Современные направления развития технических средств для наклонно-направленного бурения скважин

Систематизация инновационных решений в области технических средств для наклонно-направленного бурения скважин. Объект исследования: Оборудование компоновки низа бурильной колонны. Цель работы: Разработка методики выбора КНБК для конкретно заданных геолого-технических условий. Результаты исследования: Основным результатом исследовательской работы является разработка методики выбора КНБК для различных геолого-технологических условий. Методы проведения исследования: Был проведен сбор данных практического использования различных компоновок низа бурильной колонны и по результатам проведенного анализа приведены рекомендации по выбору подходящего типа оборудования для различных геолого-технологических условий. Область применения: Технологии наклонно-направленного бурения.

СОДЕРЖАНИЕ……………………………………………………………………………………………………………….. 4
ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………………………………………………………………………. 7
1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ………………………………………………………………………………………… 8
1.1 История развития оборудования для наклонно-направленного бурения …………………………….. 8
1.2 Классификация компоновок низа бурильной колонны …………………………………………………….. 10
1.2.1 Ориентируемые компоновки низа бурильной колонны ……………………………………………. 11
1.2.2 Неориентируемые компоновки низа бурильной колонны ………………………………………… 12
1.3 Элементы КНБК для бурения глубоких и сверхглубоких наклонно-направленных и
горизонтальных скважин …………………………………………………………………………………………………………… 13
1.3.1 Долото ……………………………………………………………………………………………………………………. 13
1.3.2 Протектор забойный ……………………………………………………………………………………………….. 15
1.3.3 Наддолотный модуль инклинометрии……………………………………………………………………… 16
1.3.4 Опорно-центрирующие элементы ……………………………………………………………………………. 17
1.3.5 Винтовой забойный двигатель …………………………………………………………………………………. 18
1.3.6 Роторно-управляемая система …………………………………………………………………………………. 20
1.3.7 Телесистема ……………………………………………………………………………………………………………. 22
1.3.8 Немагнитные бурильные трубы ……………………………………………………………………………….. 23
1.3.9 Переводник циркуляционный …………………………………………………………………………………. 24
1.3.10 Корректор – подачи демпфер ………………………………………………………………………………….. 25
1.3.11 Переводник с фильтрующим элементом ………………………………………………………………….. 26
1.3.12 Переводник с обратным клапаном…………………………………………………………………………… 27
1.3.13 Расхаживатель колонн …………………………………………………………………………………………….. 28
1.3.14 Осциллятор …………………………………………………………………………………………………………….. 29
1.3.15 Яс ……………………………………………………………………………………………………………………………. 29
2. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ …………………………………………………………………………………….. 31
2.1 Анализ текущего состояния эксплуатационного бурения в России ………………………………….. 31
2.2 Основные проблемы при наклонно-направленном бурении глубоких и сверхглубоких
скважин ……………………………………………………………………………………………………………………………………. 33
2.3 Негативное влияние неправильно подобранного оборудования ……………………………………….. 37
2.4 Анализ эффективности современного оборудования для борьбы с негативными факторами
3. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ………………………………………………………………………………………… 47
3.1 Использование технологий на реальных проектах …………………………………………………………… 47
3.2 Анализ экономической рентабельности применения современных технологий ………………… 54
3.3 Разработка рекомендаций по выбору оборудования для бурения глубоких и свехглубоких
скважин ……………………………………………………………………………………………………………………………………. 56
4. ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ ………………………………………………………………………………………………… 58
4.1 SWOT-анализ …………………………………………………………………………………………………………………. 58
4.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции ресурсоэффективности и
ресурсосбережения …………………………………………………………………………………………………………………… 60
4.3 Формирование организационной структуры управления инженерным проектом ……………… 61
4.4 Составление бюджета разработки и внедрения инженерных решений ……………………………… 62
4.5 Проведение анализа безубыточности инженерного проекта …………………………………………….. 63
