БИЛЕТ №11. 1. Отход или отклонение забоя от вертикали

1. Отход или отклонение забоя от вертикали. Отход или отклонение (А) забоя от вертикали - расстояние от забоя скважины до вертикали, проходящей через устье скважины.

2. Добывающие (эксплуатационные) скважины. Эксплуатационными называются скважины, которые бурятся на залежах (месторождениях), подготовленных к ДПР и промышленной разработки. Бурение эксплуатационных скважин осуществляется по проектам опытно-промышленной разработки, технологическими схемами (про-ектами) разработки залежей.

К эксплуатационных скважин относят:Добывающие и нагнетательные скважины, в том числе опережающие на стадии ДПР,Контрольные (наблюдательные, пьезометрического) скважи-ны,Оценочные, оценочно-эксплуатационные скважины,Специальные (водозаборные, поглощающие) скважины,Скважины-дублеры.

3. Профиль пологой скважины. Пологие скважины (J – образный профиль) вскрывают продуктивный пласт с зенитным углом от 25 до 55. Вскрытие пласта такими скважинами с зенитным углом более 55 нецелесообразно, т.к. возникают проблемы при проведении промыслово-геофизических работ (непрохождение приборов). Профиль пологой скважины составляется таким образом, чтобы создать наиболее благоприятные условия для работы погружного нефтедобывающего оборудования и достичь наибольший отход от вертикали. Так, например, до интервала установки погружного нефтедобывающего оборудования скважина имеет зенитный угол не более 20, а затем производят добор зенитного угла до необходимой величины, чтобы набрать запланированный отход, но не более 55.

4. Турбинное бурение. В турбинном бурении наибольшая величина крутящего момента обусловлена только сопротивлением породы вращению долота (труб и механизмов между долотом и турбобуром в случае их установки). В роторном бурении максимальный крутящий момент труб определяется сопротивлением породы вращению долота, сопротивлением трению труб о стенки скважины и вращающейся жидкости и инерционным эффектом упругих крутильных колебаний. Максимальный крутящий момент в трубах, определяемый расчетом турбины (значением ее тормозного момента), не зависит от глубины скважины, числа оборотов долота, осевой нагрузки на долото и механических свойств проходимых горных пород. Практика применения турбобуров показывает, что стойкость труб примерно в 10 раз превышает стойкость труб в роторном бурении.

5. Лопастные, фрезерные и твердосплавные бурильные головки. Лопастные бурильные головки просты по конструкции и изготовлению, работают в режиме резания, без ударов и вибраций. Поэтому по сравнению с шарошечными бурильными головками они обеспечивают лучшую сохранность керна. Недостатки лопастных бурильных головок в общем те же, что и лопастных долот: относительно узкая область применения, возможное уменьшение диаметра скважины и др. Бурильные головки напоминают по форме и действию фрезерное долото и могут быть названы фрезерными. Они эффективны при роторном бурении с отбором керна. вердосплавные бурильные головки (коронки) представляют собой обычно цилиндрические кольца с закрепленными в них твердосплавными режущими элементами в виде резцов, зубцов или пластинок. Они применяются при бурении мелких колонковых скважин в основном на твердые полезные ископаемые.

6. Гидродинамические двигатели (турбины). Тормозной режим. Режим холостого хода. Турбобур (рис. 15) - это многоступенчатая турбина (число ступеней до 350), каждая ступень которой состоит из статора, жестко соединенного с корпусом турбобура, и ротора, укрепленного на валу турбобура. Поток жидкости, стекая с лопаток статора, натекает на лопатки ротора, отдавая часть своей энергии на создание вращательного момента, снова натекает на лопатки статора и т.д. Хотя каждая ступень турбобура развивает относительно небольшой момент, благодаря их большому количеству, суммарная мощность на валу турбобура оказывается достаточной, чтобы бурить самую твердую породу.Турбобуры состоят из трех секций и шпинделя (рис. 4.2). Две турбинные секции содержат многоступенчатую высокоциркулятивную турбину. В третьей устанавливаются ступени гидродинамического торможения (ГТ). Ступени ГТ состоят из статора и ротора, лопатки венцов которых имеют безударное обтекание жидкостью на тормозном режиме. При вращении такого ротора возникает крутящий момент, противоположный моменту, развиваемому турбиной турбобура. Величина тормозящего момента пропорциональна частоте вращения вала.

