Технология горизонтально направленного бурения


Технология ГНБ

Первый этап: ГНБ бурение пилотной скважины выполняется по заранее выбранной траектории, с расчетом процента изгиба буровой колонны на каждую штангу. Управление процессом направленного бурения осуществляется за счет специальной лопатки со скосом. Направление уклона лопатки контролируют с помощью зонда излучателя и специального приемника, который находится у оператора локационной системы.

Так же на мониторе приемника отображается информация о глубине буровой головы от поверхности земли, её уклон в процентах, температура зонда-излучателя, информация о заряде батареи, уровень сигнала. Вся эта информация передается в он-лайн режиме на дисплей оператору установки ГНБ, и является исходными данными для принятия решений в процессе работы.

Второй этап технологии горизонтально-направленного бурения это расширение скважины до требуемого диаметра. Главная задача на этапе расширения– сформировать устойчивую скважину без обвалов, засоров, пробок и т.п. Скважина расширяется поэтапно. В процессе расширения с обратной стороны расширителя накручиваются штанги.

Третий этап – протягивание трубопровода. На точке выхода заранее готовится трубопровод. К буровой штанге снова присоединяется расширитель, затем вертлюг для снятия крутящего момента, затем на цепи или чалке монтируется оголовок с трубой, который протягивается с помощью буровой установки в подготовленную скважину.

Преимущества технологии горизонтально направленного бурения.

Как говорится, лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать:

Полная версия видеролика про ГНБ находится ЗДЕСЬ.

Контроль качества строительства бестраншейных переходов.

Контроль качества строительства переходов методом ГНБ должен охватывать весь комплекс работ с обязательным пооперационным контролем, который заключается в систематическом наблюдении и проверке выполняемых работ на соответствие требованиям нормативной и проектной документации.

В процессе подготовительных работ необходимо осуществлять входной контроль труб и соединительных деталей  трубы на наличие сертификатов, актов предварительных испытаний трубопровода и т.д., контролировать на соответствие проекту:

- разметку трассы;

- разметку трассы;

- угол наклона буровых штанг - расчетному углу забуривания;

- размеры и типы буровой головки, резца, расширителей;

- состав и качество бурового раствора.

В процессе проходки пилотной скважины необходимо контролировать:

- угол наклона, положение и глубину расположения буровой головки;

- отклонение фактического расположения буровой головки от расчетного;

- скорость проходки;

- усилие проходки;

- давление и расход бурового раствора.

В процессе расширения и протаскивания трубопровода необходимо контролировать:

- скорость проходки;

- давление и расход бурового раствора;

- усилие протаскивания трубопровода.

dvn-stroy.ru

Технология горизонтально-направленного бурения. ГНБ.

Горизонтально-направленное бурение (ГНБ)

, или наклонно-направленное бурение (ННБ), это бестраншейный метод строительства внешних инженерных сетей, позволяющий прокладывать различные коммуникации без вскрытия грунта, а применение специальных систем контроля положения буровой головки, позволяет выполнить бурение по заданной траектории в обход пересекаемых подземных кабельных или трубопроводных линий.

Комплекс работ по ГНБ включает в себя следующие этапы:

  • Подготовительные работы
  • Работы по бурению пионерной скважины
  • Расширение пионерной скважины до заданного диаметра
  • Протаскивание трубопровода в скважину
  • Заключительные работы

Подготовительные работы. На данном этапе подготавливается площадка для размещения бурового комплекса. Монтируется буровая установка и вспомогательное оборудование, проводится проверка системы локации буровой головки и установки приготовления бурового раствора.

Бурениe пионерной скважины.

Бурение пионерной, или как еще говорят - пилотной, скважины выполняется буровым комплексом в направлении - от себя. Оно осуществляется при помощи породоразрушающего инструмента — буровой головки или забойным двигателем. Буровая головка соединена с буровой штангой, что позволяет управлять процессом строительства пилотной скважины и обходить выявленные на этапе подготовки к бурению подземные препятствия в любом направлении в пределах естественного изгиба протягиваемой рабочей нити. Буровая головка имеет отверстия для подачи специального бурового раствора, который закачивается в скважину и образует суспензию с размельченной породой. Буровой раствор уменьшает трение на буровой головке и штанге, предохраняет скважину от обвалов, охлаждает породоразрушающий инструмент, разрушает породу и очищает скважину от её обломков, вынося их на поверхность. Контроль за местоположением буровой головки осуществляется с помощью системы локации которая передает данные о местоположении, уклоне азимуте буровой головки. Эти данные являются определяющими для контроля соответствия траектории строящегося трубопровода проектной и минимизирует риски излома рабочей нити. Строительство пилотной скважины завершается выходом буровой головки в заданной проектом точке.

