Аналитические исследования технологии бурения наклонно-направленных скважин с применением роторных управляемых систем

Поэтому для качественного строительства наклонно-направленных скважин необходимо применение современных технологии бурения, передовой из которых является применение роторных управляемых систем, в рамках выпускной квалификационной работы будут роторные управляемые системы различных производителей, проведен анализ механизмов используемых в РУС, а также будут сформулированы рекомендации по выбору роторных управляемых систем в зависимости от целей бурения и горно-геологических условий.

Введение 4
1 История возникновения и развития технологии наклонно направленного бурения 5
2 Принцип работы роторно-управляемых систем 11
2.1 Принцип работы РУС типа Push the bit 13
2.2 Принцип работы РУС типа Point the bit 16
3 Анализ механизмов искривления применяемых в роторных управляемых системах 19
3.1 Анализ механизма искривления скважины, основанный на асимметричном разрушении забоя, вследствие перекоса породоразрушающего инструмента 19
3.1.1 Анализ механизма искривления основанного на фрезеровании стенки скважины 22
3.2 Анализ механизма искривления совмещающего перекос долота и фрезерование стенки 24
4 Анализ роторно-управляемых систем мировых производителей 25
4.1 Роторно-управляемые системы компании «Schlumberger» 25
4.1.1 Power Drive X6 25
4.1.2 PowerDrive Xceed 29
4.1.3 PowerDrive Orbit 30
4.1.4 PowerDrive vortex 32
4.1.5 PowerDrive Archer 34
4.2 Роторно-управляемые системы компании «Weatherford» 36
4.2.1 «Magnus» RSS 36
4.2.2 «Revolution» RSS 38
4.3 Роторно-управляемые системы компании «Halliburton» 40
4.3.1 «Geo-Pilot Dirigo» RSS 40
4.3.2 «Geo-Pilot Duro» RSS 41
4.3.3 «Geo-Pilot GXT» RSS 42
4.3.4 «Geo-Pilot» RSS 43
4.3.5 «iCruise Intelligent» RSS 45
4.4 Роторно-управляемые системы компании «Baker Hughes» 46
4.4.1 «AutoTrack Curve» RSS 46
4.4.2 «AutoTrack X-tream» RSS 48
4.4.3 «AutoTrack eXpress» 49
4.5 Downhole Adjustable Rotary Tool (DART) компании «Андергейдж» 52
4.6 «Suresteer» RSS компании «APS technology» 53
4.7 «Wellguide» RSS компании «Gyrodata» 56
5 Обзор отечественных роторно-управляемых систем 58
5.1 «РУК 8.75 БС» (RSS Push the bit) 58
5.2 « РУС – ГМ195» (RSS Point the bit) 60
6 Сравнительный анализ роторно-управляемых систем 63
6.1 Сравнительный анализ роторно-управляемых системРазработка регламента подразумевает 63
6.2 Морфологический анализ роторно-управляемых систем 73
7 Рекомендации по выбору роторно-управляемых систем в зависимости от целей, задач и горно-геологических условий наклонно-направленного бурения. 78
7.1 Роторные управляемые системы, рекомендуемые для забуривания боковых стволов. 78
7.2 Роторные управляемые системы, рекомендуемые для набора кривизны 79
7.3 Роторные управляемые системы, рекомендуемые для бурения горизонтальных участков скважины 79
7.4 Роторные управляемые системы, рекомендуемые для поддержания вертикальности ствола скважины 80
Заключение 82
Список использованных источников 83

Период изготовления: июнь 2023 года.
Учебное заведение: Сибирский Федеральный Университет.
Работа была успешно сдана - заказчик претензий не имел.

1. Павел Потоцкий [Электронный ресурс] / Polonia-baku.org. – URL: http://www.polonia-baku.org/ru/potocki.phtml, свободный (Дата обращения: 22.03.2022.).
2. Потоцкий Павел Николаевич [Электронный ресурс] / Baku.ru. – URL: https://www.baku.ru/enc-show.php?id=105882&cmm_id=276, свободный (Дата обращения: 22.03.2022.).
3. Кейн С.А. Современные технические средства управления траекторией наклонно направленных скважин: учебное пособие / С.А. Кейн – Ухта : УГТУ, 2014.
4. Бурение наклонных, горизонтальных и многозабойных скважин А. С. Повалихин, А. Г. Калинин, С. Н. Бастриков, К. М. Солодкий; под общ.ред. доктора технических наук, профессора А. Г. Калинина. – М. : Изд. Центр- ЛитНефтеГаз, 2011. – 647 с.
5. Осипов Ю.В., Ахметов Д.С., Еникеев Р.В., Бадретдинов Д.Ф. «Применение роторных управляемых систем для бурения».
6. Schaaf, S., Pafitis, D., andGuichemerre, E. 2000. Application of the point the bit rotary steerable system in Directional drilling Prototype Well-Bore profiles. Presented at the SPE/AAPG Western Regional Meeting, Long Beach, California, and 19-22 June. SPE-62519-MS.
