Tehnologija bušenja II semestar/Tehnologija izrade... · 2008-12-01 · -Pomeranje ka Istoku-Vertikalna sekcija ... stvorenog kolena, mogu nastati i tzv. “brave”, koje su često

4. kontrola t. Tehnologija bušenja II Slide 1 of 55

ININŽŽENJERSTVO NAFTE I GASAENJERSTVO NAFTE I GASA

Tehnologija buTehnologija buššenja IIenja II

4. predavanje


Kontrola trajektorije za vreme bušenja


Bez obzira koja se od konvencionalnih metoda merenja tj. instrumenata koristi (monoinklinometar, multiinklinometar, žiroskopski ili MWD) sledeća tri podatka su poznata na kraju uspešnog merenja:

-Merena dužina kanala

-Otklon kanala bušotine

-Azimut kanala bušotine (korigovan za pravac geografskog severa)

U cilju ustanovljenja poslednje pozicije dna bušotine, neophodno je izvesti proračun koji uključuje tri ulazna podatka (prethodno navedena). Samo tada se mogu poslednje koordinate dna bušotine nacrtati na dijagramu trajektorije usmerene bušotine. (TVD na vertikalnoj ravni, azimut kao rastojanje od N/S tj. E/W na horizontalnoj ravni)

Kontrola trajektorije za vreme bušenja


•Merene veličine

-Merena dužina kanala

-Otklon kanala bušotine

-Azimut kanala bušotine

•Računate vrednosti

-Dubina dna bušotine

-Pomerenje ka Severu

-Pomeranje ka Istoku

-Vertikalna sekcija

-Oštrina kolena (“Dog leg”)


Tangencijalni metod je najstariji, najjednostavniji i najmanje tačan. Ovaj metod ne treba koristiti.

Metod prosečnog ugla i metod radijusa krivine su česti u terenskoj upotrebi. Međutim, u službenim izveštajima ne bi trebalo koristiti bilo koji od prethodnih metoda osim ako nema izričitog zahteva klijenta.

Za sve proračune u službenim izveštajima treba koristiti metod minimalne krivine. Gde je to moguće to treba da je i metod izabran za proračune na terenu.

•Tangencijalni metod

•Metod prosečnog ugla

•Metod radijusa krivine

•Metod minimalnog radijusa krivine

Za kontrolu kretanja trajektorije u usmerenom bušenju razvijene su brojne metode od kojih sledeće četiri imaju široku primenu:


Elementi koji određuju položaj kanala koso-usmerene bušotine između dva susedna merenja.

∆MD


Tangencijalni metod

Tangencijalna metoda koristi merene uglove otklona i azimuta samo na poslednjoj tački merenja tj. donjem kraju izbušene krive. Trajektorija bušotine se tada posmatra kao tangenta na tim uglovima. Premda se ta metoda često primenjuje, njena tačnost je najmanja u odnosu na druge metode.


2

2

2

2

AsinDEAcosDNisinMDDicosMDZ

⋅=⋅=

⋅=⋅=

∆∆∆∆∆∆∆∆

Elementi projekcije trajektorije izračunavaju se sledećim jednačinama:

Na “S” tipu bušotine ako su brzine formiranja ugla i pada iste, a duž sličnih intervala; tada će greška na kraju bušotine biti mala, pošto će greške nastale u sekcijama formiranja i obaranja imati tendenciju da ponište jedna drugu.

U bušotinama sa putanjom formiranja i održavanja otklona “Build and hold”, vertikalna dubina TVD biće manja (tj. plića) nego što je stvarna dubina. Ako bušotina skreće udesno u Sever-Istok (North-East) kvadrantu, pojaviće se greška koja će rezultirati sa pozicijom koja je suviše ka istoku i ne dovoljno ka severu.


Takođe se primenjuje i tzv. “Uravnotežena tangencijalna metoda”, koja aproksimira putanju bušotine korišćenjem merenih uglova otklona i azimuta poslednjeg i prethodnog merenja.

Rastojanje između dve tačke merenja se deli na dva segmenta prave linije jednake dužine; a elementi trajektorije izračunavaju se jednačinama:

( )

( )

( )

( )2211

2211

21

21

2

2

2

2

AsinisinAsinisinMDE

AcosisinAcosisinMDN

isinisinMDD

icosicosMDZ

⋅+⋅⋅=

⋅+⋅⋅=

+⋅=

+⋅=

∆∆

∆∆

∆∆

∆∆


Osnovni razlog za veću tačnost “Uravnotežene tangencijalne metode” na putanjama bušotina koje menjaju smer i otklon, je to što se greške nastale u jednom proračunu uglavnom poništavaju narednim proračunom.

