Линд Ю.Б.¹, Зайруллина Э.И.², Миникеева Л.Р.²

¹ ООО «БашНИПИнефть», ² Башкирский государственный университет

Программный комплекс проектирования профилей горизонтальных стволов многозабойных скважин

Бурение многозабойных скважин является одним из основных способов интенсификации добычи углеводородов из недр с одновременным снижением издержек на обустройство буровых площадок. Оптимальное сочетание горизонтальных стволов с различными типами профилей позволяет минимальным количеством скважин и кустовых площадок достичь необходимого охвата месторождения. Т.о., важной и актуальной задачей является проектирование и оптимизация профиля горизонтального ствола применительно к горно-геологическим условиям каждой конкретной скважины. Авторами разработан программный комплекс PlaneProfile, посредством которого осуществляется построение профиля горизонтального ствола и расчет минимального осевого нагружения колонны.

Методика проектирования профиля горизонтальных скважин сводится к расчету геометрических параметров, определяющих положение элементов профиля (вертикальных, наклонно-стабилизированных и искривленных участков), и графическому построению профиля ствола (рис. 1) [1].

Рис. 1 – Графическое представление пространственного профиля горизонтальной скважины

Разработанные алгоритмы обеспечивают при построении профиля скважины выполнение условий оптимальной проводки трассы в процессе строительства, оптимизации компоновки бурильной колонны и выбора бурового оборудования (на основе расчета осевого нагружения колонны [2]), а также других технологических и экономических требований.

Разработан программный комплекс Plane Profile проектирования плоскостных профилей горизонтальных скважин. Расчет включает следующие этапы: обработка исходных данных, расчет и построение профиля ствола скважины, расчет осевых нагрузок и выбор бурового оборудования. Программой PlaneProfile предусмотрен расчет нескольких типов профилей: J- и S-образных, 3-, 4- и 5-интервальных, одно- и многосекционных.

Исходные данные для расчета профиля предоставляются геологической службой и включают:

– глубину вертикального участка;

– интенсивность искривления ствола скважины;

– координаты устья скважины и точки входа в продуктивный пласт;

– толщину продуктивного пласта;

– плотность бурового раствора.

На основе этих данных программа производит расчет и формирует отчет в виде таблиц и изображения профиля скважины, а также расчет грузоподъёмности буровой установки. В табл. 1 и на рис. 2 представлены результаты тестирования программы для построения пятиинтервального J-образного профиля. Грузоподъемность буровой установки для рассматриваемого примера должна быть не менее 303,17 тонн.

Таблица 1 – Расчет профиля скважины и осевого нагружения колонны

№	Участок	Глубина по стволу (м)	Qp для участка (т)	Qp общее (т)
5	Наклонно-стабилизированный	5604,43	24,55	24,55
4	Набор угла	4541,81	8,2	32,76
3	Наклонно-стабилизированный	4236,71	29,32	62,08
2	Набор угла	3276,93	23,09	85,17
1	Вертикальный	3000	96,73	181,9

Рис. 2 – Графическое представление плоскостного профиля скважины

Разработанный программный комплекс тестирован при разработке проектной документации на строительство нефтяных скважин на месторождениях республики Башкортостан, РФ и применим для горизонтальных стволов плоскостного типа. Однако в настоящее время широкое распространение получили горизонтальные стволы с пространственным искривлением, поэтому в дальнейшем планируется обобщить используемые алгоритмы и добавить в программный комплекс модуль построения горизонтальных стволов данного типа.

Список литературы

1. М.Т. Абдурахманов, Н.Ф. Кагарманов. Проектирование профилей горизонтальных скважин // Технология строительства и эксплуатации скважин в осложненных условиях. Сборник научных трудов. – Уфа: Башнипинефть, 1991. – С. 98-102.

2. В.М. Валов, О.Д. Даниленко и др. Инструкция по расчету бурильных колонн для нефтяных и газовых скважин. – М.: ВНИИТнефть, 1997. – 156 с.