научная статья по теме НОВЕЙШИЕ ИНСТРУМЕНТЫ VALLOUREC DRILLING PRODUCTS ДЛЯ БУРЕНИЯ СЛОЖНЫХ СКВАЖИН Геофизика

Текст научной статьи на тему «НОВЕЙШИЕ ИНСТРУМЕНТЫ VALLOUREC DRILLING PRODUCTS ДЛЯ БУРЕНИЯ СЛОЖНЫХ СКВАЖИН»

щ

инструмент и оборудование

Новейшие инструменты Vallourec Drilling Products для бурения сложных скважин

А.В. ВАХРУШЕВ,

руководитель по маркетингу и технической поддержке в России

Vallourec Drilling Products

Aexey. vakhrushev@russia. vallourec.com

В статье приводится обзор наиболее интересных новинок, представленных компанией Vallourec Drilling Products за прошедшие два года.

V

vallourec

Бизнес -центр «Добрыня»

Россия, Москва, 119049, 4-й Добрынинский пер. 8, пом. Е02-305 Тел.:+ 7 495 787 49 30 Факс: + 7 495 787 49 31 E-mail:sales.drilling-products.RU@ vallourec.com www.vallourec.com/drilling-products

Ключевые слова:

Vallourec Drilling Products, Vallourec, «гидроклин Макс», «Переводник гидроклин», серово-дородостойкие бурильные трубы, бурильные трубы с повышенной продольной устойчивостью, бурение горизонтальных стволов, электронное чипование инструмента

NEWEST TOOLS FOR DRILLING COMPLEX WELLS DEVELOPED BY VALLOUREC DRILLING PRODUCTS

A. VAKHRUSHEV, Vallourec Drilling Products

This article provides an overview of the most interesting novelties presented by the company Vallourec Drilling Products for the past two years.

Keywords: Vallourec Drilling Products, Vallourec,Hydroclean MAX, Hydroclean Sub, Sour Service Drill Pipe, Shale Drill Pipe, Horizontal drilling, метка RFID

Компания Vallourec Drilling Products является подразделением группы Vallourec - крупнейшего в мире, полностью интегрированного производителя бесшовных труб для нефтегазовой, топливно-энергетической, атомной, нефтехимической, автомобильной, машиностроительной отраслей промышленности. Vallourec Drilling Products специализируется на разработке и производстве бурильных труб и элементов компоновки бурильной колонны. Компания уделяет большое внимание улучшению характеристик выпускаемой номенклатуры продукции, а также совершенствованию имеющихся конструкций и созданию принципиально новых изделий.

ТЕХНОЛОГИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ОТ ШЛАМА СТВОЛА СКВАЖИНЫ, ИНСТРУМЕНТ «ГИДРОКЛИН МАКС» И «ПЕРЕВОДНИК ГИДРОКЛИН» -УСТРОЙСТВА HYDROCLEAN

Изделия семейства Hydroclean™ относятся к новому поколению механических очистных устройств, предназначенных для работы в качестве элементов бурильной колонны. Они были разработаны для увеличения выноса шлама с наклонных и горизонтальных участков скважин даже при небольших оборотах бурильной колонны и малой скорости бурового раствора в затрубном пространстве.

Все эти изделия имеют зоны со спиральными лопатками патентованной формы, обеспечивающими оптимальное зачерпывание и поднятие шлама в зону максимальной скорости движения потока с одновременным приданием этим частицам продольного ускорения (рис. 1). Инструменты Hydroclean не являются

Изделия семейства HydгocleanTM относятся к новому поколению механических очистных устройств, предназначенных для работы в качестве элементов бурильной колонны. Они были разработаны для увеличения выноса шлама с наклонных и горизонтальных участков скважин даже при небольших оборотах бурильной колонны и малой скорости бурового раствора в затрубном пространстве.

породоразрушающим инструментом, лопатки не вступают в физический контакт со стенками скважины, и, следовательно, не изнашиваются. Контакт со стенками скважины происходит только по твердосплавным пояскам, обеспечивая скольжение с низким коэффициентом трения.

Все устройства семейства Hydroclean размещаются в бурильной колонне на участке с зенитным углом свыше 40° в определенной последовательности, зависящей от параметров бурения и других условий.

Со времени начала промышленного применения в 2003 г технология Hydroclean положительно зарекомендовала себя при бурении сложных наклонно-направленных скважин по всему миру, позволяя снижать затраты непроизводительного времени,

БУРЕНИЕ И НЕФТЬ 10/2015

инструмент и оборудование

щ

аварийность работ и ускорять время строительства скважин. В России технология опробована, получила одобрение и успешно применяется на Уватском месторождении, начиная с 2011 г.

Инструменты Hydroclean MAX и переводник Hydroclean являются новинками 2013 - 2014 гг., воплотившими в себе результаты работ по оптимизации технологии Hydroclean, упрощению конструкции и снижению затрат производства. Полная гамма изделий семейства Hydroclean позволяет скомпоновать бурильную колонну, обеспечивающую оптимальную очистку скважины от шлама с учетом параметров бурения, типоразмеров и оптимизации затрат на закупку инструмента.

