Совершенствование технологии проводки глубоких скважин с использованием волновых процессов

• Автор: Рукавицын, Ярослав Владимирович
• Шифр специальности: 25.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 145 с. : ил.

Содержание работы

Введение
Актуальность работы
Цель работы
Основные задачи исследований
Научная новизна
Основные защищаемые положения
Практическая ценность и результаты внедрения
Апробация работы
ГЛАВА I. Анализ современного состояния проблемы повышения эффективности строительства глубоких скважин в осложненных геолого-технических условиях
1.1. Состояние проблемы эффективности и качества проводки нефтяных и газовых скважин в осложненных геолого-технических условиях
1.2. Состояние проблемы использования волновых процессов при строительстве и проводке нефтяных и газовых скважин
1.3. Основы построения информационной модели строительства и проводки нефтяных и газовых скважин с использованием волновых процессов
1.4. Постановка задач исследований
ГЛАВА II. Научно-методические основы разработки технологии управления проводкой нефтяных и газовых скважин с использованием волновых процессов
2.1. Классификация волновых полей, возникающих на забое в процессе механического бурения скважины
2.2. Математическое моделирование возбуждения и формирования на дневной поверхности волновых полей в процессе бурения скважин
2.2.1. Математическое моделирование системы долото —горная порода — буровая скважина импедансным методом
2.2.2. Математическое моделирование системы динамического взаимодействия долота с разбуриваемой горной породой
2.3. Экспериментальные исследования волновых полей, возникающих при бурении скважин
2.3.1. Разработка технологической схемы экспериментальных исследований
2.3.2. Экспериментальные исследования частотных особенностей динамического дифференциального давления в системе скважина—пласт
2.4. Разработка методики спектрально-корреляционной обработки и интерпретации волновых полей при решении технологических задач проводки скважин
2.4.1. Автоматизированная система обработки и интерпретации волновых полей
2.4.2. Технологическая схема оптимального углубления ствола скважины
Выводы

ГЛАВА III. Разработка аппаратуры и технологии управления волновыми процессами при проводке нефтяных и газовых скважин
3.1. Разработка аппаратно-программного комплекса для спектральнокорреляционного анализа волновых процессов
3.2. Состав технических средств аппаратуры и требования к разработке комплекса
3.2.1. Модуль «свип»-сигнала
3.2.2. Технологический модуль
3.3. Программное обеспечение комплекса
3.4. Методическое обеспечение комплекса
3.5. Опробование аппаратно-программного комплекса для спектральнокорреляционного анализа волновых процессов
3.6. Разработка технологии оперативного контроля бурения нефтегазовых скважин
с использованием забойных волновых процессов
3.6.1. Технология оперативного прогнозирования продуктивных объектов под забоем буровой скважины
3.6.2. Технология оперативного прогнозирования забойных технологических параметров механического углубления ствола скважин
3.6.3. Технология оперативного прогнозирования продуктивных пластов-коллекторов
3.7. Разработка технологии оперативного управления бурением нефтегазовых скважин с использованием забойных волновых процессов
3.7.1. Технология оперативного управления механическим углублением ствола скважин
3.7.2. Оптимизированная технология вскрытия продуктивных пластов с использованием забойных волновых процессов
Выводы
ГЛАВА IV. Опытно-промышленное опробование и внедрение технологии управления волновыми процессами при проводке глубоких скважин
4.1. Результаты прогнозирования объектов углеводородного сырья, находящихся ниже забоя буровой скважины
4.2. Результаты прогнозирования момента входа в продуктивный пласт и характера
его насыщения
4.3. Результаты промышленного опробования технологии оперативного управления механическим углублением ствола скважины по забойным информационным параметрам волновых процессов
4.4. Результаты промышленного опробования и внедрения технологии оперативного управления первичным вскрытием продуктивных пластов по забойным информационным параметрам волновых процессов
4.5. Перспективы развития технологии управления забойными волновыми процессами и рекомендации по ее дальнейшему применению
Выводы
Заключение
Литература
Приложения
Введение
Актуальность работы
Техническое совершенствование и дальнейшее повышение эффективности буровых работ требуют в настоящее время выявления новых направлений применения наиболее эффективных технологий строительства нефтяных и газовых скважин. Вместе с тем, учитывая высокую стоимость бурения глубоких скважин, особенно, в осложненных геолого-технических условиях, повышение эффективности возможно путем оптимизации процесса механического углубления ствола скважины и оптимизации вскрытия продуктивных пластов-коллекторов с использованием забойной информации, что является особенно необходимым для повышения эффективности механического бурения скважин и сохранения коллекторских свойств вскрываемых продуктивных горизонтов.
Необходимость оптимизации процесса бурения глубоких скважин требуют создания не только технологии управления процессом бурения с использованием забойной технологической и гидродинамической информации, но и разработки оперативного комплекса технологических и гидродинамических измерений, направленных на сохранение коллекторских свойств вскрываемых в процессе механического углубления ствола скважины продуктивных пластов-коллекторов (ПП).
Одним из новых направлений, получившим в последнее время интенсивное развитие, является использование в практике буровых работ волновых процессов, возникающих на забое буровой скважины при взаимодействии долота с разбуриваемой горной породой. Использование при этом забойной информации и беспроводного канала связи забоя буровой скважины с дневной поверхностью позволяет значительно снизить стоимостные затраты на строительство глубоких скважин и повысить эффективность бурения за счет использования только наземной системы измерения информационных забойных параметров и передачи забойной информации в реальном масштабе времени. Подобный оперативный контроль параметров разбуриваемых горных пород и таких технологических параметров бурения, как частота вращения забойного двигателя, износ вооружения и опор долота, степень буримости горных пород и др. позволяют значительно повысить рейсовую скорость бурения и сократить время бурения скважин при минимальных затратах.
Однако, использование волновых процессов при прогнозировании продуктивных объектов и оперативной оптимизации вскрытия продуктивных пластов-коллекторов, с целью сохранения их коллекторских свойств встречается с рядом трудностей, основными из которых являются отсутствие научно-методического подхода при решении задачи управления волновыми процессами и отсутствие аппаратно-технического обеспечения первичного вскрытия продуктивных пластов, обеспечивающего оптимальный комплекс буровых работ.
О 2 4 6 8 ю
Рис. 6. Зависимости энергии частотных спектров продольных и поперечных упругих волн от осевого усилия на долото Ро сплошная линия — для продольник «Р» волн, пунктир — для поперечных «£» волн