Роторные управляемые системы. Положительные результаты использования.

Стр 1 из 5Следующая ⇒

Роторные управляемые системы. Положительные результаты использования.

- Преодалеть скважинные проблемы

- Низкая механическая скорость

- Трудность при слайдировании

- Корректировка параметров

- Плохая очистка ствола скважины

- Дифференциальные прихваты

- Продольный изгиб колонны бурильных труб.

- Высокое искривление ствола скважины

- Улучшение показателей бурения:

- Уменьшение времени бурения секции

- Уменьшение количества шаблонировок

- Увеличилось качество ствола скважины: появилась возможность ускорить процессы

- Отодвинулись границы, появилась возможность увеличить досягаемость геологических целей

Роторная Управляемая Система – преимущества применения

1.Обеспечивает быструю и управляемую систему бурения

2. Можно зарезаться с вертикальной отметки, в открытом стволе и с цементного моста

3. Способность бурить любые диаметры скважин

4. Простота и надежность дизайна - датчик замера зенитного и азимутального угла у долота

5. Лучшее качество LWD измерений

6. Отдельные части можно доставить воздушным транспортом

Функциональная схема

Bias Unit X5, составные части

Механическая часть, приводимая в действие буровым раствором. Состоит из корпуса, отклоняющихся педалей, статора и управляющего клапана, стержня, распределителя потока и фильтра

Монтажная плата для педалей

Составные части педали

Механизм отталкивания

Статор - жестко связан с Bias Unit, вращается вместе с бурильной колонной подает раствор на соответствующую педаль и отклоняет ее. Таким образом поочередно отклоняются все лопатки.

Трехсторонний дисковый клапан – контролирует поток раствора, перекрывает отверстия статора, что бы поток жидкости направлялся в открытое отверстия и соответственно давление, воздействующее на силовые привода.

Control Shaft - регулировочный стержень – механически соединяется с электроникой и управляет положением клапана для отклонения в заданном направлении.

Фильтр – препядствует попаданию посторонних предметов в гидравлическую систему отклонения педалей.

Bearing Housing распределитель потока буровой жидкости

X5 Bias Unit гидравлика

1.Основной поток бурового раствора протекает мимо.

2.Только 2-3% раствора отводится на отклонение педалей

X5 Bias Unit. Гидравлика

1.Для успешной работы отклонения педалей необходим перепад давления внутри Bias Unit для всех моделей от 600 до 800 psi.

2.Осуществляется подбором насадок на долоте.

3. Если невозможно достичь требуемого перепада насадками, используют Flow Restrictor.

Control Сollar – немагнитная УБТ, предназначенная для соединения с Extension Collar и элементами бурильной колонны. Внутри крепится Control Unit при помощи четырех болтов.

Control Unit – устойчивая к вращению платформа, расположенная внутри Control Collar.

Монтажное шасси Control Unit

3 акселерометра – измеряют гравитационное поле земли, соориентированного относительно оси прибора (зенитный угол).

3 магнетометра - измеряют магнитное поле земли, соориентированного относительно оси прибора (магнитный азимут).

2 Collar магнитных сенсора - измеряющих частоту вращения и положения Control Unit относительно Control Collar и гиродатчика вращения.

Монтажное шасси Control Unit

Roll gyro – сенсоры кругового ускорения Сontrol Unit.

Верхний вращающийся модуль Состоит из:

1.Генератора тока, который вырабатывает электроэнергию для запуска электроники

2. Верхнего генератора момента – производит доворот клапана по часовой стрелки

3.Нижний вращающийся модуль Состоит из нижнего генератора момента – производит доворот клапана против часовой стрелки

4.Датчик температуры – для анализа отказов

5.GR датчик – определения естественной радиактивности породы

6.Shock sensor

X5 Control Unit

Stabilizer, Flex Joint - Калибратор и гибкая УБТ предназначены для увеличения общей интенсивности системы. Они бывают двух исполнений – с каналом для передачи данных.

Роторно-Управляемые Системы

РУС PowerDrive Archer

Роторная управляемая система (РУС) PowerDrive Archer позволяет бурить скважины, которые ранее можно было пробурить только применяя Винтовой забойный двигатель, при этом, обеспечивая оптимальную механическую скорость проходки и хорошее качество ствола скважины. РУС PowerDrive Archer позволяет срезаться с вертикали на большей глубине, достигать целевые интервалы раньше, получать качественный ствол скважины для облегчения спуска обсадной колонны

Управляемость имеет решающее значение при бурении скважин с высокими интенсивностями. Помимо моделирования и тщательной проверки поведения КНБК в Центре технологий «Шлюмберже» и на месторождениях при создании РУС PowerDrive Archer применялись современные технологии проектирования долот с высокими эксплуатационными характеристиками и управляемостью, а также, был обеспечен строгий контроль над процессом разработки КНБК и долота

РУС PowerDrive vorteX

Основные компоненты

1. РУС PowerDrive

2. High Performance GT Motor (Рабочая секция с высоким крутящим моментом)

3. Забойный фильтр

4. Телеметрия

Механизм РУС PowerDrive X6

Пример PowerDrive X5 900

374.6 мм секция, опережение планового графика на 5 дней, 1 рейс 2011м.

1.Экономия средств $1.1млн

2.Пробурена секция 374.6мм за один рейс

3.Опережение плана на 5 дней

PowerV Пример: Вертикальное бурение

Локация: Италия

Пробурено 2800м вертикального ствола

Значительное увеличение МСП относительно соседних скважин – 406.4мм (1736m):

прирост МСП 21% – 311.1мм (1060m):

прирост МСП 24%

– Опережение планового графика бурения на 15 дней

Отклонение от вертикали менее 0.18° – 0.73м горизонтального смещения

– Возможно поразить цель радиусом 3м на глубине 6000м

РУС PowerDrive Xceed

Наддолотный зенитный угол и азимут

Режим бурения в удержании зенитного угла и азимута

Другие применения:

– Скважины с большим отходом от вертикали

– Бицентричные долота

– Мягкие и твердые породы

PowerDrive* - технические условия и рекомендации для использования

Подбор долота для работы с РУС

– Высокая боковая фрезерующая способность

– Короткая калибрующая поверхность

– Более агрессивное, чем при работе с ВЗД, больший размер резцов

Ø Минимальное содержание песка

Ø Технические характеристики бурового станка

– Наличие верхнего привода (скорость вращения 100-150 об/мин)

– Наличие регулируемой системы подачи бурового раствора с управлением с пульта бурильщика, обеспечивающая необходимый диапазон подачи

– Возможность установки на манифольде модулятора связи с забойным оборудованием во время бурения при отсутствии регулируемой системы подачи бурового раствора

Описание Системы

Модуль роторного бурения RSM содержит выдвижные башмаки, модули позиционирования и управления, а также электрический и гидравлический генераторы, приводимые в движение ротором силовой части. Управляющий модуль контролирует гидравлический манифольд, обеспечивая необходимое направление и силу для изменения траектории скважины.

Режимы работы

RSM может быть сконфигурирован для работы в режиме с замкнутой обратной связью для бурения вертикальных и тангенциальных участков скважины или работать в соответствии с командами, подаваемыми с поверхности. Выбор режима работы а также выключение РУС для проработки осуществляется с помощью кодированных посылок, получаемых изменением расхода бурового раствора (частоты ходов буровых насосов).

РУС отталкивание долота

РУС «направление долота»

На обсадной колонне.

Испытание технологии бурения на обсадных трубах с роторной управляемой системой была проведены на месторождении Лобо для бурения наклонно направленной скважины по четырёхинтервальному профилю. В проектной траектории предусматривалось увеличение зенитного угла до 29° с последующим его уменьшением.

Траектория должна была следовать в обход существующей добывающей скважины, чтобы избежать пересечения с ней, поэтому на глубине 640 метров предусмотрен поворот ствола на 100° от первоначального азимута.

Таким образом, проектная траектория представляет собой сложную пространственную кривую.

