МДК.05.01 Капитальный ремонт скважин Тема: Зарезка и бурение второго ствола Цель: Рассмотреть назначение и процесс проведения данного вида ремонта. Объяснение нового материала 1. Методы восстановления скважины. Основные этапы работ при зарезке бокового ствола 2. Выбор места для вскрытия окна в колонне 3. Спуск и крепление отклонителя 4. Вскрытие окна в колонне. 5. Режимы бурения. 6. Промывочные жидкости и борьба с осложнениями. 7. Подготовка и спуск колонны. 8. Цементирование колонны. 9. Испытание колонны на герметичность. Основные этапы работ по зарезке и бурению второго ствола 1) Обследование и выбор места в колонне для вскрытия «окна»; 2) Спуск и крепление отклонителя в колонне; 3) Вскрытие «окна» в колонне; 4) Бурение второго ствола до требуемой глубины; 5) Спуск эксплуатационной колонны или «хвостовика» 6) Цементирование колонны и испытание на герметичность; 7) Перфорация колонны против продуктивного горизонта и вызов притока нефти. Факторы при выборе места для вскрытия окна - конструкция скважины, - угол искривления ствола, - наличие цементного кольца за колонной, - характер залегающих пород, - наличие вышезалегающих водоносных горизонтов, - техническое состояние колонны. Спуск и крепление отклонителя в колонне Вскрытие окна в колонне Способы вскрытия колонны: - вырезание окна фрезой; - полное удаление части колонны. Фрезер-райбер типа РПМ Первая нижняя секция - основная рабочая, наклонена к оси райбера под углом равным 8°. Вторая секция с углом наклона 1° расширяет окно, протертое первой секцией. Третья секция, имеющая цилиндрическую форму, предусмотрена для обработки стенки окна. Компоновка для вырезания окна за один рейс в обсадной колоне диаметром 146 (168) мм Универсальное вырезающее устройство (УВУ) - предназначено для полного удаления части эксплуатационных колонн диаметром 168—219 мм. 1 — разъемный корпус; 2 —поршень; 3 — шток; 4 — возвратная пружина; 5 — толкатель; 6 — центраторы; 7 — резцы После вскрытия окна в эксплуатационной колонне приступают к процессу бурения второго ствола. Режимы бурения Режим бурения - сочетание регулируемых параметров, влияющих на качество бурения, к числу которых относятся: - осевая нагрузка на долото Рд; - частота вращения долота n; - количество прокачиваемого бурового раствора Qр; - показатели бурового раствора. Режимы бурения. Оптимальный называют режим, установленный с учетом геологического разреза и максимального использования имеющихся технических средств для получения высоких количественных и качественных показателей при минимальной стоимости 1 м проходки. Специальный называют режим, установленный для забуривания второго ствола и последующего бурения в осложненных условиях, при обвалах, высоком пластовом давлении, поглощениях жидкости, изменении направления оси скважины, отборе керна и др. Винтовой забойный двигатель Состоит из двух секций Двигательная состоящая из статора и ротора Шпиндельная – состоящая из шпинделя, осевых и радиальных подшипников Поперечные сечения секций рабочих органов с различной заходностью (количество зубьев ротор/статор) Промывочные жидкости и борьба с осложнениями Функции бурового раствора: удалять выбуренную породу (шлам) из-под долота, транспортировать ее вверх по кольцевому пространству между бурильной колонной и стволом скважины и обеспечивать ее отделение на поверхности; - удерживать частицы выбуренной породы во взвешенном состоянии при остановке циркуляции раствора; - охлаждать долото и облегчать разрушение породы в призабойной зоне; - создавать давление на стенки скважины для предупреждения водо-, нефте- и газопроявлений; - оказывать физико-химическое воздействие на стенки скважины, предупреждая их обрушение; - передавать энергию гидравлическому забойному двигателю (при бурении этими двигателями); - обеспечивать сохранение проницаемости продуктивного пласта при его вскрытии. Типы буровых растворов применяемые при ЗБС: - буровой раствор на водной основе (глинистые растворы, вода, буровые растворы с низкой концентрацией твердой фазы — полимер-глинистые и безглинистые и т.п.); - буровые растворы на неводной основе (растворы на углеводородной основе, обращенные эмульсии типа «вода в масле», дегазированная нефть и нефтепродукты); К наиболее распространенным видам осложнений относятся: - осложнения, вызывающие нарушения целостности стенок скважины; - поглощения бурового раствора; - нефте-, газо- или водопроявления. Классификация нарушений целостности стенок скважины - обвалы (осыпи); набухание; ползучесть; желобообразование; растворение. Поглощение бурового раствора Факторы, влияющие на возникновение поглощений промывочной жидкости, можно разделить на две группы: геологические факторы — тип поглощающего пласта, его мощность и глубина залегания, недостаточность сопротивления пород гидравлическому разрыву, величина пластового давления и характеристика пластовой жидкости, а также наличие других сопутствующих осложнений (обвалы, нефте-, газо- и водопроявления, переток пластовых вод и др.); технологические факторы — количество и качество подаваемого в скважину бурового раствора, способ бурения, скорость проведения спускоподъемных операций и др. К этой группе относятся также такие факторы, как техническая оснащенность и организация процесса бурения. газо-, нефте- и водопроявления Газо-, нефте- и водопроявления возникают в случаях, когда давление вскрываемого пласта превышает давление столба жидкости в стволе скважины. Однако газ может проникать в буровой раствор в случае, если давление столба жидкости не превышает пластовое. Обычно это происходит при длительных простоях. Газ, проникая в раствор и насыщая его, снижает его плотность, что может привести к выбросу. Во время вскрытия водоносных пластов вода поступает в буровой раствор, при этом наблюдается снижение плотности последнего и повышение его водоотдачи. Меры по предотвращению газонефтепроявлений - применять буровые растворы с низкой водоотдачей, повышенной плотностью и пониженной вязкостью; создавать противодавление на высоконапорные горизонты повышением плотности раствора; - обеспечивать постоянную дегазацию выходящего раствора. Подготовка и спуск колонны Работы, выполняемые для спуска эксплуатационной колонны или хвостовика, подразделяются на четыре этапа: - подготовка бурового оборудования и инструмента; - подготовка обсадных труб; - подготовка ствола скважины; - спуск колонны. Цементирование колонны Способы цементирования. Манжетное – применяется при спуске перфорированной колонны; Одноступенчатое – применяется, когда давление гидроразрыва пласта больше давления создаваемого на забое при цементировании; Двухступенчатое применяется, когда давление гидроразрыва пласта меньше давления создаваемого на забое при цементировании. Испытание колонны на герметичность Методы испытания колонны на герметичность: - снижение уровня жидкости в колонне; - опрессовка. Задание на дом: Учебник А.Б. Сулейманов «Техника и технология капитального ремонта скважин» стр. 268-282.