Автоматизированная система для предупреждения пересечений стволов скважин

На данный момент возможность пересечения стволов скважин является одной из главных проблем. На это указывает множество ликвидированных скважин, с которыми вероятны столкновения при проведении бурильных работ уже новых скважин. Все это сводится к появлению техногенной аварии, которая в результате негативно влияют на экологическую обстановку окружающей территории. Также каждая авария отрицательно сказывается на экономике предприятия [1].

Ликвидация скважин - это полноценное исключение скважины из рабочего процесса. Происходит из-за использовать ее по техническим или геологическим причинам для продолжения ее бурения или эксплуатации [2].

На период до 2017 года в Российской Федерации число бездействующих составило 24 тысячи скважин, что составляет 14 % от общего объема эксплуатации [3]. Непрерывно их количество возрастает, поводом этого являются:

• -    Сложная поломка и доказанная техническая неосуществимость ее устранения, а также невозможность применения скважины для других целей - в качестве наблюдательной, нагнетательной и пьезометрической;

• -    Отсутствие нефтенасыщенных пластов, обнаруженных данной скважиной, и невозможность применения скважины для других целей;

• -    Полное обводнение законтурной водой и отсутствие в ее разрезе объектов для перехода;

• -    Расположение скважины в застроенных и занятых районах либо в зонах естественных несчастий.

При выработке новой скважины, нужно учесть вероятность её столкновения с уже существующими. Для прогнозирования и предотвращения встречи скважин предложена автоматизированная система (рис. 1). Технология причисляется к кустовой разработке месторождений нефти и газа при употреблении направленного бурения с использованием программного обеспечения. Она характеризует расстояние и контролирует его при проведении бурильных работ возле колонн уже пробуренных раньше. На глубине в системе поставлен генератор электромагнитных колебаний, созданный в виде наддолотного диполя, который проводит электромагнитную цепочку связи между зонами, созданными колоннами при раннем бурении и современными, устройство для усиления и преобразования сигнала и антенна, непрерывно пересылающая данные на поверхность, в вычислительную машину. Полученные сведения подвергаются обработке в программной обеспечении на машине и визу- ализируются графиками, позволяющим сделать непосредственные выводы о будущем направлении бурения скважины [4].

Рис. 1. Система предотвращения встречи стволов

Во время бурения скважины индукционная катушка создаёт первичное электромагнитное поле, индуцируемое в породу (рис. 2). Итогом этого в породе появляются вихревые токи, основывающие в свою очередность вторичное электромагнитное поле. Появляющееся в этом ходе вторичное поле находится в зависимости от проводимости породы и фиксируется приемочной катушкой. Проводимость измеряется в единицах проводимости См/м либо пересчитывается в сопротивление. Отслеживая изменение данных показанного электрического сопротивления непрерывно в ходе бурения, возникает точная информация о расстоянии между долотом при и колонной скважины пробуренной раньше [5].

Рис. 2. Схема работы автоматизированной системы предупреждения. А – Подземная часть системы. Б – Устройство генератора магнитных полей

При получении сведений в потоковом режиме происходит обработка значений расстояния с уже заранее установленным максимальным значением расстояния и при приближении к нему отключается буровой насос и/или появляется срочное оповещение способом звуковой и световой сигнализации.

Лимитные значения принимаемого сигнала – такие обусловленные опытным путем пограничные значения сигнала от модуля, появление значения за которыми отвечает тем или другим условиям (приближение или отдаление стволов). Вдобавок возможно отметить несколько разных пороговых напряжений на одной скважины, при них будет различаться отклик системы в различных вариантах звуковых и световых сигналов, сигнализирующих об аварии. При этом есть два крайних состояния, в границах которых меняется снимаемое напряжение, находящееся в зависимости от расстояния посреди долотом бурящейся скважины и обсадной колонной пробуренной раньше скважины [6].

Данная технология является передовой в силу своих качеств, таких как: точность получения данных, скорость передачи данных (в связи с беспроводным соединением), современное программное обеспечение (для точной интерполяции данных). Она позволяет своевременно предотвратить аварийные ситуации, избежать экономических потерь для предприятия, не допустить    возможные техногенные катастрофы.

природно-