Разработка методов оценки технического состояния глубинного бурового оборудования с использованием реконструированных фазовых портретов детерминированного хаоса.

Задачи исследования.

Выбор параметра бурения для оценки технического состояния глубинного оборудования с использованием методов теории детерминированного хаоса.

Анализ работы глубинного оборудования при различных режимах бурения и компоновках бурильной колонны посредством реконструкции фазовых портретов записей параметров бурения.

В существующих экономических условиях основной задачей, решаемой нефтяными компаниями, в том числе ПАО «Татнефть», является удержание и увеличение уровней добычи нефти. Задача решается путём применения горизонтальной технологии (ГТ) при проектировании систем разработки с заменой горизонтальным стволом как минимум двух вертикальных скважин (ВС) без учёта трещиноватости, разуплотнённости и простирания структурных элементов. Бурение скважин без учета данных параметров приводит к опережающему обводнению продукции, что сказывается на добычных возможностях скважин. Предлагается оптимальное размещение скважин с горизонтальным окончанием (СГО) с использованием указанных параметров, полученных по результатам сейсмокаротажных исследований методом непродольного вертикального сейсмопрофилирования (НВСП). При этом осуществляется увеличение добычных возможностей СГО, интенсификация добычи нефти, высокая эффективность капитальных вложений на всех стадиях разработки нефтяных месторождений.

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.

Обеспечение устойчивости ствола в глиносодержащих породах и герметизация заколонного пространства глубоких скважин. В работе решены следующие основные задачи:

Проведен комплекс теоретических и экспериментальных исследований разупрочнения стенок скважины в глиносодержащих породах. Выявлены и обобщены проблемы бурения на подсолевые отложения. Исследовано влияние глиносодержащих пород на изменение свойств буровых промывочных жидкостей при бурении в хемогенно-терригенных отложениях. Разработаны гидрогель-глинистые растворы, исследованы их свойства и предложен способ регулирования свойств гидрогеля магния при бурении в подсолевых отложениях.

Результаты бурения геологоразведочных скважин с отбором кернового материала являются одним из основных источников информации о горных породах и условиях их залегания. При этом предъявляются высокие требова-ния к качеству бурения и кернового опробования скважин, к информативности и достоверности данных о полезных ископаемых. В современных условиях растёт необходимость разведки месторождений и их участков на больших глубинах, часто в осложнённых геологических условиях, характеризующихся как высокой твёрдостью монолитных интервалов, так и перемежаемостью механических свойств переслаиваемых горных пород, а также трещиноватостью, раздробленностью, кавернообразованием и, как следствие, недостаточным для качественного опробования выходом керна.

 Выполнение мероприятий по добыче нефти на поздних стадиях разработки нефтяных месторождений в значительной степени сопряжено с ремонтом скважин. В 2006 г. количество таких ремонтов по отрасли составило порядка бОтыс. Растущая потребность в них, обусловленная изменяющимися условиями разработки нефтяных месторождений и складывающейся в связи с этим ситуацией по добыче нефти, ставит перед службой ремонта более сложные задачи, главной из которых является производство ремонтов скважин в сроки, обеспечивающие минимальные потери добычи нефти. Решение поставленной задачи требует не только эффективного использования имеющихся производственных мощностей службы капитального ремонта скважин (КРС), но и наращивания ее научно-производственного потенциала. В связи с этим проблема разработки прогрессивных методов технологии и технических средств, направленных на ускорение, повышение эффективности и качества капитального ремонта скважин, является актуальной.

Кратко изложена история развития промышленного применения буровых растворов. Подробно освещены состав и свойства различных буровых растворов, вопросы, связанные с их приготовлением и применением, с технологией ряда процессов промывки скважин. Рассмотрена реология буровых агентов. Уделено большое внимание органофильным глинам и растворам на их основе, химическим реагентам, выпускаемым в США для бурения. Показан научный и технический уровень в области буровых растворов и других буровых агентов, достигнутый в США.

Для инженерно-технических работников буровых предприятий нефтяной и газовой промышленности.

Рассмотрены причины, механизм и профилактика самопроизвольного искривления скважин; навигационные приборы, позволяющие контролировать координаты ствола скважины. Приведены способы и компоновки инструмента для бурения направленных (вертикальных, наклонных и горизонтальных) скважин, типичные профили , их проектирование и расчет. Рассмотрены вопросы выноса шлама из горизонтальных стволов. Даны основы управления искривлением скважины. Рассмотрены экологические вопросы при строительстве скважин. Предназначено для студентов нефтяных вузов и факультетов специальности  ”Бурение нефтяных и газовых скважин”, а также слушателей курсов и факультетов повышения квалификации работников буровых предприятий.

В справочнике рассмотрены современная техника и технология вращательного (роторного) бурения и оборудования скважин на воду. Изложены сведения о свойствах горных пород и подземных вод. Приведены технические характеристики современных буровых установок, породоразрушающего инструмента, бурильных и обсадных труб и вспомогательного оборудования и инструмента. Большое внимание уделено креплению скважин, технологии бурения, вскрытию и освоению водоносных пластов. Описаны фильтры. Рассмотрены аварии, осложнения и борьба с ними.

Справочник предназначен для широкого круга специалистов, занимающихся вопросами проектирования, бурения и оборудования скважин на воду.

Рассмотрены буровой инструмент и буровое оборудование. Описаны подготовительные работы к бурению. Большое внимание уделено технологии твердосплавного и алмазного бурения. бурению снарядами со съемной керноприемной трубой, ударно-вращательному бурению и бурению с гидровыносом керна. Изложена специфика бурения горизонтальных скважин. Приведены сведения по контрольно-измерительным приборам. а также комплексной механизации и автоматизации буровых работ. Описаны работы по предупреждению аварий и осложнений при борьбе с ними. Для студентов геологоразведочных ВУЗов, обучающихся по специальности "Технология и техника разведки месторождений полезных ископаемых".