Например, нефть
DOI: 10.24412/2076-6785-2023-2-33-37 Аннотация Проблемы предупреждения и ликвидации осложнений и аварий при бурении и креплении скважин, связанные с устойчивостью стенок скважин, до сих пор являются весьма актуальными, несмотря на постоянное усовершенствование техник и технологий строительства скважин, направленных на сокращение временных и материальных затрат, обусловленных сложностью геолого-технических условий проводки скважин. Материалы и методы Материалы: фактические данные бурения наклонно направленной с горизонтальным окончанием эксплуатационной скважины на С***ном месторождении. Методы: теоретическое изучение и анализ влияния тектонических деформаций на устойчивость ствола скважины при бурении, промысловые данные наличия тектонического нарушения (разлома), вызвавшего прихват бурильной колонны и последующее осыпание горных пород. Ключевые слова бурение скважин, тектонические деформации, устойчивость ствола скважины
DOI: 10.24412/2076-6785-2023-1-27-32 Аннотация В статье представлено описание интеллектуальной системы предупреждения осложнений при строительстве скважин на суше и на море, созданной в ИПНГ РАН. Уникальная интеллектуальная система предотвращения осложнений при бурении скважин предназначена для предупреждения бурильщика о возможности нарушения штатного режима бурения. Интеллектуальная система помогает повысить продуктивное время и экономическую эффективность бурения нефтяных и газовых скважин. Большие объемы геоданных со станций геологических и технологических измерений во время бурения варьируются от десятков до сотен терабайт соответственно на суше и на море. Создание программных компонентов нейросетевого моделирования направлено на выявление скрытых закономерностей в наборах больших данных со станций геологических и технологических измерений в режиме реального времени. Материалы и методы При создании системы были использованы наборы больших объемов данных со станций геолого-технологических измерений в России и за рубежом. Для каждого вида осложнения были проведены процедуры нормализации и маркировки больших объемов геоданных. Откорректированные исторические большие геодатасеты послужили основой обучения нейронных сетей на новых наборах геоданных. Использован инновационный подход к сбору разнородных геоданных. Основные этапы подхода были следующими: сбор больших геоданных, полученных с помощью датчиков, встроенных в буровую установку; формирование наборов симуляционных данных с использованием бурового тренажера; использование геолого-геофизических данных, полученных при геолого-разведочных работах; создание тестовых и обучающих наборов геоданных параметров бурения; разработка алгоритмов очистки больших наборов геоданных с использованием программного модуля предварительной обработки от зашумленных, пропущенных геоданных; кластеризация и визуализация больших геоданных (вес на крюке, скорость проходки, расход буровой жидкости, крутящий момент и др.). Библиотеки Python и Pandas стали эффективными инструментами для построения сложных статистических моделей, которые позволяют эффективно и точно прогнозировать, диагностировать, анализировать большие геоданные в целях повышения производительности строительства скважин. Ключевые слова методы искусственного интеллекта, искусственные нейронные сети, бурение скважин, безопасное строительство скважин, предотвращение осложнений, геологическая и технологическая информация, большие геоданные, интеллектуальная система
DOI: 10.24412/2076-6785-2022-2-53-56 Аннотация В данной статье рассматривается вариант решения актуальной на сегодняшний день задачи — сокращения капиталовложений в строительство скважины за счет применения технологии опережающего бурения скважин под обсадную колонну «направление». Произведен анализ актуальности данного вопроса, рассмотрен стандартный цикл строительства скважины, предложено два альтернативных подхода к этапам строительства скважины, произведены расчеты экономической эффективности данных предложений и сравнение капиталовложений при использовании рассматриваемых методик. Материалы и методы Определение фонда скважин на календарный год для планирования работы буровой бригады опережающего бурения. Выбор исполнительного органа работы по строительству ОК «направление» станком малой мощности. Назначение конкретной бригады для строительства фонда скважин и начало работы на месторождении. Практическая реализация — после выполнения строительных работ под ОК «направление» бригада переезжает на новую точку, а уже из-под обсаженного ОК «направление» интервала дальнейшее углубление под ОК «кондуктор». Ключевые слова нефтяные месторождения, строительство скважин, бурение скважин, опережающее бурение