НОВЫЕ МАРКИ СЕРОВОДОРОДОСТОЙКИХ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ

Зона рециркуляции Hydroclean

Проходное сечение затрубного пространства с высокой скоростью потока

Две зоны полного поднятия и выноса Первоначальная высота бурового шлама шламовой подушки

В настоящее время максимальные прочностные характеристики, предлагаемые большинством компаний-производителей для серово-дородостойких марок бурильной трубы, соответствуют минимальному пределу текучести 105 ksi (758 МПа). Vallourec Drilling Products первыми начали серийное производство сероводородостойких бурильных труб с пределом текучести 120 ksi (827 МПа) для слабокислой (MS) и кислой (S) среды. Эти трубы могут применяться в «кислых» скважинах повышенной протяженности с особо высокими проектными нагрузками и моментами при бурении. Эксплуатационные характеристики этих марок были проверены серией лабораторных испытаний, а также применением колонны бурильных труб VM-120 DP MS с 2013 г. в одной из крупнейших нефтяных компаний.

Другим направлением совершенствования серово-дородостойкой бурильной трубы является повышение надежности зоны сварного соединения между телом трубы и замком, что важно на месторождениях с высокой концентрацией сероводорода в пласте. Эти зоны в процессе производства трубы подвергаются структурному изменению и могут быть потенциальной областью, подверженной сульфидному разрушению под напряжением. При этом сам сварной шов показывает высокие значения твердости при замерах, что указывает на предрасположенность к возникновению трещин в этой области.

Vallourec Drilling Products первыми начали серийное производство сероводородостойких бурильных труб с пределом текучести 1 20 ksi (827 МПа) для слабокислой (MS) и кислой (S) среды. Эти трубы могут применяться в «кислых» скважинах повышенной протяженности с особо высокими проектными нагрузками и моментами при бурении.

Рис. 1. Принцип действия устройства Hydroclean

В результате проведенной работы удалось разработать технологию термообработки зоны высадки и сварного шва, при которой обеспечиваются равномерные показатели твердости по всей длине материала. Таким образом, удалось добиться гарантированной стойкости к сульфидному растрескиванию под напряжением по всей длине бурильной трубы, включая сварное соединение. Новая марка, названная VM-95(105) DP SS+, при изготовлении подвергается испытаниям по методике NACE TM0177-2005 в четырех зонах, что превосходит стандартные требования к сероводородостойким бурильным трубам (контроль только зоны тела трубы и замка) и значительно повышает безопасность работ в агрессивных «кислых» средах.

БУРИЛЬНАЯ ТРУБА С ПОВЫШЕННОЙ ПРОДОЛЬНОЙ УСТОЙЧИВОСТЬЮ ДЛЯ БУРЕНИЯ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СТВОЛОВ

При бурении скважин с протяженными горизонтальными участками создание нагрузки на долото требует размещения УБТ на вертикальном или наклонном участке скважины для последующей передачи веса на забой через колонну бурильных труб, расположенных между УБТ и КНБК. Горизонтальный участок бурильной колонны при такой компоновке будет находиться в сжатом состоянии и при определенных условиях может потерять продольную устойчивость. Потеря продольной устойчивости («баклинг») представляет собой изменение формы колонны от прямолинейной до формы волны и затем спирали. При возникновении «баклинга» сначала резко увеличиваются силы сопротивления, а при спиральной форме возможно полное заклинивание колонны в скважине.

Продольная устойчивость бурильной трубы зависит от ряда факторов, наиболее значимыми из которых являются геометрические характеристики, в частности, момент инерции, зависящий от наружного и внутреннего диаметров. Труба с большим наружным диаметром и более толстой стенкой будет иметь больший момент инерции и продольную устойчивость.

БУРЕНИЕ И НЕФТЬ 1 0/201 5

1 инструмент и оборудование

Рис. 2. Устройства семейства Hydroclean

Сверху вниз: ТБТ Hydroclean, труба Hydroclean, Hydroclean MAX, переводник Hydroclean

Для бурения протяженных горизонтальных стволов компанией Vallourec Drilling Products разработана бурильная труба с номинальным наружным диаметром 1 08x8,38 мм с высокомоментным соединением VAM Express VX39.

Для бурения протяженных горизонтальных стволов компанией Vallourec Drilling Products разработана бурильная труба с номинальным наружным диаметром 108x8,38 мм с высокомоментным соединением VAM Express VX39 (рис. 3). Эта труба может применяться в колонне вместо СБТ 102x8,38 мм, VX39, поскольку имеет одинаковые с ней размеры замкового соединения 123,8x71,4 мм. Труба может комплектоваться и другими типоразмерами замков. Новая бурильная труба более устойчива к «баклингу», на 7% прочнее на растяжение и на 14% на кручение. Увеличенный наружный диаметр повышает скорость потока раствора в затрубье и улучшает очистку скважины от шлама. Кроме того, имея увеличенный внутренний диаметр, такая труба позволяет значительно снизить гидравлические сопротивления в колонне и обеспечить эффективное бурение при меньшем давлении бурового раствора на выходе из насосов.

«Двойной НД» 102 мм

381 мм

ниппель -

Наплавка 57,2 мм

431,8 мм - муфта

Наплавка 76 мм

--------—^ """ !...... —

ыггW-ШЧГ ........ j 1

107,95 мм НД тела трубы

123,83 мм НД замка

68,26 мм ВД замка

133,35 мм НД по «Двойному НД»

Рис. 3. Конструкция бурильной трубы 108Х8,38 для горизонтального бурения

мент колонны. Ошибка в идентификации может приводить к ошибкам в компоновке колонны и авариям.

Прорывом в области идентификации и учете бурильного инструмента явилось применение электронного учета с использованием меток электронной идентификации (чипов RFID). Метки RFID представляют собой небольшие цилиндры, механ

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком