Журнал входит в перечень ВАК

(495) 979-13-33, (495) 971-65-84, (925) 384-93-11, (909) 670-44-09, тел./факс: (499) 613-93-17

Бурение и нефть » Архив журнала » Архив номеров » Ноябрь 2017 » Опыт

«Кинопремьеры» Шлюмберже

«The film premiere» from Schlumberger

D.GUMICH, A. PISOTSKIY, I. RIABOV, R. SHARAFUTDINOV

Появившись в отрасли, долота PDC произвели настоящую революцию в скорости бурения и проходки за рейс. Предполагалось, что данная технология за последние десятилетия достигла своего максимального развития, но при этом остаются геологические разрезы, которые не по зубам даже самым современным долотам PDC. Фраза «Plus ultra» (с латинского –«дальше предела») – является подходящим девизом для серий высокотехнологичных долот от компании Smith Bits: StingBlade, Central Stinger, AxeBlade, Onyx 360. Долота данных серий бросают вызов самым экстремальным условиям и повышают показатели бурения там, где, на первый взгляд, был достигнут предел.

PDC drill bits made the revolution in drilling performance – rate of penetration and meterage. Supposedly this technology reached the maximum stage of development. However, there still are some geological applications which can’t be drilled even by the prime PDC bit. Latin phrase «Plus ultra» means «beyond the limit» and it can be used as a slogan for series of hi-tech bits from Smith Bits company. StingBlade, Central Stinger, AxeBlade, Onyx 360 – bits from these series work in the most extreme conditions and they increase drilling performance result where the limit used to be reached.

Голливуд – фабрика звезд. Здесь зажигают новые таланты, а также производят мировых лидеров кинопроката, бюджет и сборы которых составляют несколько миллионов долларов. Своеобразным «Голливудом» для породоразрушающего инструмента стала Тимано-Печорская провинция. Сама природа, проделав большую работу, создала отличные «съемочные площадки» для того, чтобы зажечь новые звезды в созвездии породоразрушающего инструмента, а режиссером и сценаристом выступили инженерная и операционно-сейловская группы. В результате проделанной работы в регионе были внедрены следущие премьеры – «Rocky» (StingBlade), «The Fast and the Furious» (CentralStinger and AxeBlade), «Die hard» (Onyx 360).

Здесь в Каменоугольной системе, встречается кремний, а также перепластование твердых и мягких пород. И это тоже приводит к разрушению резцов и дополнительным СПО. Для того, чтобы победить таких соперников, были внедрены долота–тяжеловесы серии StingBlade – 115 Z516 и 089 Z813.

«ROCKY» – ИСТОРИЯ О STINGBLADE НА МЕСТОРОЖДЕНИИ ТРЕБСА-ТИТОВА

Геология в Тимано-Печорской провинции любит преподносить сюрпризы. Так, вроде бы несложно бурить техническую секцию 295 мм на месторождении Требса-Титова. Но не все так однозначно: в мягких пластах глин встречаются гравеллиты, а сама секция заканчивается в твердом известняке. В результате этого, в процессе бурения на долото действуют множественные ударные нагрузки, приводящие к сколам и сломам резцов, разрушению режущей структуры и преждевременному подъему долота.
Но легкостью не отличается и следующая секция – эксплуатационная (220,7 мм). Здесь, в Каменоугольной системе, встречается кремний, а также перепластование твердых и мягких пород. И это тоже приводит к разрушению резцов и дополнительным СПО. Для того, чтобы победить таких соперников, были внедрены долота-тяжеловесы серии StingBlade – 115 Z516 и 089 Z813. Эти долота отличаются оригинальным резцом Stinger. Благодаря уникальной конической форме, как и главный герой фильма «Рокки», Stinger имеет непревзойденную ударопрочность и износостойкость (рис. 1).
Его способность точечно прикладывать нагрузку (благодаря форме) является настоящим хуком в разрушении породы (рис. 2).
Благодаря этим свойствам и созданным уникальным дизайнам, в которых элементы располагаются в самых ответственных местах, повышается эффективность долот. Результат отработки технологии в 2015 – 2016 гг. позволил значительно улучшить показатели бурения как в технической колонне (порядка 80 % скважин пробурено в один рейс), так и в эксплуатационной (100 % скважин бурится в один рейс до заданной глубины при использовании Z813) (рис. 3, 4).

«THE FAST AND THE FURIOUS» – НАПЕРЕГОНКИ С CENTRALSTINGER И AXEBLADE

Несмотря на сложный разрез на месторождениях Тимано-Печоры, есть настоящие «гоночные трассы» – секции или часть секций, которые бурятся без каких-либо проблем, а долота не получают значительного износа. Чаще всего это эксплуатационная секция (219,1 мм), а геология представлена карбонатами – известняк/доломит с включением обломочных пород – аргиллита/песчаника. На данных участках компании-подрядчики используют лучшие «гоночные болиды» – самые агрессивные долота. Именно для таких «трасс» было «протюнинговано» стандартное долото 085 MDSI616, на базе которого сделаны долота серий CentralStinger – 085 MDSIZ616 и Axeblade – 085 XS616.
Технология CentralStinger использует уникальный конический элемент Stinger. На долотах этой серии один данный элемент устанавливается прямо в центре долота (рис. 5). Казалось бы, незначительная деталь, но она позволяет ускорить базовый дизайн до 10 – 15 %.
Хитрость здесь в том, что центральная часть имеет низкую линейную скорость, что приводит к понижению эффективности стандартных резцов PDC. После замены стандартных резцов на элемент Stinger создается «карман», в котором происходит образование микро-керна (рис. 6).