DOI: 10.24412/2076-6785-2021-6-75-78 Аннотация В статье рассмотрены особенности применения метода наклонно направленного бурения (ННБ) при пересечении трубопроводами существующих коммуникаций. Обосновано использование альтернативного вида выполнения инженерных изысканий — георадиолокационного обследования — который позволяет выявить возможные скрытые осложнения. Георадиолокационное обследование при этом исключает дискретный характер исследований массива грунта и позволяет определить более полно геологические характеристики для целей проектирования переходов методом наклонно направленного бурения. Материалы и методы Использованы фактические данные и условия для одного из объектов проектирования АО «ТомскНИПИнефть», а также результаты георадиолокационного обследования. Обследование достоверно показало наличие уплотненных объектов и разуплотненных зон. В результате была выбрана оптимальная траектория для подземного перехода методом наклонно направленного бурения. Ключевые слова наклонно направленное бурение, инженерные изыскания, геология, георадиолокационное обследование
DOI: 10.24412/2076-6785-2021-6-72-74 Аннотация Основой исследования явились нормативно-правовые документы Российской Федерации в области промышленной и экологической безопасности. Исследуется эффективность применения циркуляционного переводника в качестве профилактической меры по минимизации рисков возникновения аварийных ситуаций при бурении нефтегазовых скважин на месторождениях Западной Сибири. В данной статье описана конструкция циркуляционного переводника, которая защищена патентом на полезную модель, описаны устройство и принцип работы переводника, результаты его промысловых испытаний. Исследуется эффективность применения циркуляционного переводника серии DECS ООО «СК «Буровое оборудование» в качестве профилактической меры по минимизации рисков возникновения аварийных ситуаций при бурении нефтегазовых скважин. На основе полученных результатов исследований предложено техническое решение для повышения эффективности бурения и минимизации рисков возникновения аварий. Материалы и методы Промышленная безопасность опасных производственных объектов. Ключевые слова нефтяные и газовые скважины, промышленная безопасность, поглощение бурового раствора, циркуляционный переводник
DOI: 10.24412/2076-6785-2021-6-68-71 Аннотация В статье представлены результаты лабораторных исследований перфторэтилизопропилкетона, способного работать в условиях отрицательных температур. Материалы и методы Синтетическое вещество кетонового ряда, исследование физико-химических свойств. Ключевые слова буровой раствор, фторкетон, криогенное бурение, устойчивость ствола скважины, многолетнемерзлые горные породы
DOI: 10.24412/2076-6785-2021-2-25-28 Аннотация В работе приведены результаты лабораторных исследований химического состава фильтрата, минерализованного крахмально-биополимерного бурового раствора, влияния фильтратов исследуемых буровых растворов на параметры бурения, на фильтрационно-емкостные свойства карбонатных и терригенных нефтенасыщенных отложений месторождений Удмуртии. Исследования проведены на образцах буровых растворов, кернового материала, проб нефти и пластовых вод. Для исследования были использованы следующие методы: изучение и анализ литературы по теме исследования; экспериментальные методы в лаборатории промывочных жидкостей на основании методик, представленных в ГОСТ 33213-2014 (ISO 10414-1:2008); статистическая обработка экспериментальных данных; оценка, анализ и обобщение полученных результатов. В качестве материалов для экспериментального метода использовались химические реагенты и реактивы, применяемые в буровых растворах при бурении скважин на территории Удмуртской Республики. Ключевые слова буровой раствор, фильтрат, карбонатный коллектор, терригенный коллектор, щелочность, жесткость
DOI: 10.24412/2076-6785-2021-2-17-20 Аннотация Сенонский проект геологоразведочных работ на Медвежьем месторождении (Западная Сибирь) направлен на изучение комплекса силицитовых пород нижней подсвиты березовской свиты, содержащих трудноизвлекаемые запасы газа. Особенностью данных отложений является наличие развитой системы тектонических нарушений. При этом результаты интерпретации данных сейсморазведки не способны обеспечить необходимую точность определения границ и амплитуд дислокаций. В результате наклонно направленное бурение производится в условиях повышенных рисков. В работе представлен реальный производственный опыт проводки горизонтального ствола скважины 6С в условиях малоамплитудных тектонических нарушений. Описан методический прием, применение которого позволило в реальном времени идентифицировать границу тектонического блока по данным телеметрии забойной LWD-системы. Материалы и методы Способ идентификации границ тектонических нарушений в процессе бурения горизонтальных стволов скважин основан на оперативном привлечении данных телеметрии забойной LWD-системы (показания метода гамма-каротажа) для построения корреляции с пилотным стволом. Корреляция производится посредством алгоритма выделения набора последовательных корреляционных слоев и реперных глинистых толщ. Результаты демонстрируются в виде графической схемы детальной корреляции. По сдвигу реперных границ относительно данных пилотного ствола и геологической модели заключаются выводы о местоположении и амплитуде тектонического нарушения. Ключевые слова нижнеберезовская подсвита, горизонтальные скважины, трудноизвлекаемые запасы газа, корреляция разрезов скважин, малоамплитудные тектонические нарушения
