Современные интеллектуальные инструменты для обеспечения качественного бурения наклонно-направленных скважин (стр. 2 из 2)

Для проводки боковых стволов из фонда старых скважин в ОАО НПФ "Геофизика" разработан комплекс технических средств. В этот комплекс входит инклинометрическая малогабаритная телесистема с кабельным каналом связи ОРБИ-3, которая в процессе проводки скважины позволяет измерять азимут, зенитный угол и ориентацию бурового инструмента. Наземная часть телесистемы компьютеризирована. В процессе бурения осуществляются измерения глубины по кабелю.

ОРБИ-3 работает совместно с кабельной линией связи КЛС-2М. Ввод кабеля осуществляется через уплотнительное устройство, через вертлюг.

Для осуществления точности проводки боковых стволов в фирме выпускаются серийно непрерывные инклинометры ИММН-36 и ИММН-60. Эти приборы измеряют азимут и зенитный угол в непрерывном режиме в открытом стволе, а также предназначены для ориентирования отклонителя во время остановки бурения.

Инклинометр ИММН-60 по требованию заказчика комплектуется геофизическим модулем для измерения естественной радиоактивности пород (ГК). Инклинометры имеют широкую географию применения в Волго-Урале, Западной Сибири (г. Урай, Стрежевой, Нефтеюганск, Нижневартовск) и в Калининграде.

Все выпускаемые фирмой инклинометры метрологически обеспечены поверочными установками УПИ-1, УПИ-2, УПИ1М, которые изготавливаются инженерно-производственным центром "Гео-Инком".

По техническому заданию АНК «Башнефть» разработана и находится на стадии изготовления забойная телеметрическая система с кабельным каналом связи «Надир» (рис 4). Колтюбинговая установка М40, закупаемая АНК «Башнефть» у группы компаний ФИД ( Белоруссия), дает возможность бурения скважин глубиной до 2000 м. Гибкая труба имеет диаметр 60,3 мм. Диаметр забойного двигателя 95 мм, ориентатора 92 мм, максимальный угол отклонения от оси корпуса телесистемы 3’.

В качестве линии связи создаваемой системы «Надир» используется три жилы семижильного бронированного кабеля диаметром 10,84 мм, встроенного внутри рабочей трубы.

Рис.4

Телесистема размещается в немагнитной трубе, в качестве которой используется стандартная ЛБТ диаметром 90 мм.

Телесистема «Надир» предназначена для измерения инклинометрических параметров азимута и зенитного угла, положения корпуса телесистемы, естественной гамма-активности пород и давления промывочной жидкости над винтовым двигателем, а также измерения осевой нагрузки и затрубного давления при бурении с использованием колтюбинговых труб.

В своем составе телесистема включает несколько модулей:

модуль инклинометрии типа ОРБИ, который служит для измерения инклинометрических параметров азимута и зенитного угла, а также положения корпуса телесистемы относительной апсидальной плоскости (с точностью до полутора угловых градусов);

модуль гамма-каротажа и манометра внутреннего давления (ГКМ) для измерения естественной гамма-активности пород и давления промывочной жидкости перед забойным двигателем;

модуль осевой нагрузки и затрубного давления (МОН), который измеряет осевую нагрузку и внешнее давление;

телескопический наконечник;

наземный обрабатывающий комплекс, который обеспечивает питание телесистемы, прием данных со скважинного прибора, обработку, визуализацию информации и регистрацию полученных данных.

Наружные диаметры у всех скважинных приборов составляют 36 мм, общая длина - 5,5 м, что позволяет разместить их в одной ЛБТ. При этом минимальный зазор на сторону составляет 17,5 мм, что обеспечивает минимальное гидродинамическое сопротивление для промывочной жидкости.

Разность измеренных внутреннего и внешнего давлений, которое составляет 2,5 - 4,1 МПа, представляет собой перепад давления на забойном двигателе и на долоте, по которому можно судить о процессе бурения.

Канал гамма-каротажа (неколлимированного исполнения) служит для корреляции пройденных при бурении пластов и результатов геофизических исследований. При необходимости телеметрическая система может быть дополнена другими геофизическими модулями.

Кроме того, измерительные модули соединены между собой с помощью гибких центраторов, которые одновременно являются гасителями радиальных и осевых нагрузок.

Измеряемые параметры передаются в процессе бурения непрерывно, кроме азимута и зенитного угла, которые измеряются во время остановки процесса бурения.

Скважинная измерительная техника выполнена с использованием лучших отечественных и импортных компонентов, устойчивых к вибрациям и ударам и отличается повышенной надежностью.

В частности, в инклинометрах используются импортные акселерометры, рассчитанные на удары с ускорением до 6000 q.

Сцинтилляционный детектор модуля гамма-каротажа выполнен из ударо- и вибропрочного кристалла на основе германата висмута отечественного производства, который, кроме того, обладает повышенной эффективностью. Фотоэлектронный умножитель японской фирмы Hamamatsu, имеет защиту от внешних факторов в виде металлического корпуса, рассчитан на удары с ускорением до 1000 q.

Программное обеспечение включает следующие модули:

регистрации и первичной обработки инклинометрических, геофизических и технологических параметров;

визуализации и корректировки траектории скважин в реальном масштабе времени;

визуализации геофизических параметров в реальном масштабе времени;

визуализации технологических параметров в реальном масштабе времени;

построения заданной траектории скважины;

сопровождения и визуализации банка накопленных данных по скважинам.

К концу года оборудование будет поставлено АНК «Башнефть» для промышленного применения. Система «Надир» позволит буровикам вести проводку скважин колтюбинговой установкой с получением геолого-технологической и геофизической информации в режиме реального времени, оперативно управлять режимом бурения.

В настоящее время ведутся научно-исследовательские работы по созданию автономного инклинометра. Отличительной особенностью такого инклинометра должна стать конструкция скважинного прибора, способная работать в процессе бурения в различных режимах: одноточном и многоточном на скребковой проволоке с использованием спуско-подъемного оборудования, имеющегося на скважине; сбросовом, когда инклинометр сбрасывается внутрь колонны бурильных труб, а измерения выполняются по команде датчика движения или таймера во время подъема бурильной колонны; сбросовом, для замера в горизонтальных скважинах, когда доставка на забой осуществляется путем прокачки бурового раствора.

Создание такого прибора позволит выполнять: ориентирование инструмента в процессе бурения, с использованием кабельного канала связи КЛС-2М; в процессе бурения с запоминанием информации в электронной памяти (съем информации должен осуществляться во время остановки процесса бурения при помощи кабеля с "мокрым контактом"); для геофизических замеров в открытом стволе в непрерывном режиме со скоростью до 1500 м/ч; в колонне ЛБТ в режиме с локацией стальных замковых соединений.