«Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море»

Проектирование породоразрушающего инструмента для отбора керна в сложном каверново-трещинном карбонатном коллекторе

УДК: 550.822.7
DOI: -

Авторы:

¹ РН-Бурение, Москва, Россия
² Институт земной коры Сибирского отделения РАН, Иркутск, Россия
³ Иркутский национальный исследовательский технический университет, Иркутск, Россия
⁴ РАЕН, Москва, Россия

Ключевые слова: коллектор, заклинка, бурение, отбор керна, механическая скорость

Аннотация:

На сегодняшний день, исходя из задач освоения месторождений нефти и газа Лено-Тунгусской НГП, а именно увеличения коммерческой скорости бурения и снижения риска аварийности, необходимо решить проблему повышения эффективности отбора керна в сложных горно-геологических условиях. Авторами собраны производственные данные при бурении скважин в Иркутской области и Красноярском крае. Проведены их статистические исследования. Главный проблемный фактор, осложняющий процесс отбора керна в пилотных стволах добывающих скважин, это анизотропная трещиноватость и кавернозность, например, неравномерно окремненных карбонатных коллекторов природного резервуара рифея. Вторичными процессами в древних карбонатных толщах рифея и венда-кембрия сформирована крайне сложная, анизотропная по физико-механическим и фильтрационным свойствам среда, одним из главных процессов явилось окремнение пород-коллекторов. Как следствие, фиксируются резкие различия в буримости как вертикального, наклонно-направленного ствола, так и горизонтального участка. Реальный прогноз распределения проницаемых интервалов разреза (равно как и степень окремнения) дать крайне сложно. Другим осложняющим фактором, снижающим рейсовую проходку, являются заклинки при отборе керна в наклонных стволах эксплуатационных скважин в условиях вертикальной и субвертикальной трещиноватости пласта коллектора. Предложены технические решения для оптимизации отбора керна в сложных каверно-трещинных коллекторах в части увеличения механической скорости и увеличения рейсовой проходки.

Список литературы:

1. Багаутдинов Р.Д. Отбор керна с точки зрения предприятия "Бурсервис" // Бурение и нефть. – 2013. – № 10. – С. 54–56.
2. Бергштейн О.Ю., Великосельский М.А., Вугин Р.Б. Совершенствование методов и средств отбора керна в глубоком бурении. – М.: Недра, 1977. – 221 с.
3. Берестень Л.К. Исследование рациональных областей применения твердосплавных коронок режущего типа: автореф. … дис. канд. техн. наук: 04.00.19. – М., 1974. – 23 с.
4. Аномально проницаемый "трещинно-жильный" и "карстово-жильный" карбонатный коллектор в рифее Юрубчено-Тохомского нефтегазоконденсатного месторождения (по геолого-промысловым данным горизонтального бурения) / А.Г. Вахромеев, Е.М. Данилова, Р.К. Разяпов [и др.] // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири. – 2014. – № 4. – С. 49–60.
5. Пат. на полез. модель 163879 Рос. Федерация, МПК E21B 10/43, E21B 10/54. Головка бурильная / Р.У. Сираев, А.Г. Вахромеев, В.М. Иванишин [и др.]; патентообладатели ФГБУН Ин-т Земной коры СО РАН, ОАО "НПП Бурсервис". – № 2015127059/03; заявл. 06.07.2015; опубл. 10.08.2016, Бюл. № 22.
6. Пат. на полез. модель 163129 Рос. Федерация, МПК E21B 25/10. Стыковочный узел керноприемных труб с промежуточным кернодержателем / Р.У. Сираев, А.Г. Вахромеев, С.А. Сверкунов, Р.Х. Акчурин; патентообладатель ФГБУН Ин-т Земной коры СО РАН. – № 2015151807/03; заявл. 02.12.2015; опубл. 10.07.2016, Бюл. № 19.
7. Гарифуллин Д.З. Проблемы применения компоновок с ВЗД при отборе керна // Инженерная практика. – 2012. – № 7. – С. 42–45.
8. Гинзбург И.М., Пономарев П.П. О влиянии трещиноватости горных пород на их буримость алмазными коронками // Тр. ВИТР. Методика и техника разведки. – Л., 1973. – Вып. 88. – С. 3–38.
9. Исследование и разработка эффективных средств для бурения вертикальных скважин с отбором керна в крепких абразивных породах / Н.С. Тимофеев, О.Н. Тимоничев, О.Ю. Бергштейн [и др.] // Бурение. – 1970. – № 9. – С. 3–7.
10. Князев И.К. Бурильщику об отборе керна. – М.: Недра, 1981. – 102 с.
11. Мухачев А.И. Результаты работы породоразрушающим инструментом НПП "Бурсервис" в Красноярском крае // Вестн. ассоц. буровых подрядчиков. – 2011. – № 4. – С. 14–16.
12. Некоторые пути повышения эффективности отбора керна в сложных геологических условиях / Р.И. Стефурак, М.А. Мыслюк, В.Ю. Близнюков, С.А. Островский // Газовая пром-сть. Сер.: Геология и разведка газовых и газоконденсатных месторождений: обзор. информ. – M.: ИРЦ Газпром, 2000. – 74 с.
13. Опыт отбора керна в крепких абразивных кварцевых песчаниках / Я.А. Эдельман, А.И. Вала, Л.М. Варнас [и др.] // Бурение. – 1970. – № 3. – С. 14–16.
14. Пат. на полез. модель 168250 Рос. Федерация, МПК E21B 25/00. Телескопическая система отбора керна / Е.А. Цаплин, Н.А. Иванов; патентообладатель НПП "Композитмаш". – № 2016141597; заявл. 24.10.2016; опубл. 25.01.2017, Бюл. № 3.
15. Пат. на полез. модель 101077 Рос. Федерация, МПК E21B 25/00. Кернозахватное устройство / Егоров Н.Г. – № 2010135736/03; заявл. 26.08.2010; опубл. 10.01.2011, Бюл. № 1.
16. Пат. 1819980 СССР, МПК E21B 25/00. Керноотборный снаряд / М.И. Ворожбитов, О.Ю. Бергштейн, Е.А. Иванов [и др.]. – № 4946660/03; заявл. 17.06.1991; опубл. 07.06.1993, Бюл. № 21.
17. Пат. 2276718 Рос. Федерация, МПК E21B 25/10. Кернорватель универсальный / В.В. Большаков, В.В. Нескоромных, Т.В. Шинкова; патентообладатель ГОУ ВПО ИрГТУ. – № 2004135846/03; заявл. 07.12.2004; опубл. 20.05.2006, Бюл. № 14.
18. Пат. 1808988 СССР, МПК E21B 25/10. Кернорватель / Я.А. Эдельман. – № 4951850/03; заявл. 28.06.1991; опубл. 15.04.1993, Бюл. № 14.
19. Пат. 2182216 Рос. Федерация, МПК E21B 25/10. Кернорватель / В.В. Большаков, В.В. Нескоромных, Т.В. Шинкова; патентообладатель Иркутский гос. техн. ун-т. – № 2000113912/03; заявл. 31.05.2000; опубл. 10.05.2002, Бюл. № 13.
20. Пат. на полез. модель 119012 Рос. Федерация, МПК E21B 10/43. Головка бурильная / М.Н. Даутов, Р.Р. Ашимов, Д.З. Гарифуллин [и др.]; патентообладатель ОАО "НПП "Бурсервис". – № 2012101041/03; заявл. 12.01.2012; опубл. 10.08.2012, Бюл. № 22.
21. Техника и технология отбора керна в странах дальнего зарубежья / В.Ю. Близнюков, Р.И. Стефурак, М.А. Мыслюк, С.А. Островский // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. – 2001. – № 1. – С. 21–26.