Well drilling with combined pressure control

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The research deals with the analysis of new technologies for drilling oil and gas wells including the technology of managed pressure drilling (MPD). A consideration is given to the equipment for creating differential pressure in the wellreservoir system, which is supplied by the foreign companies Schlumberger, M-I SWACO, AKROS, etc. The analysis is given to the application of the basic complex of managed pressure drilling equipment, which includes the installation of back-pressure control, nitrogen compressor station, choke manifold, separator, rotary wellhead dock, flare tower with ignition system and hardware and software complex. The article also deals with the implementation options of the managed pressure drilling technology through the use of a sealed circulation system, which simplifies the well flushing scheme and ensures smooth adjustment of the flushing agent pressure at the bottomhole. A viable possibility of the presented basic MPD equipment and the attached software and hardware complex to determine the permissible values of reservoir fracturing pressure and formation pressure is studied in order to monitor the pressure profile in the casing annulus. It has been found that managed pressure drilling as a fundamentally new primary penetration technology for the hydrodynamic conditions of the reservoir allows to perform drilling in the zones with almost any initial absorption rate. That means that we do not stop sinking by boring (i.e. circulation) and do not increase the equivalent pressure on the horizon that depends on the equivalent circulating density. The adjustment involves the approximation of the equivalent pressure on the horizon to the formation pressure. The technological process of managed pressure drilling with the use of the discussed equipment will enable better understanding of the efficiency of this drilling technology by the drilling personnel and contribute to its more conscious application by domestic companies.