Расширение скважины

На буровой машине буровые штанги вкручиваются последовательно, одна в другую, по мере продвижения буровой головки. Таким образом, соединённые между собой штанги, похожи на гибкий трос. После проведения пилотного бурения плеть штанг остается в скважине. При этом буровая головка отсоединяется от буровых штанг и вместо неё присоединяется риммер — расширитель обратного действия. Приложением тягового усилия с одновременным вращением риммер протягивается через створ скважины в направлении буровой установки, расширяя пилотную скважину до необходимого для протаскивания трубопровода диаметра. Для обеспечения беспрепятственного протягивания трубопровода через расширенную скважину её диаметр должен на 25-100 % превышать диаметр трубопровода.

Протаскивание трубопровода. На противоположной от буровой установки стороне скважины располагается готовая к протягиванию плеть трубопровода. К переднему концу плети крепится оголовок с воспринимающим тяговое усилие вертлюгом и риммеру, и в то же время не передает вращательное движение на трубопровод. Таким образом, буровая установка затягивает в скважину плеть протягиваемого трубопровода по проектной траектории.

Заключительные работы После проведения работ по ГНБ выполняются работы связанные с демонтажом и вывозом бурового оборудования. Демонтируется монтажная площадка, вывозятся остатки бурового шлама и строительного мусора. Вполняется техническая и биологическая рекультивация.

Основные преимущества технологии ГНБ.

Возможность бестраншейного строительства, ремонта и санации подземных коммуникаций:

  • под реками, оврагами, лесными массивами;
  • в специфических грунтах (скальные породы, плавуны);
  • в охранных зонах высоковольтных воздушных линий электропередач, магистральных газо-, нефте-, продуктопроводов;
  • в условиях плотной жилищной застройки городов при прохождении трассы под автомагистралями, трамвайными путями, автомобильными дорогами, скверами и парками;
  • Сокращение сроков и объёма организационно-технических согласований перед началом работ в связи с отсутствием необходимости остановки движения всех видов наземного транспорта, перекрытия автомобильных и железных дорог;
  • Значительное сокращение сроков производства работ за счет использования высокотехнологичных буровых комплексов;
  • Значительное сокращение количества привлекаемой для прокладки трубопроводов тяжелой техники и рабочей силы;
  • Уменьшение риска аварийных ситуаций и, как следствие, гарантия длительной сохранности трубопроводов в рабочем состоянии;
  • Отсутствие необходимости во внешних источниках энергии при производстве работ в связи с полной автономностью установок;
  • .
  • Отсутствие необходимости производства работ по водопонижению в условиях высоких грунтовых вод.

Экономический аспект.

  • Уменьшение сметной стоимости строительства трубопроводов за счет сокращения сроков производства работ, затрат на привлечение дополнительной рабочей силы и тяжелой землеройной техники;
  • Минимизация затрат на энергообеспечение буровых комплексов вследствие экономичности используемых агрегатов;
  • Отсутствие затрат на восстановление поврежденных участков автомобильных и железных дорог, зеленых насаждений и предметов городской инфраструктуры;
  • Сокращение эксплуатационных расходов на контроль и ремонт трубопроводов в процессе эксплуатации.

Социально-экологические преимущества

  • Сохранение природного ландшафта и экологического баланса в местах проведения работ, исключение техногенного воздействия на флору и фауну, размыва берегов и донных отложений водоемов;
  • Минимизация негативного влияния на условия проживания людей в зоне проведения работ.

nav50.ru

Методы горизонтально-направленного бурения скважин на нефть

Горизонтально-направленное бурение, ГНБ применяется при необходимости увеличения нефтедобычи продуктивных пластов при первоначальном исследовании или в случае восстановления скорости добычи. Основная задача метода горизонтального бурения пройти сложный участок пласта в продольном направлении. При этом длина участка может составлять от 1 км. ГНБ является одним из приоритетных направлений при строительстве подземных забоев скважин, так как позволяет обеспечить полное соответствие проекту и при необходимости своевременно осуществлять корректировки.

Технология ГНБ в нефтепромышленности

Согласно технологии, бурение горизонтально-направленных скважин требует выполнения геологической разведки состава грунта и определения залегания продуктивного пласта. После этого необходимо выполнение подбора инструментов для бурения и сборки модулей буровой установки. Производят горизонтально-направленное бурение пилотной скважины с меньшим диаметром ствола по заданной траектории. При помощи специальных локационных устройств определяют положение головки в пластах и прокладывают путь в соответствии с проектом.