7. Нескоромных, В. В. Бурение наклонных, горизонтальных и многозабойных скважин: рукопись / В.В. Нескоромных. – Красноярск.
8. Нескоромных, В.В. Направленное бурение и основы кернометрии: учебник / В. В. Нескоромных. - М.: Инфра-М, 2015. - 328 с.
9. Нескоромных, В.В. Разрушение горных пород при бурении скважин: учеб, пособие / В. В. Нескоромных. - М.: Инфра-М, 2015. - 336 с.
10. Калинин, А. Г. Бурение наклонных скважин: справочник / А. Г. Калинин, Н. А. Григорян, Б. 3. Султанов; под общ. ред. А. Г. Калинина. - М.: Недра, 1990. - 348 с.
11. Попов А.Н., Спивак А.И., Акбулатов Т.О. Технология бурения нефтяных и газовых скважин. – М.: ООО «Недра – Бизнесцентр», 2003. – 509 с.
12. Официальный ресурс компании «Schlumberger» [Электронный ресурс]. – режим доступа к стр.: https://www.slb.com
13. Официальный ресурс компании «Weatherford» [Электронный ресурс]. – режим доступа к стр.: https://www.weatherford.com/en/
14. Официальный ресурс компании «Halliburton» [Электронный ресурс]. – режим доступа к стр.: https://www.halliburton.com/en-US/default.html
15. Официальный ресурс компании «Baker Hughes» [Электронный ресурс]. – режим доступа к стр.: https://www.bhge.com
16. Официальный ресурс компании «APS technology» [Электронный ресурс]. – режим доступа к стр.: https://www.aps-tech.com
17. Официальный ресурс компании «Gyrodata» [Электронный ресурс]. – режим доступа к стр.: https://www.gyrodata.com
18. Закиров А.Я. «Первые результаты испытаний роторно-управляемых систем российского производства».
19. Новосельцев Д.И. Проблемы и перспективы бурения инженерно-геологических, гидрогеологических и эксплуатационных скважин: учебное пособие / Д.И. Новосельцев, А.В. Епихин – Томск 2014.
20. Rotary steerable system workshop. Brisbane, 21-Oct-2015. Hoan Van Luu – Schlumberger Drilling Engineer.
21. Шевченко И. А. Развитие технологии управляемого роторного бурения при строительстве скважин с субгоризонтальным профилем [Текст] // Технические науки в России и за рубежом: материалы III междунар. науч. конф. (г. Москва, июль 2014 г.). — М.: Буки-Веди, 2014.
22. Акбулатов Т.О. Роторные управляемые системы : учебное пособие / Т.О. Акбулатов, Р.А. Хасанов, Л.М. Левинсон – Уфа : УГНТУ, 2006
23. Калинин, Б.А. Никитин, К.М. Солодкий, А.С. Повалихин. Профили направленных скважин и компоновки низа бурильных колонн – М.: Недра, 1995-305с
24. Schaaf, S., Pafitis, D., andGuichemerre, E. 2000. Application of the point the bit rotary steerable system in Directional drilling Prototype Well-Bore profiles. Presented at the SPE/AAPG Western Regional Meeting, Long Beach, California, and 19-22 June. SPE-62519-MS.
25. Шевченко И. А. Бурение скважин с большим отходом от вертикали с использованием роторных управляемых систем при контроле геофизических параметров в режиме реального времени // Естественные и технические науки. — 2014. — № 1/2. — С.36–39
26. Фелцак Э., Торре А., Годвин Н., Мантл К., Нагнатан С., Хокинс Р., Ли Ке, Джонс С., Слейден Ф. Гибридная роторная управляемая система бурения — сочетание лучшего // Нефтегазовое обозрение. — 2012. — Т.23, № 4. — С.60–52.
27. Matheus J., Ignova M., Hornblower P. A hybrid approach to closed-loop directional drilling control using rotary steerable systems // SPE Latin America and Caribbean Petroleum Engineering Conference, 21–23 May, Maracaibo, Venezuela. — P. 84–89.
28. Kelly K. Rotary steerables. Enable extended-reach and precision control in tight zones // Oil&Gas;. EURASIA. — 2012. — № 6. — P. 44–46.
29. F. Donati, J. Oppelt, A. Trampini, D. Ragnitz: Innovative Rotary Closed Loop System - Engineering Concept Proven By Extensive Field Application In The Adriatic Sea. SPE Paper 39328, SPE/IADC Conference, Dallas, Texas, 3-6 March 1998
30. J. Haugen: Rotary Steerable System Replaces Slide Made For Directional Drilling Applications. Oil & Gas Journal (March 2, 1998)
31. E. Andreassen, H. Blikra: Rotary Steerable System Improves Reservoir Drilling Efficiency and Wellbore Placement in the Statfjord Field. IADC/SPE Paper 39329, Dallas (March 3-6, 1998)
32. Хомяков А.В., Чуктуров Г.К. «Анализ методик выбора роторно-управляемой системы» - Инновационная наука №3-2/2022
33. Насыров Р.Р., Рахматуллин Д.В. «Анализ эффективности применения роторно - управляемых систем при строительстве горизонтальных скважин на суше и на море» - сборник статей Международной научно-практической конференции. 2017. С. 120-122.