Greška koja preostaje ima tendenciju prikazivanja suviše velike vertikalne dubine TVD i suviše malog horizontalnog rastojanja u sekciji formiranja ugla otklona.

Mada se tačnost ovog metoda može porediti sa tačnošću metoda prosečnog ugla, ovaj metod nije u uobičajenoj upotrebi pošto su formule mnogo komplikovanije.


Metod prosečnog ugla:

Metod prosečnog ugla podrazumeva korišćenje prosečnih uglova otklona i azimuta merenih na vrhu i dnu pravca izbušene dužine krive. Za definisanje trajektorije koristi se tangenta povučena na ta dva izmerena ugla, a merena dužina predstavlja tetivu povučenu iz tački merenja.


Elementi projekcije trajektorije izračunavaju se jednačinama:

2

2

2

2

21

21

21

21

AAsinDE

AAcosDN

iisinMDD

iicosMDZ

+⋅=

+⋅=

+⋅=

+⋅=

∆∆

∆∆

∆∆

∆∆

Pod uslovom da rastojanje između mernih tačaka nije veliko u odnosu na krivinu kanala bušotine, ovaj metod proračuna obezbeđuje jednostavno i dovoljno tačno sredstvo kontrole trajektorije kanala.


Metod radijusa krivine

Metod radijusa krivine pokušava da uklopi dve merne tačke duž krive na površinu cilindra. Tako da se kanal bušotine predstavlja krivom u vertikalnoj i horizontalnoj ravni.


- vertikalna projekcija

Uzimajući vertikalnu sekciju duž putanje kanala, “odmotavanjem” cilindra, imamo dužinu luka MD i promenu ugla otklona od I1 do I2.

∆Z

∆D


Poluprečnik krivine bušotine (Rv):

iMDR

V ∆π∆

⋅⋅

=180

odatle se može izračunati:

( ) ( )

( ) ( )2112

1212

180

180

icosicosii

MDD

isinisinii

MDZ

−⋅−⋅

⋅=

−⋅−⋅

⋅=

π∆

∆

π∆

∆


- horizontalna projekcija

Da bi odredili pomeranje ka Severu i Istoku (North and East) razmatra se horizontalna projekcija kanala, sa radijusom krivine Rh.


( ) ( )

( ) ( )21

12

12

12

180

180

AcosAcosAAHE

AsinAsinAAHN

−⋅−⋅

⋅=

−⋅−⋅

⋅=

π∆

∆

π∆

∆

Poluprečnik krivine bušotine (Rh):

AHR

h ∆π∆

⋅⋅

=180

odatle se može izračunati:


Metod minimalnog radijusa krivine

Ovaj metod efikasno postavlja sferni luk kroz dve tačke merenja. Odnosno on uzima prostorni vektor definisan otklonom i azimutom u svakoj mernoj tački i prilagođava ih kanalu bušotine primenom faktora proporcije koji je definisan krivinom sekcije kanala bušotine. Ova krivina je tzv. koleno “Dog-leg”.


U toku izrade koso-usmerene bušotine moguće su, na maloj izbušenoj dužini, nagle promene ugla nagiba i azimuta, čime se stvaraju uslovi za nastanak tzv. kolena (“Dog-leg - DL”). Kao dalji dodatni problem usled stvorenog kolena, mogu nastati i tzv. “brave”, koje su često uzrok zaglave alata tokom izrade bušotine. Za izračunavanje veličine kolena, između dve susedne tačke merenja, moraju biti uzete u razmatranje obe izmene uglova, tj. i nagiba i azimuta. Jednačina za izračunavanje veličine kolena glasi:

( )[ ] ( )0

122121

1 AAcosisinisinicosicoscosDL −⋅⋅+⋅= −

Uobičajeno je da se nagle promene uglova kanala bušotine izražavaju u funkciji dužine izbušenog intervala između dve susedne tačke merenja. Tada se veličina, tj. vrednost oštrine kolena (“Dog-leg Severity”) izražava u stepenima po dužini bušenja, a uobičajeno je o/100 ft ili o/30 m, tako da API jednačina glasi:

( )[ ] ( )m,/AAcosisinisinicosicoscosMD,DLS 48304830 0

122121

1 −⋅⋅+⋅⋅= −

∆

gde je:MD - dužina izbušenog intervala između dve tačke merenja (m)

∆


Faktor proporcije - RF

Dužina MD se meri duž krive, dok uglovi I i A definišu pravu liniju u prostoru. Neophodno je prilagoditi segmente prave linije prema krivoj korišćenjem faktora proporcije RF:

2360 DLtan

DLRF

π⋅=

ili

DLsinDLcos

DLRF −

⋅⋅

=1360

π


Zatim se može odrediti priraštaj duž tri ose, radi definisanja pozicije druge tačke merenja.

