabors разработала несколько скважинных измерительных инструментов для конкретных приложений. Например, система AccuSteer ® MWD сочетает в себе определение нескольких важных динамических характеристик бурения с истинным местоположением на долоте. Его отличительные особенности включают в себя постоянный наклон, близкий к долоту, вес, крутящий момент и изгиб долота, удельное сопротивление и азимутальную гамму. Система AccuSteer ® длиной тридцать футов является одной из самых коротких систем направленного бурения и геонавигации в отрасли.Данные инструмента AccuSteer ® интегрируются с операционной системой управления Nabors Rigtelligent ® и с другими программами наклонно-направленного бурения для повышения общей производительности и скорости проходки. Инструмент AccuSteer ® , специально разработанный для берегового бурения с использованием кустовых площадок с несколькими скважинами, может работать без участия человека с очень небольшим временем, необходимым для установки и спуска буровой установки.

По мере того, как процесс бурения становится все более автоматизированным, а бурильщикам ставится задача управлять большим количеством скважинных работ, система управления Rigtelligent ® оптимизирует операции наклонно-направленного бурения с помощью автоматизированных последовательностей, которые замыкают цикл между скважинными инструментами, наземными средствами управления и бурильщиком.

В бассейнах с уникальными геологическими проблемами бурильщики часто сталкиваются с большими изгибами, высокими факторами трения или проблемами при спуске обсадной колонны. Система управления Rigtelligent ™ объединяет обратную связь геонавигации и автоматизированные инструкции буровой установки, чтобы уменьшить количество боковых стволов и преодолеть проблемы, связанные с геологическими изменениями. Интерфейс также принимает данные наклонно-направленной телеметрии от скважинных систем других компаний, производящих наклонно-направленное бурение.

Имея опытную команду инженеров, Nabors разрабатывает и производит множество запатентованных инструментов для направленного бурения и повышения производительности, которые интегрируются с системой управления Rigtelligent ™.Это создает целостную среду интегрированного аппаратного и программного обеспечения, которая позволяет бурильщикам выполнять услуги наклонно-направленного бурения, бурения с регулируемым давлением и спуска обсадных труб без необходимости в дополнительных поставщиках услуг.

.

21. Измерения при бурении (MWD) и их применение в наклонно-направленном бурении

MWD (Измерение во время бурения) — это система, разработанная для выполнения связанных с бурением измерений в скважине и передачи информации на поверхность во время бурения скважины.



Инструмент измерения во время бурения (MWD) начал применяться в начале 1970-х годов.

До внедрения MWD все данные исследований были получены путем остановки процесса бурения для каротажа на кабеле.Для каротажа на кабеле нам пришлось остановить процесс бурения, поставить бурильную трубу на шликер, выломать Келли, опустить инструмент на кабеле, извлечь инструмент, прочитать результаты исследования и спланировать дальнейшие действия. Это используется для увеличения непроизводительного времени (NPT).

Инструмент MWD передавал данные исследования на поверхность через поток бурового раствора в бурильной трубе. Процесс бурения был остановлен на несколько минут, и результаты исследования были получены при отключенной откачке. Это сэкономило время в большей степени по сравнению с каротажем на кабеле.

Одним из способов была передача данных разведки через грязевой поток. Другими средствами передачи были электромагнитные и акустические, которые были разработаны на более поздних этапах.

Таким образом, MWD считался лучшим вариантом для передачи данных обследования по сравнению с проводным способом.

Первоначально система предоставляла три основных информации: наклон, азимут и угол наклона. Эти три параметра помогли установщику наклонно-направленного бурения правильно расположить скважину по желаемой цели.

Позже MWD был оснащен датчиком гамма-излучения для обнаружения естественной радиоактивности и определения характеристик глинистого сланца, датчиком для измерения давления в кольцевом пространстве, который используется для определения ECD в тонком стволе, тензометрическим датчиком для измерения нагрузки на долото и крутящего момента на долоте.

