ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НАРУШЕНИЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ ЗАКОЛОННОГО ПРОСТРАНСТВА ПРИ РАЗБУРИВАНИИ ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ И ОСНАСТКИ ОБСАДНЫХ КОЛОНН
УДК: 622.24(031)
DOI: 10.33285/0130-3872-2021-3(339)-10-14
Авторы:
ТСИКПЛОНУ ДАНИЕЛ ЭДЕМ 1,
ДВОЙНИКОВ МИХАИЛ ВЛАДИМИРОВИЧ 1,
ДЖИВОРНУ КРИСТИАН КВЕСИ 1
1 Санкт-Петербургский горный университет, г. Санкт-Петербург, Россия
Ключевые слова: цементный раствор; вибрация; обсадная колонна; ударная прочность цементного камня.
Аннотация:
В течение всего срока службы скважины надежность крепи играет важную роль в обеспечении нормальной добычи углеводородов. Нарушение целостности цементного камня может проявляться как во время эксплуатации скважины, так и на этапах ее сооружения. На данный момент существует несколько способов вращательного бурения скважин в зависимости от их назначения, геологических условий и используемых в процессе проводки технико-технологических средств. Например, роторное бурение занимает более 50 % от общего объема строительства скважин. Как известно, оно осуществляется посредством вращения бурильной колонны, передачи нагрузки на долото с последующим разрушением горной породы. Следует отметить, что в большинстве случаев герметичность крепи нарушается в результате воздействия критических поперечных ударных импульсов бурильной колонны (БК), возникающих при ее несоосном вращении о внутреннюю полость обсадных труб. В результате возникновения крутильных колебаний бурильной колонны и динамики работы породоразрушающего инструмента возникают локальные ударные нагрузки, обусловливающие нарушение герметичности резьбовых соединений обсадных колонн и целостность цементного камня. Разрушение крепи является одной из причин появления межпластовых перетоков и образования межколонных давлений, приводящих в результате к сокращению срока эксплуатации скважины.
В статье рассмотрен вопрос влияния латеральных биений компоновки низа бурильной колонны (КНБК) на состояние цементного камня. Представлен стенд, позволяющий определять критический диапазон виброускорений вследствие динамического контакта бурильного инструмента с обсадной колонной, приводящего к нарушению герметичности крепи скважины.
Список литературы:
1. Агзамов Ф.А., Белоусов А.О., Комлев Я.К. Определение динамической прочности цементного камня в условиях близких к всестороннему сжатию // Нефтяная провинция. - 2020. - № 1 (21). - С. 83-96. - DOI: 10.25689/NP.2020.1.83-96
2. Агзамов Ф.А., Белоусов А.О. Результаты расчета нагрузок, возникающих при динамическом и ударном воздействии в обсадной колонне, как обоснование требований к прочности цементного камня // Нефть. Газ. Новации. - 2017. - № 10. - С. 60-64.
3. Снижение вибрационной нагрузки на породоразрущающий инструмент и элементы КНБК путем применения демпфирующего переводника / Т.В. Бадретдинов, Г.Г. Ишбаев, А.Г. Балута [и др.] // Бурение и нефть. - 2017. - № 6. - С. 44-48.
4. Бадретдинов Т.В., Ямалиев В.У. Анализ колебаний бурильной колонны и применения демпфирующих устройств // Электрон. науч. журн. "Нефтегазовое дело". - 2016. - № 6. - С. 5-22.
5. Заляев М.Ф. Исследование вибрации при бурении скважин на Термокарстовом газоконденсатном месторождении // Нефтегазовое дело. - 2015. - Т. 13, № 4. - С. 36-40.
6. Игошева А.А. Обзор динамики и структуры фонда нефтяных скважин в России // Инновационная наука. - 2018. - № 11. - С. 71-74.
7. Формирование структуры цементного камня и его разрушение в зависимости от условий бурения и эксплуатации скважин / Е.Г. Казаков, Н.С. Карнеева, Ю.В. Пахаруков, Г.П. Зозуля // Бурение и нефть. - 2008. - № 1. - С. 36-37.
8. Рост горизонтального бурения - технологический прорыв / ЦДУ ТЭК. - URL: https://www.cdu.ru/tek_russia/issue/2019/12/694/ (дата обращения 17.02.2020).
9. Самсыкин А.В. Разработка композиционных тампонажных составов повышенной сопротивляемости динамическим воздействиям для сохранения герметичности крепи скважин: дис. … канд. техн. наук: 25.00.15. - Уфа, 2010. - 247 с.
10. Тихонов М.А. Совершенствование фиброармированных тампонажных материалов: автореф. дис. … канд. техн. наук: 25.00.15. - Уфа, 2013. - 24 с.
11. 2020 oil, gas drilling to hit at least 20-year low. - URL: https://www.ogj.com/drilling-production/drilling-operations/article/14179504/2020-oil-gas-drilling-to-hit-at-least-20year-low (дата обращения 14.07.2020).
12. Цянь Г. Разработка лабораторных и полевых буровых инструментов для измерения рабочих условий долота и бурильной колонны: магист. дис. - Сент-Джонс, Канада, 2015. - С. 51-52.
Назад в номер