Прогрессивные технологии в бурении нефтяных и газовых скважин

(По оценкам Тюменского Государственного Нефтегазового Университета)

Таблица 2. Сравнительные данные продолжительности работ по промывке песчаных пробок с применением подъемной установки А-50 и колтюбинговой установки серии М

(По данным ООО «Уренгойгазпром»)

Указанные в таблицах данные показывают, что эффективность применения колтюбинга на различных технологических операциях существенно сокращает время их выполнения, а следовательно увеличивает общую эффективность работ.

ГЛАВА 3. ПЕРСПЕКТИВЫ ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ КОЛТЮБИНГОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В БЕЛАРУСИ И ЗА РУБЕЖОМ

3.1. Опыт применения колтюбинговых технологий за рубежом.

        Мировой опыт применения колонн гибких труб насчитывает более 35 лет. И, конечно, за это время были выявлены и неоднократно подтверждались на практике преимущества использования этой технологии проведения работ по сравнению с традиционной.

        Впервые массовое использование гибких труб большой длины было осуществлено при проведении операции по форсированию Ла-Манша при высадке союзных войск во Франции во время второй мировой войны. Для обеспечения снабжения войск горючим было развернуто 23 нитки трубопроводов по дну пролива: 6 трубопроводов были стальными с внутренним диаметром 76,2 мм, а остальные имели композиционную конструкцию – внутри слой из свинца, снаружи стальная оплетка. Укладку стальных трубопроводов проводили с плавучих катушек диаметром порядка 12 м. На них были намотаны секции трубопроводов длиной 1220 м. Каждая секция, в свою очередь, состояла из сваренных встык труб длиной 6,1 м.

Подобная технология была положена в основу изготовления колонн гибких непрерывных труб в начальный период проведения работ на промыслах. Впервые это осуществила компания "Creat Lakes Steel Co." (США) в 1962 г. Трубы ди­а­метром 33,4 мм с толщиной стенки 4,4 мм сваривали в атмосфере инертного газа встык из 15 кусков. Изготовленную трубу наматывали на катушку с диаметром сердечника 2,7 м.

Технологию создания гибких труб все время совершенствовали и отрабатывали, но только к концу 70-х годов их качество стало соответствовать требованиям, необходимым для проведения работ на нефтепромыслах.

Параллельно специалисты Канады создавали гибкие трубы для бурения скважин. К 1976 г. фирмой "Flex Tube Service Ltd." была изготовлена и использована при проведении буровых работ гибкая колонна из стали диаметром 60,3 мм, которая наматывалась на катушку с диаметром сердечника около 4 м и состояла из сваренных встык 12-метровых труб.

Вскоре специалисты этой же фирмы изготовили колонну бурильных труб диаметром 60,3 из алюминия. Работы по созданию труб подобной конструкции были прекращены из-за их низкой прочности, при которой спуск на глубину колонны возможен лишь до 900 м.

Основное внимание изготовителей труб было сосредоточено на отработке технологии, которая могла бы обеспечить как можно большую длину отдельных плетей и таким образом сократить число поперечных стыков, а также на совершенствовании конструкции самого стыка.

К 1983 г. благодаря использованию заготовок ленты из Японии специалистам фирмы "Quality Tubing Inc." (США) удалось увеличить длину плетей до 900 м. Стыки отдельных плетей выполняли еще до поступления ленты в трубогибочную машину, что позволило существенно повысить качество труб. При этом наружный диаметр последних был увеличен до 89 мм.

К 1991 г. глубина спуска КГТ увеличилась до 5200 м, а в 1995 г. был начат выпуск труб с наружным диаметром 114,3 мм .

В настоящее время приоритет в области конструирования, изготовления и промышленной эксплуатации установок с колонной гибких труб (КГТ) принадлежит фирмам США и Канады.

         В настоящее время в мире эксплуатируется более 600 установок, причем их число все время возрастает. Специалисты различных фирм ежегодно выполняют порядка тысячи операций на скважинах с использованием колонн гибких труб.

3.2. Перспективы практического применения колтюбинговых технологий в Беларуси.

        В настоящее время в Беларуси появились компании занимающиеся производством колтюбинговых установок, это группа компаний Белорусского фонда развития и поддержки изобретательства и рационализации (ФИД). В ПРИЛОЖЕНИЯХ представлена одна из колтюбинговых установок, производимых группой компаний (ФИД). Подобная установка уже закуплена и применяется в Беларуси предприятием РУП ПО «Белоруснефть», где очень хорошо себя зарекомендовала. Данная установка доказала свою эффективность продемонстрировав существенную экономию времени при выполнении различных технологических операций.

Колтюбинговые   установки   могут   быть   эффективно   применены практически при всех способах вскрытия месторождений и особенно при бурении наклонно-направленных добычных скважин, которые наиболее выгодны при отработке маломощных залежей, так как позволяют отрабо­тать большие запасы. Кроме того, с их помощью можно выполнять ряд важнейших технологических операций при проведении горных работ:

•              управлять горным давлением путем разгрузки горного массива от
предельных напряжений с помощью различно ориентированных стволов
скважин, пробуренных с поверхности или из подземных выработок;

•         разгружать горный массив от водогазовых скоплений с организацией при необходимости их добычи (например, газа при разработке угольных месторождений);

•         производить разупрочнение горных пород продуктивных пластов в комплексе с физико-химическими методами;

•         формировать в продуктивных пластах фильтрационные каналы и в сочетании с волновым воздействием наведенную и дополнительную проницаемость;

•         производить сбойку скважин при организации работ по подземной газификации, подземному растворению и выщелачиванию;

•              управлять технологическим процессом (от разрушения пород до
транспортирования пульпы) при скважинной гидродобыче, в частности,
управлять работой гидромониторной струи на забое, регулировать и
поддерживать заданное расстояние насадки гидромонитора до забоя в
процессе отработки очистных камер, менять направление действия
струи, отрабатывать пласты на больших расстояниях (до 2 км и более) от
скважины (горной выработки) и т.д.

Колтюбинговые технологии позволят резко повысить уровень безопасности для работающих в горных выработках за счет эффективного управления горным давлением и предотвращения выбросов в выработку пластовых вод и взрывоопасных объемов природного газа.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Увеличение объемов и качества буровых работ является основным условием заблаговременного и ритмичного наращивания запасов полезных ископаемых для обеспечения сырьевыми ресурсами промышленности и сельского хозяйства. Это условие выполнимо только при государственной системе подготовки специалистов по технологии и технике разведки месторождений полезных ископаемых. Развитие буровых технологий, является важнейшим средством поисков и разведки всех видов полезных ископаемых.

В последние годы произошли существенные изменения как в геологоразведочной отрасли, так и в создании буровой техники, прогрессивных технологий, технологических процессов, новых видов породоразрушающего инструмента. Кроме того, получили распространение принципиально новые технологии бурения технических скважин для строительства, внедряются технология бурения скважин для решения задач по добыче полезных ископаемых и выполнения региональных экологических проблем при захоронении отходов вредных производств.

Известно, что применение технологий, разработанных на основе использования колтюбинговых установок, дает буровым компаниям, имеющим в своем парке такую технику, ряд постоянно подтверждаемых практикой преимуществ:

- обеспечение герметичности устья скважины на всех этапах выполне­ния внутрискважинных операций;

- отсутствие необходимости освоения и вызова притока скважины, в которой выполнялись работы с использованием колтюбинговой трубы;

- возможность проведения работ в нефтяной или газовой скважине без ее предварительного глушения;

- уменьшение периода подготовительных и заключительных операций при осуществлении ремонтных работ;

- сокращение времени спускоподъемных операций внутрискважинного оборудования;

- возможность бурения, спуска инструментов и приборов, а также выполнения              операций подземного ремонта в горизонтальной или сильно искривленной скважине;

- улучшение условий труда работников бригад подземного бурения;

       - обеспечение экологической безопасности за счет предотвращения утечки пластовых и технологических жидкостей в закрытой системе циркуляции.

Колтюбинговые технологии по праву являются прогрессивным и перспективным направлением в бурении нефтяных и газовых скважин.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Баграмов Р. А. Буровые машины и комплексы: Учебник для вузов.— М.: Недра, 1998.—501 с.;

2. Зорина Т.К. Нефтегазовое дело: Учеб. пособие для вузов. Часть I / сост. Зорина Т.К. – Ухта: Региональный Дом печати, 2005. – 248 с.;

3. Мордвинов А.А. Бурение скважин и добыча нефти и газа: Учебное пособие. – Ухта: Региональный Дом печати, 2006. – 128 с.;

4. Середа Н. Г., Сахаров В. А., Тимашев А. Н. Спутник нефтяника и газовика: Справочник.—М.: Недра, 1996.— 325 с.;

5. Соловьев Н.В. Бурение разведочных скважин. Учеб. для вузов / Н. В. Соловьев, В. В. Кривошеее, Д. Н. Башкатов и др.; Под общ. ред. Н. В. Соловьева.— М.: Высш. шк., 2007.—904 с.

6. Молчанов А.Г., Вайншток С.М., Некрасов В.И., Чернобровкин В.И. Подземный ремонт и бурение скважин с применением гибких труб: Учебное пособие для вузов.-М.:Недра, 2004.-224с.

Размещено

3