Инструменты MWD также могут предоставить информацию об условиях на буровом долоте. Это может включать:

  • Частота вращения бурильной колонны
  • Плавность этого вращения
  • Вид и степень любой вибрации в скважине
  • Крутящий момент и вес долота, измеренные рядом со сверлом
Рис.21.1 Компоненты телеметрии импульсного бурового раствора
Рис.21.2 Телеметрия с положительным пульсом бурового раствора
Рис.21.3 Телеметрия с положительным пульсом бурового раствора
Рис.21.4 Телеметрия с отрицательным импульсом бурового раствора
Рис.21.5 Телеметрия с отрицательным пульсом бурового раствора
Рис 21.6 Непрерывная телеметрия
Рис.21.7 Непрерывная телеметрия
Рис. 21.10 Грязевая завеса
Рис.21.10 Акселерометры и магнитометры в датчике направления
Рис 21.13 Трубка Гейгера-Мюллера
Рис. 21.14 Сцинтилляционный счетчик
Рис. 21.15 Датчик частоты вращения турбины
900 Рис 21.17 Напольный дисплей буровой установки, установленный на полу буровой
Рис 21.18 Радиомодем
Рис 21.22 Компоненты MWD
Рис. 21.23 Последовательность инструментов MWD
Рис. 21.24 Последовательность инструментов MWD

Здесь я подчеркну свое обсуждение MWD, основанного на телеметрии положительного импульса грязи.

КОМПОНЕНТЫ СИСТЕМЫ MWD

Канал телеметрии

Система передачи

Источник питания

Датчики MWD

Поверхностные системы

ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКИЙ КАНАЛ

Каналы телеметрии — это каналы или среда, через которые скважинные данные передаются на поверхность.

Ниже приведены каналы передачи, используемые для передачи данных:

Метод жесткой проволоки

Электромагнитный метод

Акаустический метод

Телеметрия грязевых импульсов

Большинство имеющихся в продаже систем MWD основаны на той или иной форме телеметрии с гидроимпульсным управлением.

Основные компоненты системы телеметрии с гидроимпульсным управлением показаны на рисунке ниже:

Все скважинные компоненты размещены в немагнитной утяжеленной бурильной трубе (NMDC).

Основными компонентами являются:
(a) источник питания для работы инструмента: он приводит в действие инструмент, когда мы планируем провести обследование

(б) датчики для измерения необходимой информации;
(c) передатчик для отправки данных на поверхность в виде кода;
(d) микропроцессор или система управления для координации различных функций инструмента: он включает датчики, сохраняет измеренную информацию, а затем активирует передатчик для отправки данных в виде закодированного сообщения.

Наземное оборудование состоит из:
(a) датчика давления в стояке для обнаружения изменений давления и преобразования их в электрические сигналы;
(b) электронное фильтрующее устройство для уменьшения или устранения любых помех от буровых насосов или забойных двигателей, которые также могут вызывать колебания давления;
(c) наземный компьютер для интерпретации результатов;
(d) дисплей на полу буровой для передачи результатов бурильщику или устройства для построения непрерывных каротажных диаграмм

СИСТЕМА ТРАНСМИССИИ

Здесь, в системе трансмиссии, я сконцентрируюсь на трансмиссии через буровой раствор, т.е.е., гидроимпульсная телеметрия.

Телеметрию грязевых импульсов можно разделить на следующие категории:


Телеметрия с положительным буровым импульсом ( Максимальное использование в промышленности )

Телеметрия с отрицательным импульсом грязи

Телеметрия непрерывных волн

Положительная импульсная телеметрия грязи:

Телеметрия с положительными импульсами бурового раствора (MPT) использует гидравлический тарельчатый клапан, чтобы на мгновение ограничить поток бурового раствора через отверстие в инструменте, чтобы вызвать повышение давления в форме положительного импульса или волны давления, которая распространяется обратно на поверхность и обнаруживается. на стояке.

Для передачи данных на поверхность этот клапан приводится в действие несколько раз, создавая серию импульсов, которые обнаруживаются датчиком и декодируются наземным компьютером.

Наземный компьютер сначала распознает набор опорных импульсов, которые составляют
, за которыми следуют импульсы данных. Сообщение декодируется путем обнаружения наличия или отсутствия импульса в конкретном временном кадре. Затем этот двоичный код можно преобразовать в десятичный результат. Самописец используется для отслеживания последовательности импульсов.



Телеметрия с отрицательным импульсом грязи

Отрицательный MPT использует управляемый клапан для мгновенного выпуска бурового раствора изнутри инструмента в кольцевое пространство. Этот процесс вызывает снижение давления в виде отрицательного импульса или волны давления, которая возвращается на поверхность и обнаруживается на стояке.

Таким образом, быстрое открытие и закрытие этого клапана создает перепад в стояке, который может быть обнаружен датчиком давления.





Телеметрия непрерывных волн

Телеметрия непрерывных волн использует поворотный клапан или «сирену бурового раствора» с щелевым ротором и статором, которые ограничивают поток бурового раствора таким образом, чтобы генерировать модулирующую волну положительного давления, которая распространяется на поверхность и обнаруживается на стояке.

Один из дисков неподвижен, а другой приводится в движение двигателем.
Постоянная скорость двигателя создает регулярное и непрерывное изменение давления, которое по сути является стоячей волной.Эта волна используется как носитель для передачи данных на поверхность. Когда информация должна быть передана, скорость двигателя уменьшается, так что фаза несущей волны изменяется (т. Е. Реверсируется).

Поэтому несущая волна модулируется для представления требуемых данных.
Наземное оборудование обнаруживает эти фазовые сдвиги в сигнале давления и преобразует их в двоичный код.

Это более сложная телеметрическая система, обеспечивающая более высокую скорость передачи данных, чем два предыдущих метода гидроимпульсов.





ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ


Инструмент MWD Tool работает в двух ситуациях:
(a) Когда циркуляция ВКЛЮЧЕНА
(b) Когда нет циркуляции, то есть во время отключения, когда насос выключен.

Кроме того, после опускания инструмент MWD не поднимается обратно на поверхность, если с инструментом нет каких-либо проблем.

Таким образом, чтобы постоянно обеспечивать питание инструмента, нам необходим источник питания.


Источником питания может быть:
(a) Аккумуляторы
(b) Турбинные генераторы

Батареи: (литиевая батарея, обычно 24 В)



Они компактны и надежны, так как не содержат движущихся частей.
Они имеют ограниченный срок службы и зависят от температуры.
батареек.
Поскольку это не имеет отношения к движению бурового раствора, это позволяет инструменту работать при спуско-подъемных операциях, а также позволяет работать независимо от гидравлики бурового раствора.
Они успешно использовались для приложений, в которых требуются только данные о направлении. Поскольку они обеспечивают ограниченную выходную мощность, они не подходят для использования с мультисенсорным инструментом.

Турбинные генераторы:

В связи с тенденцией к использованию мультисенсорных инструментов для скважинных исследований, турбины все более широко используются для обеспечения питания инструмента MWD.
Поток бурового раствора через инструмент удерживается лопастями турбины, которые вращают вал, соединенный с генератором переменного тока, таким образом вырабатывая электричество.

Вырабатываемая электроэнергия должна контролироваться регулятором напряжения. Хотя эта система обеспечивает большую мощность и более длительный срок службы, чем аккумуляторная батарея, при повреждении турбины могут возникнуть перебои в подаче электроэнергии.

Чтобы предотвратить это повреждение, перед турбиной может быть установлен фильтр для фильтрации любого мусора в буровом растворе.
Экран может быть расположен в верхней части бурильной колонны для облегчения доступа, если его необходимо опорожнить или снять, чтобы пропустить инструменты на кабеле.

ДАТЧИКИ MWD


Инструмент MWD оснащен комбинацией следующих датчиков в зависимости от требований:

Датчик направления
Датчик гамма-излучения
Датчик температуры
Датчик нагрузки на долото / крутящего момента в скважине
Датчик частоты вращения турбины
Датчик направления:

В датчиках направления, используемых в настоящее время в инструментах MWD, используются трехосные магнитометры и акселерометры.

Эти датчики измеряют требуемые углы наклона, азимута и торца долота.