Состав забойной компоновки для бурения ствола диаметром 178 мм приведён на рисунке.

Она имеет длину 40 метров с выступающей на 25, 5 метров частью ниже башмака 178 мм обсадной колоны. Внутри обсадной колонны располагается буровой замковый узел (DLA). Ниже него находится сдвоенный стабилизатор для центрирования обсадной колонны. Каждый из них снабжён двумя центрирующими лопастными секциями, которые имеют калиброванный диаметр 155, 6 мм, что обеспечивает их прохождение в 178 мм колонне. Эти стабилизаторы рассчитаны на гашение большей части вибраций при бурении, что снижает износ DLA.

Гидравлический забойный двигатель находится ниже сдвоенного стабилизатора и имеет сравнительно большой (152 мм) диаметр. Рычажный расширитель размещается непосредственно ниже забойного двигателя, обеспечивая расширение пилотного ствола до 225, 4 мм. При остановке насосов рычаги расширителя втягиваются, так чтобы максимальный диаметр инструмента был немного менее 155, 6 мм.

Для возможности извлечения на поверхность все элементы забойной компоновки должны быть меньше внутреннего диаметра обсадной колонны. Бурение под 178 мм ствол началось на глубине 390 м, резкое изменения направления ствола находилась на отметке 640 м. При проводке 178 мм наклонно направленного ствола методом CDD были использованы 132 обсадные трубы. К поверхностному оборудованию, применяемому при бурении обсадными трубами, относятся установка для спуска на канате забойной компоновки и шкив кронблока, система плашечных превенторов для каната, раздвоенный талевый блок и верхняя система привода для вращения обсадной колонны

Geo-Pilot^® Duro™ Rotary Steerable System

Вращающийся КРНБ Geo-Pilot® Duro ™ (RSS) разработан для повышения долговечности и производительности в жестких условиях окружающей среды, где эффективность бурения оптимальное, время срабатывания, а также контроль бурового раствора потери являются существенными. Маркировка значительное продвижение в RSS производительности, система является надежным решением для сложных условиях бурения и идеально подходит для глубоководной и забоя от водоемов.

Другие вращающиеся перенацеливаемые системы имеют ограничения, которые препятствуют или усложняют эффективный доступ к бачку, особенно в глубоких водах и забоя скважин.

Эти ограничения включают в себя инструмент долговечность, извилистых стволов скважин, способность к высокой концентрации потери циркуляции материала (LCM), рулевое управление, точность и проточного по областям. Geo-Pilot Duro RSS основан на платформе Halliburton Geo-Pilot, чтобы преодолеть эти ограничения.

Платформа гео-Pilot является точка--бит RSS, который не полагается на формирование к geosteer, особенно предпочтительно в сложных мягких породах. Кроме того, ни одна другая роторный КРНБ на рынке не обеспечивает такую же почти разрядное расстояние измерения для гамма-лучей и наклона, а также превосходную утраченную способность материала циркуляции бурового раствора для контроля потери. Geo-Pilot Duro RSS полностью интегрирована с Halliburton Drilling Engineering Solutions (DES) для обеспечения максимальной эффективности и оптимизации размещения скважин.

Особенности

Увеличение потока по площади

Сильный, самоочищающийся опорный стабилизатор

Расширенные RPM и шире рабочий диапазон

Прочные подшипники и электроника

Повышенная ударная и производительность вибрации

Непревзойденная выплавляемым Циркуляция материала (LCM) производительность с Geo-Pilot Дуро не усиливается ВНА - никаких ограничений инструмента

Выгоды

Уменьшенный время разбуривания, Более высокая скорость проходки, увеличена скорость срабатывания

Оптимальное расположение хорошо: Улучшенный контроль лица инструмент, без накопления резки

Улучшенная переносимость прерывистого и защита от перегрузки

Увеличение продолжительности бурения при высоких уровнях ударов и вибрации, с повышенной толерантностью скачкообразной по сравнению с обычными RSS

Меньшее количество поездок и сокращение времени бурения: Стоп-лосс бурового раствора, а затем продолжить бурение