7. Калибраторы - разновидность породоразрушающего инструмента для обработки стенок скважины и сохранения номинального диаметра ее ствола в случае износа долота. В бурильной колонне калибратор размещают непосредственно над долотом. Он одновременно выполняет роль центратора и улучшает условия работы долота.

8. Система очистки. Вибросита, гироциклоны, илоотделители. Вибросито является первой ступенью очистки, удаляет 10 — 20% шлама размером 100 мкм и выше. Очистная и пропускная способность вибросит определяется площадью ситовой поверхности, размером ячейки ситовой кассеты и виброускорением.

Второй и третьей ступенью очистки являются пескоотделители и илоотделители. Учитывая то, что потери бурового раствора на сливе из пековых насадок могут достигать 5% от производительности, гидроциклоны устанавливаются для осушки шлама над виброситами (ситогидроциклонный сепаратор) с размером ячейки сетки 50 — 70 мкм

9. Выбор элементов конструкции направленной скважины. Геометрические размеры обсадных колонн, глубины их спуска, наличие цементной оболочки за ними определяют так же исходя из геологической и промысловой характеристик конкретной площади. Однако выбор элементов конструкции направленной скважины должен включать дополнительно: а) выбор рациональной глубины вертикального участка ствола; б) выбор допустимой величины выхода ствола направленной скважины из-под башмака предыдущей обсадной колонны; в) конструкцию фильтра (для горизонтальных скважин).

10.Геофизические методы исследования наклонно-направленных скважин, их информативность. В связи с все возрастающими объемами кустового, направленного и горизонтального бурения (в том числе для охраны окружающей среды), весьма актуальной становится проблема контроля за направлением ствола скважины в процессе ее бурения, проблема возможности управления этим процессом по намеченной программе. Комплекс измерительных датчиков контроля направления ствола скважины должен состоять из датчиков измерения угла наклона скважины, ее азимута. Для управления процессом направленного бурения измерительную систему оборудуют также датчиком положения отклонителя. Описанные две группы датчиков могут быть объединены в одной телеизмерительной системе для оптимизации процесса бурения скважин наклонно-направленного и горизонтального бурения. Измерение геофизических параметров в процессе бурения скважин позволяет получить сведения о литологическом составе и удельных электрических сопротивлениях пластов, не затронутых проникновением фильтрата промывочной жидкости в пласт, что дает возможность надежно выделять продуктивные горизонты, исключая их пропуск, а по изменению характеристик пластов — прогнозировать приближение зон аномально высокого или аномально низкого пластовых давлений, границ продуктивного пласта. Кроме того, наличие в измерительном комплексе геофизических зондов различной глубинности обеспечивает возможность измерений параметров пластов с целью изучения динамики образования зоны проникновения фильтрата промывочной жидкости в призабойной зоне. Для геофизических исследований наклонно-направленных скважин и боковых стволов с горизонтальным окончанием широкое применение в производстве нашли автономные геофизические комплексы"АМК ГОРИЗОНТ". «ГЕРС», включает гамма – каротаж (ГК), двухзондовый нейтронный каротаж по тепловым нейтронам (НКТб и НКТм), индукционный каротаж (ИК) различных модификаций, ВИКИЗ, кавернометрия в карбонатных разрезах. ВИКИЗ в АМК «АМАК» предусмотрен, исходя из автономного характера регистрации диаграмм ГИС, на случай отказа прибора ИК и низкого качества одного или нескольких зондов ИК, во избежание повторных спуско-подъемных операций бурильного инструмента. Из методов ГТИ используется детальный механический каротаж (ДМК), газовый каротаж, включающий регистрацию кривых суммарного содержания и диаграмм компонентного состава