Metod minimalnog radijusa krivine je najprecizniji metod koji sedanas upotrebljava i mnoge kompanije ga isključivo koriste.

( )

( )

( )2211

2211

21

2

2

2

AsinisinAsinisinMDE

AcosisinAcosisinMDN

RFicosicosMDZ

+++=

+++=

⋅+=

∆∆

∆∆

∆∆


Relativna tačnost različitih metoda

Pretpostavljajući teoretsku bušotinu u smeru severa, od nule do 2000 ft MD, sa povećanjem ugla otklona 3º/100 ft i mernim tačkama na svakih 100 ft, možemo izračunati relativnu tačnost različitih metoda.

Upoređujući sa “stvarnom” TVD od 1653,99 ft i pomeranjem ka Severu od 954,93 ft, izračunava se sledeće:

+43,09-0,21+0,11

0,000,00

-25,38-0,38+0,19

0,000,00

TangencijalnaUravnotežena tangencijalnaProsečni ugaoRadijus krivine Minimalni radijus krivine

Greška za pomeranje (ft)Greška za TVD (ft)Metod proračuna


Relativne“E” ili “W”

koordinate ∆ X

Horizontalnorastojanje ∆ D

Ugaona razlikaizmeđu geografskihazimuta: izmerenog

i cilja

Projekcija na teoretskuravan ∆h

Prosečnigeografski

azimut

Horizontalnorastojanje

∆D

Relativne“N” ili “S”

koordinate ∆ Y

Prosečniugao nagiba

Izračunavanja(prosečni ugao)

Dužinaizmeđu dva

susednamerenja

∆L

Osnovni podaci

Vertikalnadubina ∆ Z

Elementi

221 iii +

=

221 αα

α+

=

( )thαα −

isinLDicosLZ

⋅=⋅=

∆∆∆∆

α∆∆α∆∆

sinDXcosDY

⋅=⋅=

( )thcosDh αα∆∆ −⋅=

U tabeli su prikazani osnovni elementi, podaci i jednačine za izračunavanje njihovih projekcija, koje određuju položaj kanala koso-usmerene bušotine između dva susedna merenja, zasnovana na metodi prosečnog ugla.



Primer (metod prosečnog ugla)

Koordinate tačke u bušotini su:x = 300 m (rastojanje ka istoku)y = 600 m (rastojanje ka severu)z = 900 m (dubina)

U ovoj mernoj tački, merenja u bušotini pokazuju da je otklon kanala od vertikale 15 stepeni i azimut 45 stepeniistočno od severa. Izmereno rastojanje između ove merne tačke i sledeće je 90 m….


Primer (metod prosečnog ugla)

Koordinate tačke 1 su:x1 = 300 m (rastojanje ka istoku)y1 = 600 m (rastojanje ka severu)z1 = 900 m (dubina) I1 = 15o

