Патенты

БУРОВАЯ ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА

В КОЛТЮБИНГОВОЙ СБОРКЕ

(Основные положения для проектирования)

Бурение скважин на углеводороды и твердые полезные ископаемые в настоящее время достигло максимально возможного научно-технического уровня развития. Так, проведение спускоподъемных операций в значительной степени автоматизировано, однако монтажно-демонтажные и вспомогательные работы с  крупногабаритным оборудованием и инструментом сохранились на прежнем уровне.  Поэтому наиболее перспективными путями дальнейшего развития буровой техники следует считать те, которые позволят сократить «непроизводительны» затраты» рабочего времени.

Для решения указанной проблемы предлагается к рассмотрению принципиально новая буровая установка для бурения геологоразведочных скважин с использованием гибкого напорного рукава (колтюбинговая технология).

Предлагаемая технология предположительно обладает следующими технико-технологическими преимуществами по сравнению с существующими буровыми установками:

- исключается применение габаритных буровых мачт с кронблоком, ротором, вертлюгом с напорным шлангом, крюком, талевым блоком, лебедкой для работы с грунтоносом;

- упрощаются спускоподъемные операции и технические средства для их проведения;

- существенно снижается энергоемкость,  расход дизельного топлива и трудоемкость работ, в т.ч. монтаж-демонтаж и обслуживание оборудования;

- повышается безопасность ведения работ, улучшаются экологические условия их проведения;

- ограничивается использование дорогостоящих бурильных труб;

- снижается себестоимость получения кернового материала;

- упрощается система управления процессом бурения за счет снижения количества регулируемых параметров, создается возможность полной автоматизации процесса бурения;

- обеспечивается циркуляция промывочной жидкости во время спускоподъема забойного инструмента и геофизических приборов; повышается эффективность геофизических исследований скважин благодаря увеличению ресурса и надежности работы кабеля, т.к. спуск и проведение геофизических исследований производятся при промывке скважины.

- при глубоководном морском бурении скважин, буримых без райзера, снижаются  требования к стабильному расположению плавсредств при неблагоприятных метео- и гидрогеологических условиях, благодаря большей гибкости рукава по сравнению со стальными трубами;

- обеспечивается постоянство осевой нагрузки на породоразрушающий наконечник;

- увеличивается надежность работы установки и снижаются затраты времени на проведение ТОИР за счет уменьшения количества и сложности работающих механизмов;

- по сравнению со стальной несбалансированной бурильной колонной применение равнопрочного рукава обеспечивает снятие напряжений (разрушений) со стенок скважины и морского райзера за счет минимизации его взаимодействия со стенками скважины,   обеспечивая их устойчивость и исключение образования желобов при искривлении ствола скважины;

- исключается необходимость дополнительной лебедки для работы с керноприемником;

- позволит снизить стоимость бурения скважин, в первую очередь, за счет уменьшения трудозатрат на монтажно-демонтажные работы и СПО.

Предлагаемая установка содержит буровое оборудование и скважинный инструмент, конструктивно и технологически объединенные гибким рукавом.

Скважинный буровой инструмент, соединенный с гибким рукавом через отсоединительный переходник, состоит из турбобура,  гидроударника с породоразрушающим инструментом.

К наземному оборудованию относятся лебедка с барабаном и приводом, промывочный сальник, промывочный насос, устьевой блок, пульт управления с гидростанции,  вспомогательная лебедка и др. Установку собирают блоками с общим разборным укрытием.

В зависимости от крепости пород выбирают типы гидроударника и породоразрушающего наконечника.

Колтюбинговая технология в нашей стране применяется эксплуатационниками нефтяных скважин при ремонтах, бурении боковых стволов, ликвидации аварий. Эти работы производятся в скважинах малого диаметра (применительно к типоразмерам геологоразведочного бурения).

Перспективность разработки предлагаемой установки подтверждается известными ими показателями применения лучшей зарубежной техники. Так, американская фирма Hoboc бурила в Северной Канаде направленную скважину глубиной порядка 3000 м, в т.ч. около 1000 м горизонтальной протяженностью. Стоимость бурения, опробования и подключения к газовой магистрали одной скважины достигает 36 млн. дол., в т.ч. при углубке (бурении) скважины – 100 000 дол. в день. Результативность работ оценивается минутами простоя (стоимость 1 мин 120-200 дол.). Все буровое оборудование  собирается (разбирается) из 65 блоков с помощью подъемного крана и перевозится за 18 ходок специальными большегрузными (до 20 т) вездеходами с длиной кузова до 20 м; перевозка на 6 км требует от 2 до 3-х дней. Время подъема или спуска одной стальной гладкоствольной 30 м свечи составляет 3-4 мин; а общее время СПО при глубине скважины 2,5 км составляет 6 ч на подъем и 5 ч на спуск.

Установка должна быть использована в программах импортозамещения, поскольку она вся  может быть изготовлена только из отечественных комплектующих и материалов.

На данную установку получено решение на выдачу патента на изобретение            № 2016127337/03(042797).

Исходные данные для проектирования «Буровой полуавтоматической установки в колтюбинговой сборке», как в целом, так и к составным её частям, можем предложить на договорной основе.