Поскольку магнитометры измеряют азимут относительно магнитного севера, к результатам необходимо применить правильное магнитное склонение.

Ось C совмещена с осью инструмента, а ось B определяет точку отсчета для измерения угла торца инструмента.

Угловое смещение между осью B и линией разметки изогнутого переводника необходимо измерить перед спуском в отверстие.

И магнитометры, и акселерометры выдают выходное напряжение, которое необходимо скорректировать, применяя калибровочные коэффициенты. Скорректированные напряжения затем можно использовать для расчета требуемых углов направления.

Какой-то сигнал (например, об остановке вращения бурильной колонны или отключении насосов) посылается с поверхности в систему управления MWD.

Система управления после получения таких сигналов включает датчики.

Преобразователь или датчик движения внутри скважинного инструмента распознает этот сигнал и инициирует исследование.

В то время, когда датчики фактически производят измерения, бурильная колонна должна оставаться неподвижной для получения точных результатов. Этот период обычно составляет менее 2 минут, после чего можно возобновить нормальное бурение.

Бурильщик возобновляет обычный процесс бурения, как только дисплей буровой установки MWD отображает обновленную съемку.

Измерения азимута наклона и торца долота отправляются в заранее определенном порядке. Обычно это занимает 2-4 мин. для передачи полной инклинометрии.

Точность опроса:

± 0,25 ° для наклона, ± 2,0 ° для азимута и ± 3,0 ° для торца инструмента, которые могут варьироваться от одного производителя инструмента к другому.



Датчик гамма-излучения:

Все горные образования Земли обладают разной степенью радиоактивности.

Гамма-каротаж — это измерение естественной радиоактивности пластов.

Гамма-излучение испускается радиоактивными элементами, такими как изотопы калия, тория и урана.

Эти элементы чаще встречаются в сланцах, чем в других породах.

Таким образом, измеряя гамма-излучение от последовательности горных пород, можно идентифицировать зоны сланцев.

Для наиболее эффективного обнаружения изменений литологии датчик гамма-излучения следует располагать как можно ближе к долоту, чтобы пробурить только несколько футов нового пласта до того, как инструмент сработает.

По практическим соображениям расстояние между долотом и датчиком гамма-излучения составляет около 6 футов.
Компании MWD используют два основных типа детекторов для измерения гамма-излучения:
(a) Трубка Гейгера-Мюллера
(b) Сцинтилляционный счетчик

Трубка Гейгера-Мюллера:

Он состоит из баллона с инертным газом под довольно низким давлением.

Высоковольтный электрод (± 1000 В) проходит через центр камеры.

Когда гамма-лучи входят в камеру, они вызывают ионизацию газа, создавая поток быстро движущихся электронов к центральному электроду, как показано на рисунке ниже.



Таким образом, ток электронов можно использовать для измерения количества гамма-лучей, испускаемых из пласта.



Сцинтилляционный счетчик:

В нем используется кристалл — кристалл иодида натрия, легированного таллием.

Естественное гамма-излучение, испускаемое пластом, проходит через кристалл йодида натрия.

Излучение возбуждает кристалл, который производит вспышку света или мерцания, когда гамма-лучи взаимодействуют с кристаллом.

Свет, излучаемый кристаллом, попадает на фотокатод и высвобождает электроны.

Электроны проходят через ряд анодов, вызывая испускание большего количества электронов.

Это генерирует импульс напряжения, который пропорционален исходной вспышке света.

Таким образом, количество излучения, попадающего в датчик, можно измерить путем подсчета количества импульсов за определенный период времени.

ПРИМЕЧАНИЕ:

Трубка Гейгера-Мюллера не так точна, как сцинтилляционный счетчик, поскольку она может обнаруживать только гораздо меньший процент от общего количества испускаемых лучей.


Однако его преимущество в том, что он более прочный и надежный, а также дешевле, чем сцинтилляционный счетчик.