DOI: 10.24412/2076-6785-2021-1-34-39 Аннотация В статье представлены результаты исследований причин полных и катастрофических поглощений бурового раствора при бурении скважин в рифовом массиве Западного купола Южно-Орловского месторождения. Установлены закономерности распределения интервалов поглощений бурового раствора различной интенсивности в одиночном погребенном рифе верхнефранско-фамено-турнейского времени. Показано, что полные и катастрофические поглощения в одиночном погребенном рифе приурочены к зонам предрифового шлейфа, состоящим из обломочных карбонатных пород. Частичные поглощения происходят в интервалах карбонатных каверно-трещиноватых коллекторов органогенной постройки. Отсутствие или незначительные поглощения характерны для карбонатов биогермного ядра погребенного рифа. Отмечается, что разработка геомеханической модели органогенной постройки на основе особенностей литолого-фациальных зон рифового массива позволяет повысить точность прогнозирования зон поглощений при проектировании строительства скважин. Результаты исследований показывают, что системный анализ и обобщение теоретической и промысловой геолого-геофизической и технико-технической информации позволяют определить природу поглощений бурового раствора в органогенных постройках, спрогнозировать зоны возможных осложнений и разработать эффективные мероприятия по их своевременному предупреждению и ликвидации при бурении скважин на месторождениях Камско-Кинельской системы прогибов (ККСП). Материалы и методы Исследования методом сбора, анализа и обобщения теоретической и промысловой информации с определением закономерностей распределения зон поглощений в рифовой постройке. Ключевые слова бурение, поглощение бурового раствора, органогенные постройки, одиночные погребенные рифы, рифовый массив, депрессионная зона, Камско-Кинельская система прогибов
DOI: 10.24411/2076-6785-2019-10066 Аннотация В статье рассмотрены: проблемы, возникающие при бурении интервалов ствола скважин, состоящих из глинистых горных пород, склонных к гидратации и обвалу; механизм набухания глинистых горных пород, процесс ингибирования глин; аспекты применения ингибиторов глин; указаны некоторые ингибиторы глин, положительно зарекомендовавшие себя в лабораторных испытаниях и в практике бурения нефтяных скважин; вкратце приведены результаты лабораторных испытаний по профилактике набухания глинистых пород при воздействии водной дисперсионной среды. Материалы и методы Лабораторные исследования направлены на поиск максимальных способов защиты кернового материала глинистых пород от гидратации, путем подбора эффективных ингибиторов глин. В ходе лабораторных исследований кернового материала проведены наблюдения за воздействием различных дисперсионных сред на глинистую горную породу, путем погружения сегмента керна в дисперсионную среду на 24 часа, в состоянии покоя (без механического перемешивания) в сравнении с исходным материалом, то есть керном, не подвергнутым смачиванию дисперсионной средой. Ключевые слова бурение скважин, гидратация глинистых горных пород, ингибирование глин, ингибиторы глин, обвалы горных пород, образование каверн.
Эффективность технологии радиального бурения давно считается спорным вопросом в отрасли. Классические системы радиального бурения используют метод гидромониторного радиального бурения, при котором каналы создаются с помощью струи жидкости, истекающей из насадки с большой скоростью, подаваемой через спускаемый гибкий шланг. Несмотря на возможность создания каналов до 100 м длиной, метод не находит широкого применения в связи с неконтролируемостью траектории канала: гибкий шланг может изгибаться и скручиваться и траектория имеет тенденцию к уходу вниз под действием гравитации. Компания «Перфобур» основана в 2015 г. для разработки новых технологий в области радиального бурения. Была создана уникальная технология управляемого механического бурения радиальных каналов. Технология позволяет бурить сеть радиальных каналов длиной до 15 метров и диаметром от 58 до 68 мм, количеством до 4 каналов различной траектории на одном ярусе.