34. Платонов С.Е., Василенко О.К. «Опыт применение роторно управляемых систем» - Электронный сборник статей по материалам LXV студенческой международной научно-практической конференции. 2018. С. 337-341.
35. Фахрутдинов Р.Р., Набиуллин Р.Ф., Мухаметшин А.М. «Сравнительный анализ применения роторно-управляемых систем и винтовых забойных двигателей в наклонно-направленном бурении» - Сборник научных статей по итогам работы седьмого международного круглого стола. 2018. С. 93-95.
36. Шафигуллин Р.И., Питиримов А.С., Хузина Л.Б., Гимазтдинова Э.А. «Опыт применения роторно-управляемых систем в сочетании с каротажем во время бурения в ПАО "Татнефть"» - Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 2019. № 2. С. 11-14.
37. Результаты применения новых технологий в бурении при разработке сложного месторождения / К. Уилсон, И. Шокарев, Дж. Смолл, Э. Ахунжов // Нефтегазовая вертикаль. – 2011. – № 2. – С. 54–55.
38. Калинин В. Роторные возможности управляемого бурения // Сибирская нефть. – 2012. – № 9. – С. 36–41.
39. Заикин И.П., Панков М.В., Исмаилов Н.А., Пушкарев С.В. Применение роторной управляемой системы PowerDrive и системы каротажа PeriScope при бурении горизонтальной скважины // Нефтяное хозяйство. – 2009. – №11. – С.2-4.
40. Ишбаев Г. Г. Первая РУС гидромеханического типа в России создана в компании «БУРИНТЕХ» / Г. Г. Ишбаев, А. Г. Балута, С. Ю. Вагапов, И. Р. Ишмуратов, Д. С. Гиниятов // Бурение и Нефть. – Декабрь. 2018. С. 22 - 25.
41. Технология высокопроизводительного бурения. [Текст]: Презентационный материал "Обзор технологий Halliburton", - М.: 2012.
42. Фахрутдинов Э.Ф. «Технология бурения скважин при применении роторно-управляемых систем» - Сборник статей по материалам CXLIII международной научно-практической конференции. 2019. С. 287-289.
43. Левинсон, Л.М. Управление процессом искривления скважин: учеб. пособие / Л.М. Левинсон, Т.О. Акбулатов, Х.И. Акчурин – Уфа: Изд-во УГНТУ, 2000. – 88 с.
44. Басыров И.В., Киреев А.А., Кизиргалеева Л.Р., Бакиров А.Т. «Применение роторно-управляемых систем и винтовых забойных двигателей в наклонно-направленном бурении» - Сборник научных статей по итогам десятой международной научной конференции. 2019. С. 211-212.
45. Уксюзов В.В., Орлова А.Е. «Применение роторно-управляемых систем при бурении многозабойных скважин» - Материалы Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Отв. редактор П.В. Евтин. 2019. С. 234-236.
46. Дихтярь Т.Д., Бадамшин Р.Ф. «Роторно-управляемые системы» - Сборник трудов международной научно-технической конференции. 2020. С. 224-227.
47. Салтыков В.В., Маковский Ю.С., Мансурова М.М. «Перспективы развития отечественных роторно-управляемых систем для бурения горизонтальных скважин» - Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. 2020. № 5 (143). С. 74-80.
48. Зоидов К.Х., Пономарева С.В., Мустафаев Т.А. «Стратегическое планирование инновационного производства роторно-управляемых систем в российской федерации» - Вестник ЦЭМИ. 2020. № 3. С. 5.
49. Тихонов С.А. «Бурение при помощи роторно-управляемых систем на примере месторождений Западной Сибири» - Проблемы разработки месторождений углеводородных и рудных полезных ископаемых. 2021. Т. 2. С. 280-284.
50. Закарян А.В. «Применение роторно-управляемых систем с принципом действия "PUSH-THE-BIT"» - Инновационная наука. 2022. № 4-2. С. 26-29.
51. Ишбаев Г.Г., Балута А.Г., Гиниятов Д.С., Галямов И.Р., Ишмуратов И.Р., Альмухаметов Ш.И., Саломатин А.А. «Роторно-управляемая система для бурения скважин с замкнутым циклом принятия решения» Патент на изобретение 2776547 C1, 22.07.2022. Заявка № 2021125499 от 30.08.2021.
52. Шарифуллин Р.Р., Закиров Н.Н., Коврига В.Д. «Повышение эффективности бурения путем применения роторно-управляемых систем» Булатовские чтения. 2022. Т. 1. С. 483-485.