Долота серии StingBlade – 115 Z516 и 089 Z813 отличаются оригинальным резцом Stinger. Благодаря уникальной конической форме, как и главный герой фильма «Рокки», Stinger имеет непревзойденную ударопрочность и износостойкость.

В то же время его разрушение происходит более эффективно – элемент Stinger прикладывает точечную нагрузку, что приводит к скалыванию породы. За счет этого увеличивается механическая скорость проходки. Так это работает в теории, а на практике достигаются рекорды МСП (рис. 7).
Внедрение данной технологии в 2015 г. и, соответственно, ее результаты, внесли вклад в победы на мини-тендерах при работе с ЛУКОЙЛ-Пилотом на Верхне-Возейском месторождении.
AxeBlade – одна из самых новых технологий в компании. Ее революционная идея заключается в комбинации механики разрушения – скалывания и резания в резце PDC. Для реализации этого проекта была создана уникальная гребнеобразная форма (рис. 8).
Моделирование, а затем тесты подтвердили, что резцы Axe более эффективно внедряются и разрушают породу (рис. 9).

Несмотря на сложный разрез на месторождениях Тимано–Печоры, есть настоящие «гоночные трассы» – секции или часть секций, которые бурятся без каких–либо проблем, а долота не получают значительного износа. Чаще всего это эксплуатационная секция (219,1 мм), а геология представлена карбонатами – известняк/доломит с включением обломочных пород – аргиллита/песчаника. На данных участках используют лучшие «гоночные болиды» – самые агрессивные долота. Именно для таких «трасс» было «протюнинговано» стандартное долото 085 MDSI616, на базе которого сделаны долота серий
CentralStinger – 085 MDSIZ616

и Axeblade – 085 XS616.
Настала очередь полевых тестов. В Тимано-Печорском регионе для данной технологии было выбрано Инзырейское месторождение. Эксплуатационная секция здесь имеет значительную длину 1800 м, поэтому увеличение МСП позволяет значительно сократить сроки строительства. В результате отработки при одинаковых параметрах бурения был поставлен рекорд по механической скорости бурения, которая на 60 % выше среднего значения по месторождению и на 30 % выше предыдущего рекорда МСП. В результате применения новой технологии заказчик сэкономил более 50 часов бурения, а резцы Axe подтвердили более высокую эффективность по сравнению с обычными резцами PDC (рис. 10). При этом заказчик выразил желание на «сиквел», поэтому определенно нас ждут новые части «The Fast and the Furious» про AxeBlade в 2017 – 2018 гг.

«DIE HARD» – НЕСГИБАЕМЫЙ (ROBUST) ONYX 360

Одним из главных вызовов в Тимано-Печорском регионе является бурение эксплуатационной колонны в продуктивном пласте.
Стандартные долота PDC иногда выдерживают только 20 – 30 м бурения по данному пласту. Поэтому одной из главных задач было создание «крепкого орешка» для бурения высокоабразивного и твердого песчаника. Был проведен анализ, который показал, что самая слабая часть долота – плечевая. Резцы на ней совершают наибольшую работу (рис. 11), из-за чего подвержены максимальному абразивному износу, который в итоге приводит к кольцевой выработке. Для укрепления плечевой части была внедрена технология Onyx 360 (рис. 12).
Она позволяет резцам вращаться вокруг своей оси, тем самым используется вся кромка резца. Благодаря этому повышается эффективность, снижается износ, увеличивается метраж и МСП. Долото Onyx 360 действительно стало крепким орешком (да и чем-то напоминает его). В результате отработок была доказана эффективность технологии: резцы получали круговой износ, пробуренный интервал увеличивался в 3 – 4 раза, были поставлены рекорды по проходке на месторождениях Восточное-Саратаю и Кыртаельское (рис. 13). Эти достижения позволили занять лидирующую позицию, оставив конкурентов далеко позади (рис. 14), а также неоднократно помогали выигрывать мини-тендеры при работе с ЛУКОЙЛ-Пилотом.

Внедрение новых технологий в регион позволило значительно улучшить показатели бурения там, где, казалось, это невозможно сделать. Это помогло заказчикам оптимизировать процесс бурения и сэкономить время, а компании Schlumberger – укрепить позицию на рынке региона. Клиенты, с которыми мы работаем, без сомнения называют нас одной из самых высокотехнологичных компаний в долотном сервисе.

Одной из главных задач было создание «крепкого орешка» для бурения высокоабразивного и твердого песчаника. Был проведен анализ, который показал, что самая слабая часть долота – плечевая. Резцы на ней совершают наибольшую работу, из–за чего подвержены максимальному абразивному износу, который в итоге приводит к кольцевой выработке. Для укрепления плечевой части была внедрена технология Onyx 360.