About the authors

V. I. Zaitsev

Irkutsk National Research Technical University

Email: zaicshev@istu.edu

A. V. Karpikov

Irkutsk National Research Technical University

Email: karpikov@istu.edu

References

  1. Гасумов Р. А. Риски при бурении поисково-разведочных скважин в осложненных горно-геологических условиях // Проблемы экономики и управления нефтегазовым комплексом. 2014. № 9. С. 26–30.
  2. Сверкунов С. А. Применение технологии бурения с регулируемым давлением в условиях Восточной Сибири // Известия Сибирского отделения секции наук о Земле Российской академии естественных наук. Геология, поиски и разведка рудных месторождений. 2012. № 2. С. 122–125.
  3. Вахромеев А. Г., Иванишин В. М., Сверкунов С. А., Поляков В. Н., Розяпов Р. К. Глубокая скважина как стенд гидравлических «on-line» исследований напряженного состояния горного массива флюидонасыщенных трещиноватых коллекторов // Геодинамика и тектонофизика. 2019. Т. 10. № 3. С. 761–778. https://doi.org/10.5800/GT-2019-10-3-0440.
  4. Вахромеев А. Г., Иванишин В. М., Акчурин Р. Х., Сверкунов С. А. Первые выводы по результатам внедрения технологии бурения с комбинированным регулируемым давлением для сложных горно-геологических условий Восточной Сибири // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и море. 2019. № 9. С. 5–12. https://doi.org/10.30713/0130-3872-2019-9-5-12.
  5. Гасумов Р. А. Копченков В. Т. Лукьянов В. Т., Фёдорова Н. Г., Овчаров С. Н. Особенности строительства глубоких скважин в осложненных горно-геологических условиях Предкавказья // Наука. Инновации. Технологии. 2017. № 1. С. 123–140.
  6. Сираев Р. У., Сверкунов С. А., Данилова Е. М., Сотников А. К., Вахромеев А. Г. Анализ горно-геологических условий бурения геологоразведочных скважин на нефть и газ на Даниловской площади, Непский свод // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2013. № 12. С. 131–136.
  7. Economides M. J., Watters L. T., Dunn-Norman S. Petroleum well construction. New York: Willey, 1998. 640 p.
  8. Гасумов Р. А., Керимов И. А., Харченко В. М. Влияние геологических факторов на коллекторские свойства продуктивных пластов с трещиноватыми глинистыми коллекторами при их вскрытии бурением // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 2018. № 7. С. 28–31. https://doi.org/10.30713/0130-3872-2018-7-28-31.
  9. Fertl W. H., Chapman R. E., Hotz R. F. Studies in abnormal pressures. Oxford: Elsevier, 1994. 454 р.
  10. Белонин М. Д., Славин В. И., Чилингар Д. В. Аномально высокие пластовые давления. Происхождение, прогноз, проблемы освоения залежей углеводородов: монография. СПб.: Недра, 2005. 324 с.
  11. Rabia H. Oilwell drilling engineering: principles and practice. London: Graham & Trotman, 1985. 322 р.
  12. Вахромеев А. Г., Сверкунов С. А., Мартынов Н. Н. Бурение на депрессии в сложных горно-геологических условиях Восточной Сибири // Геонаука-2016: материалы Всероссийской научно-технической конференции. Вып. 16. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2016. С. 30–34.
  13. Вахромеев А. Г., Сверкунов С. А., Иванишин В. М., Розяпов Р. К., Данилова Е. М. Геодинамические аспекты исследования сложных горно-геологических условий бурения древнейших карбонатных резервуаров нефти и газа рифея: обзор проблемы на примере месторождений Байкитской нефтегазоносной области // Геодинамика и тектонофизика. 2017. Т. 8. № 4. С. 903–921. https://doi.org/10.5800/GT-2017-8-4-0323.
  14. Сверкунов С. А., Вархомиеев А. Г., Сираев Р. У., Данилова Е. М. Бурение скважин с горизонтальным окончанием в сложных горно-геологических условиях. Иркутск: Изд-во ИРНИТУ, 2016. 201 с.
  15. Гиниатуллин Р. Р., Кириев В. В., Крепостников Д. Д., Чернокалов К. А., Загривный Ф. А., Доброхлеб П. Ю.. Эффективный способ бурения скважин в условиях катастрофических поглощений в трещиноватых коллекторах Юрубчено-Тохомского месторождения // Нефтяное хозяйство. 2017. № 11. С. 40–43. https://doi.org/10.24887/0028-2448-2017-11-40-43.
  16. Пат. № 2598268, Российская Федерация, МПК E21B 21/08. Способ первичного вскрытия сложного кавернозно-трещинного карбонатного нефтегазонасыщенного пласта горизонтальным стволом большой протяженности / С. А. Сверкунов, А. Г. Вахромеев, Р. У. Сираев. Заявл. 13.10.2015; опубл. 20.09.2016. Бюл. № 26.
  17. Robinson L. Optimising bit hydraulics increases penetration rate // World Oil. 1982. July. P. 24–26.
  18. Вахромеев А. Г., Розяпов Р. К., Постникова О. В., Кутукова Н. М., Сверкунов С. А., Сираев Р. У. Литологические и гидродинамические факторы, определяющие условия первичного вскрытия горизонтальным бурением и освоение продуктивных интервалов рифейского природного резервуара Юрубчено-Тохомского НГКМ // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири. 2015. № 3. С. 67–81.
  19. Auzina L. I., Parshin A. V. System-intergrated GISbased approach to estimating hydrogeological condition of oil-and gas fields in Eastern Siberia // IOP Conference. Series: Earth and Environ-mental Science. 2016. Vol. 33. P. 012060. https://doi.org/10.1088/1755-1315/33/1/012060.
  20. Ofei T. N., Irawan S., Pao W. CFD method for predicting annular pressure losses and cuttings concentration in eccentric horizontal wells // Journal of Petroleum Engineering. 2014. P. 486423. https://doi.org/10.1155/2014/486423.
  21. Поляков В. Н., Ишкаев Р. К., Лукманов Р. Р. Технология закачивания нефтяных и газовых скважин. Уфа: ТАУ, 1999. 404 с.
  22. Van Golf-Racht T. D. Fundamentals of fractured reservoir engineering. Amsterdam: Elsevier, 1986. 732 р.
  23. Рябчук В. А., Сердобинцев Ю. П., Шмелев В. А., Кривошеева Н. Н. Анализ применения технологий бурения с управляемым давлением на забое при проводке ствола скважины в карбонатных отложениях // Молодой ученый. 2019. № 22. С.138–139.
  24. Пат. № 2617820, Российская Федерация, МПК E21B 43/16. Способ определения максимальной длины горизонтального ствола в условиях каверново-трещинного карбонатного нефтегазонасыщенного пласта с аномально низким пластовым давлением / С. А. Сверкунов, А. Г. Вахромеев, Р. У. Сираев. Заявл. 11.09. 2015; опубл. 16.03.2017. Бюл. № 12.
  25. Пат. № 2657052, Российская Федерация, МПК E21B 43/25, E21B 43/02. Способ испытания и освоения флюидонасыщенного пласта-коллектора трещинного типа / В. М. Иванишин, А. Г. Вахромеев, С. А. Сверкунов, Р. У. Сираев, И. В. Горлов, Ю. В. Ланкин. Заявл. 21.04.2017; опубл. 08.06.2018.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).