4.6 Оценка эффективности инженерных решений …………………………………………………………………. 65
4.7 Анализ потенциальных рисков и разработка мер по их управлению ………………………………… 66
5. СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ …………………………………………………………………….. 69
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ………………………………….. 69
5.1.1 Специальные правовые нормы трудового законодательства ……………………………………. 69
5.1.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны ………………………………. 70
5.2 Профессиональная социальная ответственность ……………………………………………………………… 71
5.2.1 Анализ вредных производственных факторов, возникающие при внедрении объекта
исследования, обоснование мероприятий по защите персонала от их действия ……………………… 71
5.2.1.1 Неудовлетворительные показатели метеоусловий рабочей среды …………………………… 71
5.2.1.2 Повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей среды ………………………. 72
5.2.1.3 Повышенный уровень шума …………………………………………………………………………………….. 73
5.2.1.4 Повышенный уровень вибрации ……………………………………………………………………………… 74
5.2.1.5 Недостаточная освещенность рабочей зоны …………………………………………………………….. 74
5.2.2 Анализ опасных производственных факторов, возникающие при внедрении объекта
исследования, обоснование мероприятий по защите персонала от их действия ……………………… 75
5.2.2.1 Движущиеся машины и механизмы, подвижные части …………………………………………….. 75
5.2.2.2 Поражение электрическим током ……………………………………………………………………………. 75
5.2.2.3 Пожаровзрывоопасность …………………………………………………………………………………………. 76
5.3 Экологическая безопасность …………………………………………………………………………………………… 79
5.3.1 Анализ влияния процесса объекта исследования на окружающую среду ………………….. 79
5.3.2 Обоснование решений по защите окружающей среды …………………………………………….. 79
5.3.2.1 Сбор и ликвидация производственных отходов, рекультивация ……………………………….. 79
5.3.2.2 Охрана недр ……………………………………………………………………………………………………………. 80
5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ………………………………………………………………………… 81
5.4.1 Анализ возможных ЧС, которые могут возникнуть на производстве при внедрении
объекта исследований …………………………………………………………………………………………………………… 81
5.4.2 Обоснование мероприятий по предупреждению ЧС и разработка порядка действия в
случае возникновения ЧС ………………………………………………………………………………………………………. 82
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………………………………………………………….. 83
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ……………………………………………………………. 84
ПРИЛОЖЕНИЕ А …………………………………………………………………………………………………………… 89
1.1 The main problems of deep and ultra-deep wells……………………………………………………………………….. 90
1.2 Key requirements for drilling complex wells …………………………………………………………………………….. 91
1.3 Equipment for solving basic problems ……………………………………………………………………………………… 91
1.4 The negative impact of improperly selected equipment………………………………………………………………. 96
Conclusion…………………………………………………………………………………………………………………………………. 98
ПРИЛОЖЕНИЕ Б ……………………………………………………………………………………………………………. 99
ПРИЛОЖЕНИЕ В ………………………………………………………………………………………………………….. 100

Использование различного современного технологического
оборудования позволяет упростить строительство скважины и снизить влияние
негативных факторов. Технические решения в настоящее время позволяют
производить строительство скважин протяженностью ствола более 15000м.
Однако, использование большинства типов оборудования ограничено его
экономической обоснованностью и эффективностью в реальных условиях. Не
существует острой необходимости в развитии спектра технических решений для
бурения нефтяных и газовых скважин. В настоящее время для бурения скважин
применяются оптимальные классические компоновки с ВЗД.
В аналитической выпускной квалификационной работе был проведен
анализ эффективности применения современных технических решений для
строительства глубоких и сверхглубоких нефтяных и газовых скважин.
Произведено обоснование экономической рентабельности конкретных типов
оборудования.
Произведен сравнительный анализ оборудования для снижения
негативного влияния на элементы КНБК и обоснование их непригодности в
реальных условиях.