A1 = 45o

MD12 = 90 m

U tački 2, I2 = 25o i A2 = 65o

Izračunati x2 , y2 i z2


N

X2

45º

65º

AAVG

E∆E

∆N

X1

Horizontalna projekcija


X1

X2

15º

25º

IAVG

IAVG

MD12∆Z

D12

Vertikalna projekcija


Rešenje

D12 = MD12 sin Iavg = 90 · sin 20º = 30,78 m

∆E = D12 sin Aavg = 30,78 · sin 55º = 25,22 m

∆N = D12 cos Aavg = 30,78 · cos 55º = 17,66 m

∆Z = MD12 cos Iavg = 90 · cos 20º = 84,57 m

202

25152

III 21avg =

+

=

+

=

552

65452

AAA 21avg =

+

=

+

=

º

º


Rešenje - nastavak

∆E = 25,22 m∆N = 17,66 m∆Z = 84,57 m

x2 = x1 + ∆E = 300 + 25,22 m = 325,22 m

y2 = y1 + ∆N = 600 + 17,66 m = 617,66 m

z2 = z1 + ∆Z = 900 + 84,57 m = 984,57 m


Faktori koji utiču na kretanje uglova u kanalu bušotine

Kao što je već bilo navedeno, suština koso-usmerenog bušenja obuhvata izradu kanala bušotine po željenim uglovima nagiba i azimuta. U toku izrade kanala bušotine, u zavisnosti od planirane trajektorije i postignutih rezultata, potrebno je povećavati, održavati ili smanjivati uglove nagiba ili azimuta. Da li će uglovi u nastavku radova ostati nepromenjeni, ili će se morati smanjivati, odnosno podizati, zavisi uglavnom od sledećih faktora:

•Zazor i položaj stabilizatora•Prečnik i dužina teških šipki•Opterećenje na dleto•Broj obrtaja•Tip dleta•Anizotropija formacije i pad slojeva•Čvrstoća formacije•Kapacitet protoka isplake•Brzina bušenja


- Geološki faktori:

Geološki faktori su u funkciji izotropnosti stenskog masiva, strukturnih i teksturnih karakteristika i otpornosti stene na sažimanje. Delovanjem navedenih faktora, skretanje kanala bušotine, tj. izmene uglova, može nastupiti usled:

•uticaja brzine promene slojeva koji su različiti po čvrstoći

•načina kontakta kanala bušotine sa stenskom masom pod nagibom

Ovi faktori se mogu podeliti na:

•geološke;

•tehničke;

•tehnološke.


•uticaja čvrstih umetaka u rastresitim stenama, tj. stenama male čvrstoće

•u slučaju da je ugao nagiba bušotine ispod 45o, kretanje pravca kanala bušotine ima tendenciju upravnog (normalnog) delovanja na čvrste formacije

•ako je ugao nagiba bušotine između 15-18o kanal bušotine će imati tendenciju klizanja niz čvrste formacije

•u homogenoj steni devijacije ugla azimuta će biti u pravcu rotacije, tj. obrtanja bušaćeg alata (sa leva na desno).


Pad sloja i sile skretanja


- Tehnički faktori:

Tehnički faktori, koji utiču na izmene uglova u kanalu bušotine, obuhvataju upotrebu određenih alatki i opreme. U primeni su bušaća postrojenja kod kojih je bušaći toranj već konstruisan pod određenim uglom (45o), zatim alati kao što su kosi i zglobni prelazi i dleta konstruisana pod određenim nagibom, ili sa jednom mlaznicom.

- Tehnološki faktori:

Tehnološki faktori, tj. parametri su u funkciji izbora sastava alata na dnu bušotine (teških šipki i stabilizatora) i primenjenog režima bušenja.

Kako je već rečeno, razrušavanje stena obavlja se združenim delovanjem sila nastalih od opterećenja (vertikalne sile) i rotacije (horizontalne sile) koje se ostvaruju na dletu. Primenom navedenih sila pravac kretanja ose bušotine zavisi od sastava donjeg dela bušaćeg alata i fizičko-mehaničkih karakteristika stena koje se buše.


Sastav alata na dnu bušotine utiče na trajektoriju. Sastav alata varira od jednostavnog (dleto, teške šipke, bušaće šipke) do komplikovanih shema postavljanja (dleto, amortizer, proširivač, stabilizator, nemagnetna teška šipka, čelične teške šipke, prelazi, udarači, teške bušaće šipke i bušaće šipke).


Na sastav donjeg dela bušaćeg alata može se uticati promenom njegove krutosti. Većina komponenti korišćenih u sastavu donjeg dela bušaćeg alata (npr. teške šipke) mogu se posmatrati kao šuplji cilindri i njihova krutost se može izračunati.