Одним из актуальных вопросов бурения наклонно-направленных и горизонтальных скважин с применением забойных телеметрических систем с электромагнитным каналом связи является использование электрического разделителя. Он входит в состав передающей системы в качестве конструктивной основы для проведения электрического и электромагнитного каротажа скважины в процессе бурения. Для решения данной проблемы необходимо оценивать радиальную дальность действия электрического зондирования околоскважинной зоны с целью определения информативности получаемых данных. В работе проведен качественный анализ структуры зондирующего электрического поля схемы и расчетной модели каротажа.
В статье рассмотрены технико-технологические решения, применяемые в наклонно направленном бурении, а также их влияние на процесс строительства подводного перехода. В качестве примера рассмотрен процесс развития аварийной ситуации при прохождении гравийно-галечниковых грунтов. На основании моделирования напряженно-деформированного состояния грунтов, слагающих ствол скважины, и гидродинамической модели процессов фильтрации бурового раствора проанализированы технологические ошибки, способствующие возникновению аварийных ситуаций.
В работе рассмотрены вопросы выбора типа породоразрушающего инструмента для расширения пилотной скважины подводного перехода применительно к физико-механическим свойствам проходимых грунтов, технологии расширения. Показаны технические проблемы при эксплуатации различных конструкций породоразрушающего инструмента применительно к технологии расширения.
Согласно «Правилам безопасности в нефтяной и газовой промышленности» (пункт 141), буровая установка должна быть укомплектована станцией контроля параметров бурения. ООО НПП «Петролайн-А» более 15 лет разрабатывает и выпускает оборудование для решения задач отображения и регистрации технологической информации. В статье рассмотрен комплекс контрольно-измерительных приборов ДЭЛ-150.
Научная работа посвящена исследованию влияния химических реагентов бурового раствора на характеристики образцов резины ИРП-1226, которая является одним из основных материалов для изготовления эластомеров винтовых забойных двигателей. Рассматриваются результаты влияния выборки из четырех химических реагентов на параметры образцов резины ИРП-1226 при различных температурах. Подтверждено синергетическое влияние химических реагентов и температуры бурового раствора на состояние эластомера винтового забойного двигателя. Дано описание процессов, происходящих в эластомере в присутствии различных химических реагентов. Применение полученных результатов позволит разработать методику по повышению ресурса эластомеров винтовых забойных двигателей.
В связи с увеличением объемов строительства скважин в условиях аномально низких пластовых давлений и вскрытием пластов, склонных к поглощениям, а также наличием высокопроницаемых пород, существует необходимость использования стабильных облегчённых тампонажных растворов. Данная работа посвящена исследованию паропроницаемости цементного камня.
Научная работа посвящена исследованию влияния ингибиторов глин на геометрические параметры образцов резины ИРП-1226, которая является одним из основных материалов для изготовления эластомеров винтовых забойных двигателей. Рассматриваются результаты влияния четырех наименований ингибиторов, применяемых в качестве химических реагентов буровых растворов для повышения устойчивости глинистых пород, на параметры образцов резины ИРП-1226. Доказано влияние ингибиторов глин и их концентрации на состояние эластомера винтового забойного двигателя. Дано описание процессов, происходящих в эластомере в присутствии различных химических реагентов. Охарактеризовано возможное влияние этих процессов на технические характеристики двигателя. Применение полученных результатов позволит разработать методику по повышению ресурса эластомеров винтовых забойных двигателей.
Несмотря на современные технологии строительства скважин, вопросы, связанные с риском и последствиями возможных осложнений при бурении, остаются нерешенными и приводят к колоссальным материальным и временным затратам. Как показывает практика, одним из наиболее часто встречающихся осложнений в процессе проводки скважины является поглощение бурового раствора. В настоящее время на нефтегазовом рынке представлен огромный спектр технико-технологических мероприятий по борьбе с поглощениями бурового раствора, но до сих пор не существует методики, решающей данную проблему со 100%-ным успехом.
Циркуляция бурового раствора осуществляется поршневыми буровыми насосами, являющимися источниками неравномерного движения жидкости в бурильной колонне. Колебания расхода и давления промывочной жидкости приводят к повышению динамичности бурильного инструмента, преждевременному износу и нарушению режима работы долота; нарушению герметичности пласта; неустойчивой работе и отказам забойных двигателей; уменьшению срока службы деталей насоса; нагнетательная линия находится под влиянием высокого давления со значительной величиной его колебания. Эти факторы приводят к непредвиденным негативным последствиям. В статье представлен разработанный забойный гидромеханический компенсатор колебаний давления промывочной жидкости, устанавливаемый в компоновку низа бурильной колонны, приводится описание лабораторного стенда для его испытаний и их результаты.