Разработка телеметрической системы мониторинга забойных параметров при строительстве скважин

UDK: 624.24.057
DOI: 10.24887/0028-2448-2017-9-86-88
Ключевые слова: горизонтальные скважины, телеметрическая система, инклинометрия скважин, скважинная навигация, канал передачи данных
Авторы: С.Н. Кривощеков, А.А. Мелехин, М.С. Турбаков, А.А. Щербаков, Н.И. Крысин (Пермский национальный исследовательский политехнический университет)

В настоящее время строительство эксплуатационных скважин с большим проложением по горизонтали для разработки трудноизвлекаемых запасов ведется с обязательным контролем траектории ствола. Наиболее технологично и экономически оправдано применение телеметрических систем, обеспечивающих контроль траектории непосредственно в процессе бурения без подъема инструмента на поверхность. Современные системы позволяют определять не только инклинометрические данные, но также технологические характеристики процесса бурения и ряд свойств пласта.

Рассмотрена телеметрическая система мониторинга траектории ствола скважины, разработанная в Пермском национальном исследовательском политехническом университете. Устройство обладает следующими особенностями. Использование волоконно-оптических гироскопов с замкнутым контуром в качестве инклинометрических датчиков позволяет, во-первых, определять азимутальный и зенитный углы скважины с высокой точностью, во-вторых, отказаться от использования немагнитных сталей в корпусе системы и немагнитных бурильных труб в колонне, в-третьих, применять устройство при бурении вблизи обсадных труб соседних скважин и намагниченных горных пород. Наличие системы обеспечения геостационарности чувствительных элементов позволяет применять телеметрическую систему при роторном бурении с угловой скоростью до 250 мин-1. Наличие скважинного турбогенератора и комплекта аккумуляторных батарей обеспечивает возможность непрерывной работы устройства на забое. Система имеет два канала связи: гидравлический и кабельный в стенке бурильной трубы. Кабельный канал обеспечивает скорость передачи данных до 1 Мбит/с.

Разработанное устройство применяется при бурении наклонно направленных и горизонтальных скважин диаметром от 216 до 227 мм, в том числе роторным способом. Система не имеет аналогов в России для применения в условиях сближения с пробуренными обсаженными скважинами и вблизи магнитных помех.

Список литературы

1. Чернышов С.Е. Особенности проводки наклонно направленных скважин с учетом размеров охранной зоны на территории Верхнекамского месторождения калийных солей // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело. – 2006. – Т. 5. – № 1. – С. 137–143.

2. Кузьмина Т.А., Миронов А.Д. Опыт разработки низкопродуктивных объектов с применением технологии многозабойного бурения // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело. – 2012. – Т. 11. – № 3. – С. 89–93.

3. Николаев Н.И., Кожевников Е.В. Повышение качества крепления скважин с горизонтальными участками // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело. – 2014. – Т. 13. – № 11. – С. 29–37.

4. Поплыгина И.С. Возможности повышения эффективности разработки залежи с высоковязкой нефтью на территории Пермского края // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело. – 2014. – Т. 13. –  № 11. – С. 57–66.

5. Зайнуллин А.И. Об эффективности применения горизонтальных скважин в разработке месторождений нефти // Проблемы экономики и управления нефтегазовым комплексом. – 2007. – № 10. – С. 23–31.

6. Новые технологии как резерв повышения технико-экономических показателей строительства и реконструкции скважин / И.П. Заикин, К.В. Кемпф, Р.В. Мурдыгин [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2010. – № 10. – С. 86–88.

7. Шевченко И.А. Актуальность применения забойных телеметрических систем при бурении скважин с большим отходом от вертикали для разработки морских нефтегазовых месторождений // Научная перспектива. – 2014. – № 2. – С. 107–111.

8. Рыжанов Ю.В. Бескабельные телеметрические системы и оборудование для технологического контроля параметров бурения // Нефть. Газ. Новации. – 2014. – № 3 (182). – С. 38–41.

9. Карманов А.Ю. Оценка эффективности бурения новых скважин турнейско-фаменского объекта Маговского месторождения // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело. – 2012. – Т. 11. – № 3. – С. 73–88.

10. Талипов Р.Н., Мухаметшин А.А. Технология строительства двух дополнительных стволов из горизонтального участка наклонно направленной скважины // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело. – 2012. – Т. 11. – № 2. – С. 45–54.

11. Совершенствование устройств щелевой гидропескоструйной перфорации в нефтяных скважинах/Н.И. Крысин, Е.П.  Рябоконь, М.С. Турбаков [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2016. – № 8. – С. 129–131.

12. Исследование волоконно-оптических гироскопов для телеметрических систем мониторинга траектории ствола скважины / Н.И. Крысин, И.В. Домбровский, С.Н. Кривощеков [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2016. – № 12. – С. 102–105.

13. Исследование канала передачи информации по колонне бурильных труб при строительстве скважин с применением роторной управляемой системы/ Н.И. Крысин, А.А. Мелехин, И.В. Домбровский [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2016. – № 11. – С. 80–82.

14. Синтез структуры программно-аппаратного комплекса удаленного мониторинга и управления траекторией ствола скважины при бурении роторной управляемой системой / А.В. Кычкин, В.Д. Володин, А.А. Шаронов [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2016. – № 11. – С. 128–132.

15. Тестирование модуля диспетчеризации системы контроля проводки скважины по заданной траектории /Н.И. Крысин, С.Н. Кривощеков, А.В. Кычкин [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2016. – № 12. – С. 136–139.


Внимание!
Купить полный текст статьи (формат - PDF) или читать материал, находящийся в открытом доступе, могут только авторизованные посетители сайта.

Библиометрия за 2015 год

SCOPUS
SNIP: 0,805
IPP: 0.158
SJR: 0,2
РИНЦ
Двухлетний импакт-фактор: 0,665
Пятилетний импакт-фактор: 0,472
Показатель в рейтинге SCIENCE INDEX: 0,573
Место в рейтинге SCIENCE INDEX: 794

Нефтегаз-экспо
Открыть ссылку в новом окне