Комплекс для ГНБ развертывается на подготовленной площадке в точке входа в скважину. Выполняется регулировка направляющей стрелы для совмещения оси буровой с подготовленным отверстием, а затем осуществляется якорение установки при помощи опорной плиты на шнеки. Стабилизаторы установки позволяют с высокой точностью выставить угол разработки грунта и провести горизонтально-направленное бурение.

В данном методе при помощи специального оборудования определяется глубина, на которой необходимо сделать горизонтальный участок ствола. Зная глубину оператор установки может в нужный момент начать бурение ответвления от вертикального ствола и выйти на горизонтальное направление. В начальной точке поворота угол наклона может составлять примерно 200 к вертикали, что делает возможным выполнение точных расчётов точки входа ствола в нефтяной горизонт. Во время горизонтально-направленного бурения проверяется положение буровой головки через 3 м прохода траектории и анализируются данные для проведения корректировки.

На втором этапе бурение горизонтально-направленных скважин проводят по заданной траектории с расширением скважины до нужного диаметра. Однако при этом диаметр расширителя должен превышать расчётный на 20-30%, которые пойдут на установку обсадной трубы. Расширение может быть проведено при помощи метода ГНБ специальной породоразрушающей головки обратного действия или риммера.

В момент бурения, согласно технологии, непосредственно в скважину подаётся бентонитный раствор (тонко измельчённая глина с конкретными физическими свойствами), позволяющий существенно снизить трение головки, укрепить стенки скважины и достать измельчённый грунт на поверхность земли. Если возникает ситуация с остатком излишков раствора, то его необходимо откачать.

Основные методы ГНБ

Горизонтально-направленное бурение выполняется следующими способами:

  1. Управляемый метод ГНБ. Позволяет находить во время бурения наиболее оптимальные пути для создания ствола скважины и обходить сложные участки с плотными породами. В результате скорость проведения горизонтально-направленных работ существенно возрастает. Отклонение по данным датчиков от реального положения буровой головки составляет менее 0,1%.

  2. Неуправляемый способ ГНБ. Позволяет выполнять бурение в строго заданном направлении без обхода плотных пород грунта, что может существенно замедлить процесс создания горизонтального участка скважины. Поэтому до момента проведения горизонтально-направленных работ необходимо выполнение тщательного анализа всех данных о составе грунта.

Бурение горизонтально-направленных скважин может осуществляться следующими методами:

  1. По шнековой технологии. Бурение осуществляется с применением шнеков, которые позволяют эффективно удалять грунт из скважины. Метод применяется в небольших уровнях заглубления или наличии неплотных пород грунта.

  2. Ударная технология. Заключается в рытье стартового котлована, который будет служить в качестве основы под выполнение бурения с установкой в него штанги с буровой головкой.

  3. Технология пилотного бурения горизонтально-направленных скважин. В её основе лежит способ запрессовывания буровой головки в заданном направлении и подачи через неё бетонита, что позволяет существенно ускорить процесс бурения.

Применение горизонтально-направленного бурения

Бурение горизонтально направленных скважин в следующих случаях:

  1. При необходимости обхода сложных участков исследуемого горизонта.

  2. Для вскрытия продуктивного пласта, который находится на дне морей или океанов и применить технологию отличную от горизонтально-направленного бурения невозможно.

  3. Для отвода от основного ствола скважины в сторону горизонтально-направленного нефтеносного горизонта.

  4. При выполнении горизонтально-направленного забуривания дополнительного ствола с целью обнаружения новых продуктивных пластов.

  5. Бурение горизонтально-направленных скважин с целью обхода скальных пород, которые могут существенно усложнить процесс освоения горизонта.

  6. При кустовом бурении с целью увеличения производительности и снижения затрат на буровые работы.

  7. Выполнение ГНБ для ликвидации завалов или аварий.

  8. С целью увеличения поверхности дренажа разрабатываемого пласта.

Заключение

Горизонтально-направленная технология бурения позволяет осваивать сложные участки залегания продуктивных пластов, выполнять дополнительные ответвления основной скважины, проводить более эффективную добычу нефти за счёт увеличения площади дренажа. Существует несколько методов проведения таких работ, которые выбираются в зависимости от технических условий.

Видео: Горизонтально-направленное бурение

Читайте также:

snkoil.com


Смотрите также