11. Основные материалы для приготовления базовых буровых промывочных растворов. Одним из основных компонентов большинства буровых растворов является глина. Для бурения скважин используют бентонитовые, суббентонитовые, палыгорскитовые и каолинит-гидрослюдистые глины. Дисперсионной средой для буровых растворов на водной основе является вода — наиболее распространенное соединение. Природные нефти и нефтепродукты из них определенного состава используются преимущественно в качестве дисперсионной среды растворов на нефтяной основе и гидрофобных (инвертных) эмульсионных растворов. Наиболее широко для этих целей применяют дизельное топливо.Реагенты общего назначения используют для приготовления базовых растворов с целью достижения необходимых структурно-реологических и фильтрационных свойств, показателя рН. К ним относятся:1) основания (каустическая сода, известь) и соли (карбонат и бикарбонат натрия), способные изменять концентрацию водородных ионов в растворе;2) структурообразующие полимеры (полисахариды, биополимеры, синтетические полимеры), усиливающие прочность структуры раствора;3) понизители фильтрации — природные и синтетические высокомолекулярные полимеры (гуматы, лигносульфонаты, эфиры целлюлозы, акриловые полимеры);4) разжижители — химические реагенты органической и неорганической природы, способные дефлокулировать, разрушать ассоциации коллоидных частиц (гуматы, лигносульфонаты, конденсированная сульфит-спиртовая барда, танины, комплексные фосфаты).Барит.

12.Осложнения, связанные с физико-химическим воздействием на ММП. При бурении в интервалах распространения ММП в результате совместного физико-химического воздействия и эрозии на стенки скважины сцементированные льдом песчано-глинистые отложе-ния разрушаются и легко размываются потоком бурового раствора. Это приводит к интенсив-ному кавернообразованию и связанным с ним обвалам и осыпям горных пород. В результате сильного кавернообразования, которое сопровождается появлением уступов, сползанием шлама и обвалами пород, кондукторы во многих скважинах не были спущены до проектной глубины. В результате разрушения ММП в ряде случаев наблюдалось проседание кондуктора и направления, а иногда вокруг устья скважины образовывались целые кратеры, не позволяющие вести буровые работы.

В интервале распространения ММП трудно обеспечить цементирование и крепление ствола вследствие создания застойных зон бурового раствора в больших кавернах, откуда его невозможно вытеснить тампонаж-ным раствором. Цементирование зачастую одностороннее, а цементное кольцо несплошное. Это порождает благоприятные условия для межпласто-вых пе-ретоков и образования грифонов, для смятия колонн при обратном промерзании пород в случае длительных простоев скважины. Для предупреждения кавернообразования, разрушения устьевой зоны, осыпей и обвалов при бурении скважин в ММП буровой промывочный раствор должен отвечать следующим основным требованиям:обладать низким показателем фильтрации;содержать количество солей, равновесное с жидкостью в ММП;обладать способностью создавать на поверхности льда в ММП плотную, непроницаемую пленку;обладать низкой эрозионной способностью;иметь низкую удельную теплоемкость;образовывать фильтрат, не создающий с жидкостью породы истинных растворов;быть гидрофобным к поверхности льда.

13.Технология бурения многозабойных и горизонтально разветвленных скважин. Многозабойными (многоствольными) считаются скважины, из которых пробурены ответвляющиеся стволы для решения различных техникогеологических задач. Любая многозабойная скважина является наклонно-направленной, так как для бурения нового ответвления требуется отклонить ствол от первоначального направления. Горизонтально разветвленные скважины -- это разновидность многозабойных, так как их проводят аналогичными способами, но в конечном интервале бурения зенитный угол доводят до 90°. Многозабойными (многоствольными) считаются скважины, из которых пробурены ответвляющиеся стволы для решения различных техникогеологических задач (рисунок 1.2). Любая многозабойная скважина является наклонно-направленной, так как для бурения нового ответвления требуется отклонить ствол от первоначального направления. Горизонтально разветвленные скважины -- это разновидность многозабойных, так как их проводят аналогичными способами, но в конечном интервале бурения зенитный угол доводят до 90°.