Помимо литологической дискриминации, датчик гамма-излучения обеспечивает:

Определение границ пласта и толщины.
Структурная корреляция пластов между скважинами.
Регулировка глубины и выбор посадочного места в обсадной колонне.
Оценка содержания сланца в породах-коллекторах.
Первичный журнал седиментологических исследований.
Мониторинг введенных радиоактивных материалов.
Датчик температуры

Датчик температуры обычно устанавливается на внешней стенке утяжеленной бурильной трубы и поэтому контролирует температуру бурового раствора в затрубном пространстве.
Чувствительный элемент может быть металлической полосой (например, платиной), электрическое сопротивление которой изменяется в зависимости от температуры.
Датчик может быть откалиброван для измерения температуры в диапазоне от 50 до 350 ° F.

WOB / датчик крутящего момента в скважине r

Эти измерения производятся системой чувствительных тензодатчиков, установленных на специальном переводнике, расположенном рядом с долотом.
Тензорезисторы определяют осевые силы для нагрузки на долото и крутящие силы для крутящего момента.
Размещая пары калибров на противоположных сторонах переводника, можно устранить любые напряжения из-за изгиба.

Датчик частоты вращения турбины

При бурении скважинной турбиной фактическая скорость вращения долота на поверхности неизвестна.

Единственный эффективный способ контроля скорости вращения — использование турбинного тахометра, связанного с системой MWD, для предоставления данных в реальном времени.

Скважинный датчик состоит из 2-дюймового датчика. зонд диаметра, который помещается очень близко к вершине вращающегося вала турбины.

Сверху вала установлены два магнита, разнесенные на 180 °.

Когда вал вращается, электрическая катушка внутри зонда улавливает импульсы напряжения, создаваемые магнитами (показано на рисунке ниже).


Подсчитав количество импульсов за определенный интервал, можно вычислить скорость турбины в об / мин.


Эта информация кодируется как серия импульсов бурового раствора, которые через определенные промежутки времени передаются на поверхность, чтобы бурильщик знал, как изменяется частота вращения.

ПОВЕРХНОСТНЫЕ СИСТЕМЫ

Датчик давления в стояке
Напольный дисплей
Радиомодем

Датчик давления в стояке:



Опускной коллектор имеет ряд отводов под давлением, где могут быть установлены манометры.

Преобразователь можно установить в удобном месте, сняв один из этих датчиков.

Внутри преобразователя находится чувствительная диафрагма, которая обнаруживает изменение давления и преобразует эти гидравлические импульсы в импульсы электрического напряжения.

Выходное напряжение передается на остальное наземное оборудование с помощью электрического кабеля.



Напольный дисплей на буровой установке:

Блок отображения пола буровой установки — это панель отображения, установленная на полу буровой, где отображаются результаты инклинометрии (азимут, забой инструмента, наклон) для удобства бурильщика.
Блок индикации пола буровой получает питание от буровой установки.
Обычно требуется источник питания на 120 или 240 В.


Дисплей на напольном дисплее буровой установки выглядит следующим образом:


Радиомодем:

Радиомодем используется для связи с операционным терминалом буровой площадки через рабочую станцию ​​(портативный компьютер).
Вся информация и данные, передаваемые между двумя компонентами, зашифрованы в целях безопасности.

ВСЕ КОМПОНЕНТЫ MWD


1. (UPS) Uninturupted Powe Supply

2. Ключ цилиндрический

3.Датчик давления

4. Напольный дисплей буровой установки

5. Приемная пластина

6. Цифровой мультиметр

7. Корпус удаленного терминала

8. Гаечный ключ

9. Малый поплавок дротика, большой поплавок заслонки

10. Вибрационный переключатель

1. Грохот для бурильных труб

2. Гаечный ключ Muleshoe Crawn

3. Кольцевой стержень

4. Ориентирующая штанга

5. Короткая грузило

6. J — гаечный ключ

7.Выстрел Bell

8. Превышение

9. Длинный грузило

10. Банки Spang


1. Отверстие

2. Туфли без задника (посадочный рукав)

3. Мул обувь (корона)

5. Стингер

6. Поршневой вал

7. Ствол Стингер

8. Нижняя крышка поршня

9. Верхняя крышка поршня

10. Источник «Стингер»

КОНЕЦ ЗАПИСИ

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *