К вопросу уменьшения образования шламовых подушек при бурении горизонтальных участков скважин

Одним из наиболее перспективных направлений в области добычи нефти и газа на сегодняшний день является бурение (НН) наклонно-направленных и (ГС) горизонтальных скважин. За 10 месяцев 2013 года проходка по бурению боковых стволов (БС) и бурению горизонтальных стволов (БГС) составила 46,1 тыс. м (2012 год - 44,6 тыс. м), в том числе для ОАО "Татнефть" 21,4 тыс. м (2012 год - 23,5 тыс. м). Преимуществом горизонтального бурения скважин явилось многократное увеличение дебита нефти при сопоставимых затратах на строительство. Важной задачей при бурении скважин с горизонтальными участками является повышение механической скорости бурения, которая снижается ввиду значительной силы трения бурильной колонны о стенки скважины и образования шламовых подушек [5]. Для решения вышеуказанных задач предлагается использовать в КНБК осциллятор-турбулизатор [4].

Конструктивная схема осциллятора-турбулизатора (рис. 1). Устройство для осцилляции низкочастотных колебаний промывочной жидкости состоит из крышки 1, корпуса 2, диффузора верхнего 3, втулки 4, установленной в корпусе 2, клапана 5, оси 6, диффузора нижнего 7.

Осциллятор-турбулизатор работает следующим образом. Промывочная жидкость закачивается с поверхности насосными агрегатами и проходит по колонне труб (на фигуре не указаны) к скважинному осциллятору. Через проходной канал А струя жидкости попадает на верхний диффузор 3.Верхний диффузор 3 выполняет функцию перехода жидкости из круглого сечения в квадратное на втулку 4. На втулке струя жидкости движется по квадратному сечению и поступает на клапан 5, который начинает совершать колебательные движения, наклоняясь то одной, то другой стороной к проходному каналу А. В результате чего в определенные моменты времени, проходной канал А оказывается перекрытым. Жидкость после перехода из клапана 5 движется на втулке 4 и тем самым поступает на нижний диффузор 6,который имеет круглое сечение. На оси 6 держится клапан 5. Крышка 1 служит для соединения осциллятора-турбулизатора с ВЗД [2].

Рис.1. Осциллятор-турбулизатор.

Таким образом, данная разработка приводит к осцилляции низкочастотных колебаний промывочной жидкости, достигающих забоя скважины, которые способствуют созданию динамической нагрузки на долото. Вследствие этого повышается степень выноса шлама буровым раствором и создает турбулентный режим движения жидкости за счет винтовых линий (насечек) на корпусе осциллятора-турбулизатора [2, 3].