4.3. Решение проблем на стадии подготовки про­екта и в процессе его выполнения

Поскольку задачи подобной сложности при бурении горизонтальных скважин российскими нефтяными компаниями в тот период не реша­лись, вполне естественно, что российское буровое оборудование и технологии не удовлетворяли требованиям проекта.

Для строительства скважин на Северном куполе Одопту-море используется оборудова­ние — буровая установка, долота, бурильные и обсадные трубы зарубежных фирм (IRI, IDEKO, CANRIG, Grant, Sumitomo, Securiti). Установка, грузоподъёмностью 400 тонн, оснащена верх­ним приводом, имеет морское исполнение элект­рооборудования; обеспечивает возможность передвижения вышечного блока для кустового бурения. Установка имеет механизированную систему приготовления и очистки бурового раствора, адаптированную под использование бурового раствора на углеводородной основе (инвертной эмульсии), есть возможность сбора шлама для последующего вывоза и утилизации. По мере накопления опыта производится модер­низация и дооснащение оборудования. Так, был смонтирован третий буровой насос, произве­дена замена и пополнение оборудования для очистки раствора. Изменения в технологии про­водки скважины обусловили необходимость дальнейшей модернизации системы очистки.

Работы по исполнению траектории, а также по геофизическим исследованиям в процессе бурения горизонтального ствола, ввиду отсутствия прием­лемых российских аналогов, пришлось поручать специализированным зарубежным компаниям.

Спуск 244,5 мм технической колонны до от­метки не менее 4000 м в практически горизонталь­ный ствол является наиболее сложной операцией при строительстве скважин на месторождении Одопту-море (Северный купол). На первой сква­жине — № 202 колонна остановилась на отметке 3677 м, вместо проектной глубины — 4000 м.

Проведенные расчеты сил и моментов при спуске обсадных колонн в условно-горизон­тальный ствол показали, что заполненная буро­вым раствором колонна до отметки более 5000 м не дойдет. В качестве альтернативы в ра­бочий проект, после проведения расчетов на смятие, ввели дополнение: спуск 9" колонны — проводить без заполнения ее буровым раство­ром. Расчеты также показали, что условия спус­ка колонны значительно улучшатся, если ни­жнюю половину скважины заполнить раствором большей плотности, например, р=1250кг/м³, а верхнюю — меньшей, например, р = 1180 кг/м³. В этом случае нижняя часть колонны будет в большей степени облегчена, в то время как верхняя часть колонны в большей мере сохра­нит свой вес для создания движущей силы.

По вышеописанной технологии произведе­ны успешные спуски колонн 9 5 /8 " во все сква­жины, в т.ч. за 44 часа до отметки на 6446 м в скважину № 208.

4.4. Профиль скважины и обеспечение его фактического исполнения

Наиболее приемлемым для данных условий бурения был признан 9-интервальный профиль скважины, основные достоинства которого: возможность получить максимальное отклоне- ние от вертикали, при относительной простоте реализации. Исходя из условий последующей эксплуатации, в целях обеспечения проходимо­сти колонн, для всех скважин была принята длина вертикального участка в 200 м и боль­шой радиус искривления, равный 382 м.

Расчеты проектного профиля производятся в нескольких вариантах, с учетом возможных углов падения пород целевого горизонта.

При бурении горизонтальных скважин все операции (выбор оптимальных параметров ре­жимов бурения, профилактические проработ­ки, спускоподъемные работы, цементирование и т. д.) подчинены решению основной задачи — получению качественно обсаженного ствола, проведенного по заданной траектории. Поэто­му все операции строго регламентируются.

На первых 10 скважинах применялась следу­ющая технология:

после крепления скважины удлиненным на­правлением, бурение долотами 0 444,5 и 311 мм (в том числе и набор угла с интенсивностью 0,8—2,7°/10 м) выполнялось турбинно-ротор­ным способом с компоновкой низа бурильной колонны (КНБК), включающей забойные от­клонители. Ствол 0 215.9 мм бурился, как пра­вило, роторным способом. Помимо обеспече­ния стабилизации ствола, выбор КНБК и тех­нологии бурения (способа, параметров режима, типа долот) был обусловлен необходимостью минимизации числа СПО для предотвращения желобообразования. Существенную роль в ми­нимизации СПО сыграл переход на лопастные долота, армированные материалом РДС, что позволило довести среднюю проходку на доло­то 0 311 мм до 3200 м

В процессе бурения осуществлялась коррек­тировка проектного профиля, рассчитывались ожидаемые осевые нагрузки и крутящие момен­ты при бурении и креплении скважин, выполня­лись гидравлические расчеты промывки при бурении, выбор компоновки бурильной колон­ны с целью снижения величины крутящих мо­ментов. Для последующего анализа составля­лись сводные таблицы с параметрами режимов бурения, параметров бурового раствора, ба­ланса календарного времени и др.

Результатом выполняемого мониторинга бурения скважин, наряду с приобретаемым бу­ровой бригадой опытом, явилось постоянное улучшение технико-экономических показате­лей бурения, достижение высоких технологиче­ского и экономического эффектов. Так, ком­мерческая скорость достигла величины около 2200 м/ст. мес. и стоимость метра проходки около 1000 Однако практическая стабилизация указан­ных показателей на последующих скважинах показала, что организационные и технические возможности данной технологии близки к ис­черпанию. Кроме того, практика выявила ряд существенных недостатков применявшейся тех­нологии.

При работе забойным отклонителем по изменению траектории ствола скважины в го­ризонтальном стволе при больших отходах компоновка зависала, а для проталкивания компоновки приходилось вращать ее верхним приводом. Таким образом, при работе забой­ным отклонителем, после проталкивания ком­поновки, бригада вынуждена была снова ори­ентировать отклонитель в необходимом направлении, что приводило к дополнитель­ным затратам времени на бурение скважины. Вследствие этого, пробуренный ствол скважи­ны получался в виде синусоиды. При длине ствола более 5000 тыс. м прогрессивно падала управляемость компоновки, т.е. возможности оперативного изменения траектории ствола.

В процессе проработок ствола скважины, при наличии в компоновке бурильной колонны забойного отклонителя, происходило увеличе­ние диаметра ствола скважины. Все это приво­дило к затяжкам инструмента в процессе подъ­ема бурильной колонны и затруднениям при спуске обсадных колонн.

Приобретенный опыт, навыки бурения сква­жин с большими отходами, опыт зарубежных фирм позволил для бурения одиннадцатой и двенадцатой скважины (№№ 216 и 217) долота­ми 0 311 и 215.9 мм использовать КНБК с ро­торной управляемой системой (РУС).

Подтвердились преимущества РУС перед КНБК с забойными двигателями: лучшая уп­равляемость; плавное изменение траектории; отсутствие потерь времени на ориентированное бурение (забойным двигателем); уменьшение давления, возможность повышения подачи на­сосов; повышение суточной проходки и улуч­шение очистки ствола от шлама за счет выше­перечисленных факторов.

Кроме того, выявлено уменьшение шламо- образования и связанное с этим сокращение расхода материалов для приготовления раство­ра, затрат на вывоз шлама и значительное улуч­шение условий работы вибросит за счет более равномерного распределения нагрузки на них во времени.

В целом, результатом применения РУС яви­лось увеличение коммерческой скорости на 25—32 % при практически неизменной стоимо­сти метра.