Результаты исследований модуля определения пространственного положения системы управления буровым устройством

UDK: 622.243.272
DOI: 10.24887/0028-2448-2018-12-106-108
Ключевые слова: оторная управляемая система (РУС), скважина, геонавигация
Авторы: М.С. Турбаков (Пермский национальный исследовательский политехнический университет), к.т.н., А.А. Мелехин (Пермский национальный исследовательский политехнический университет), к.т.н., С.Н. Кривощеков (Пермский национальный исследовательский политехнический университет), к.т.н., А.В. Кычкин (Пермский национальный исследовательский политехнический университет), к.т.н., Е.П. Рябоконь (Пермский национальный исследовательский политехнический университет), В.Р. Хоменок (ПАО «Мотовилихинские заводы»), к.т.н., И.В. Домбровский (ПАО «Мотовилихинские заводы»), д.т.н.

В статье рассмотрены такие показатели эффективности бурения, как непроизводительное время строительства скважин и затраты времени на механическое бурение и плановые спускоподъемные операции. Непроизводительное время бурения наклонно направленной скважины на месторождении, как правило, составляет 3,2 % общего времени строительства. Показано, что применение роторных управляемых систем снижает затраты времени на механическое бурение и плановые спускоподъемные операции, способствует повышению средней механической скорости бурения в зависимости от интервала на 8-40 %. Это позволяет бурить скважины с опережением графика на 7 сут и более. Определены недостатки существующих российских и зарубежных роторных управляемых систем, обусловленные несовершенством конструкции, низкой точностью и несовершенством технологии. В разработанной системе управления буровым инструментом усовершенствована конструкция привода отклонения вала долота за счет использования трех электрических приводов с датчиками обратной связи, которые управляются электронным модулем. С целью повышения точности позиционирования долота в предложена конструкция системы управления буровым устройством, в которую входит модуль определения пространственного положения на основе системы геостационарности и волоконно-оптических гироскопов с замкнутым контуром. Система управления буровым устройством имеет модульный тип, что позволяет включать ее в состав различных компоновок бурильной колонны. Приведены результаты исследования прототипа модуля определения пространственного положения системы управления буровым устройством, при которых модуль отклонялся на разные углы, программно имитировалось углубление скважины, снимались замеры зенитного и азимутального углов. Анализ результатов исследований показал, что абсолютные погрешности измерений азимутальных и зенитных углов не превышают 0,5 %.

Список литературы

1. Балденко Д.Ф., Вервекин А.В., Плотников В.М. Пути дальнейшего совершенствования технологии бурения скважин с применением винтовых забойных двигателей // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело. – 2016. – № 19. – С. 165–174. – DOI: 10.15593/2224-9923/2016.19.7.

2. Применение роторной управляемой системы powerdrive и системы каротажа periscope при бурении горизонтальной скважины / И.П. Заикин, М.В. Панков, Н.А. Исмаилов, С.В. Пушкарев // Нефтяное хозяйство. – 2009. – № 11. – С. 68–70.

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. – № 11. – С. 29–36.

4. Нуцкова М.В., Рудяева Е.Ю. Обоснование и разработка технико-технологических решений для повышения эффективности бурения скважин в условиях поглощения промывочной жидкости // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело. – 2018. – № 2. – С. 104–114. – DOI: 10.15593/2224-9923/2018.2.1.

5. Pat. 6158529 USA Rotary steerable well drilling system utilizing sliding sleeve / A.P. Dorel; Schlumberger Technology Corporation. – № 09/210520; 11.12.98; 12.12.00.

6. Пат. 2618535 РФ Способ контроля направления вращательной управляемой буровой компоновки с использованием каналов с переменным потоком флюида / Д. Уинслоу, Н. Деолаликар; заявитель и патентообладатель Хэллибертон энерджи сервисиз, ИНК. (US). – № CN20128077257; заявл. 29.07.15; опубл. 11.09.18.

7. Pat. WO2013122603A1 Directional drilling systems / R.C. Smith, K.N. Kanji; Halliburtion energy services. – № PCT/US2012/025633; 17.02.12; 22.08.13.

8. Пат. № 2612403 РФ. Устройство для гидромеханического управления направленным роторным бурением // Г.Г. Ишбаев, Д.С. Гиниятов, И.Р. Ишмуратов, С.Ю. Вагапов; заявитель и патентообладатель ООО НПП «БУРИНТЕХ». – № 2016112807; заявл. 04.04.16; опубл. 09.03.17.

9. Пат. № 2123108 РФ. Способ управления направленным бурением наклонных скважин и устройство для его осуществления // В.С. Литвиненко, Б.Б. Кудряшов, О.М. Петров, А.М. Рубинраут; заявитель и патентообладатель Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова. – № 96107015/03; заявл. 15.04.96; опубл. 10.12.98.

10. Пат. № 2192535 РФ. Шарнирный переводник// Д.Ф. Балденко, А.В. Власов, Н.Ф. Мутовкин, А.С. Повалихин, Н.А. Стрельцов; заявитель и патентообладатель ОАО НПО «Буровая техника». – № 2001111408/03; заявл. 27.04.01; опубл. 10.11.02.

11. Исследование надежности блока отклонения системы управления буровым устройством / Д.Ю. Русинов, М.С. Турбаков, А.А. Куницких, Н.И. Крысин // Нефтяное хозяйство. – 2017. – № 12. – С. 98–101.

12. Разработка телеметрической системы мониторинга забойных параметров при строительстве скважин / С.Н. Кривощеков, А.А. Мелехин, М.С. Турбаков [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2017. – № 9. – С. 86–89. – DOI: 10.24887/0028-2448-2017-9-86-88.

13. Повышение точности определения пространственного положения скважины с помощью телеметрической системы / С.Н. Кривощеков, М.С. Турбаков, А.А. Мелехин [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2017. – № 12. – С. 102–104. – DOI: 10.24887/0028-2448-2017-12-102-104.

14. Моделирование процесса управления траекторией скважины в телеметрической системе / Н.И. Крысин, С.Н. Кривощеков, М.С. Турбаков [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2017. – № 12. – С. 105–107.

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



Внимание!
Купить полный текст статьи (формат - PDF) могут только авторизованные посетители сайта.

Библиометрия за 2016 год

SCOPUS
SNIP: 0,573
SJR: 0,205
РИНЦ
Двухлетний импакт-фактор: 0,629
Пятилетний импакт-фактор: 0,471
Показатель в рейтинге SCIENCE INDEX: 0,431
Место в рейтинге SCIENCE INDEX: 1178