Krutost sastava donjeg dela bušaćih alatki zavisi od momenta inercije iJungovog modula elastičnosti, a što se može prikazati jednačinom:

gde su:

k - Koeficijent krutost

E - Jungov modul elastičnosti

I - moment inercije za okrugle cevi:

OD - spoljašnji prečnik cevi

I D - unutrašnji prečnik cevi

( )

−⋅= 44

64IDODI π

k = E • I

Vrednosti Jungovog modula elastičnosti su dati u narednoj tabeli:


51,5 • 106PrirubniceVolfram

26 • 106Nemagnetske t. š.Monel28 • 106Nemagnetske t. š.Čelik87 • 106Dleta sa umecimaVolfram karbid

10,5 • 106Teške šipke10,5 • 106Bušaće šipkeAluminijum

30 • 106Teške šipke30 • 106

lb/in²

Bušaće šipke

Koristi se za:

Legirani čelik

Materijal

Modul elastičnosti


Primer

Odrediti krutost čeličnih teških šipki sa:

Rešenje: E • I = 30,0 • 106 • π (84 • 2,81254) / 64

= 5,9397 •109

b) OD = 7“ i ID = 2-13/16"

a) OD = 8“ i ID = 2-13/16"

E • I = 30,0 • 106 • π (74 • 2,81254) / 64

= 3,444 •109

Rešenje:

Smanjenje spoljnog prečnika za 12,5% (za isti untrašnji prečnik) ima kao posledicu smanjenje krutosti od 42%!


U toku izrade kanala bušotine uvek postoji kontakt donjeg dela bušaćeg alata sa zidom kanala bušotine (sl.1). Pri tome se primenjeno osno opterećenje na dleto, sila Fd, u centralnoj tački, tj. osi dleta može razložiti na dve komponente F1d i F2d. Istovremeno, deluje i sila G (sila uticaja gravitacije i ima tendenciju vraćanja bušaćeg alata u vertikalni položaj). Takođe, ta sila se može razložiti na dve komponente G1 i G2. Što je tačka kontakta donjeg dela bušaćeg alata (teških šipki ili stabilizatora) sa zidom bušotine bliže dletu, a istovremeno se primenjuju i teške šipke manje krutosti (manjeg spoljašnjeg prečnika tako da je zazor između zidabušotine i teških šipki veći), donji deo bušaćeg alata stvara veću silu F2d, koja skreće alat od vertikalne ose u levo. Sa povećanjem udaljenosti tačke kontakta sa zidom bušotine prema gore, smanjuje se sila F2d. Kada vrednost sile F2d dostigne nulu (F2d = 0), donji deo bušaćeg alata je stabilizovan, tako da sa aspekta delovanja jednog od tehnoloških faktora, kretanje kanala bušotine (veličina uglova nagiba i azimuta) zavisi od razlike sila F2d i G2.


Slika 1. Šematski prikaz ostvarenih sila u odnosu na tačku kontakta alata sa bušotinom

Na osnovu prikazanog da bi se ostvario porast ugla nagiba, potrebno je, neposredno iznad dleta postaviti oslonac, tj. stabilizator, koji će usmeriti dleto prema gornjoj strani kanala bušotine. Na slici 2 prikazan je uobičajeni sastav donjeg dela bušaćih alatki za podizanje ugla nagiba različitog intenziteta. U cilju naglog povećanja ugla otklona primenjuje se sastav alata sa jednim stabilizatorom postavljenim neposredno iznad dleta. Zapostepeno tj. sporo podizanje ugla nagiba (u srednje čvrstim i čvrstim formacijama) sastav alata na dnu bušotine potrebno je da se sastoji iz dva stabilizatora.


Slika 3. Sastav bušaćeg alata za smanjenje ugla nagiba

Smanjenje ugla nagiba generalno se postiže povećanjem udaljenosti tačke kontakta stabilizatora sa zidom bušotine od dleta (slika 3).

Slika 2. Sastav bušaćeg alata za povećanje ugla nagiba


Neophodno je naglasiti da ne postoji sastav alata na dnu bušotine koji bi u potpunosti eliminisao promenu nagiba i azimuta. U cilju održavanja ugla kanala bušotine upotrebljavaju se sastavi alata sa kratkim teškim šipkama i više ugrađenih stabilizatora. Osnov ovakvog sastava alata je da se dobije grupa oslonaca sa rebrima stabilizatora, čime se ostvaruje neznatna pozitivna bočna sila na dletu F2d. Na slikama 4, 5 i 6 dat je prikaz uobičajenih sastava alata za povećanje, održavanje i smanjenje ugla nagiba.

Režimom bušenja i to povećanjem opterećenja na dleto, smanjenjem broja obrtaja dleta i smanjenom količinom ispiranja isplakom ubrzaće se porast nagiba kanala bušotine, a smanjenjem opterećenja, povećanjem broja obrtaja i količine isplake postiže se smanjenje ugla nagiba kanala bušotine.


Slika 4. Sastav alata za povećanje ugla nagiba bušotine


Slika 5. Sastav alata za održavanje ugla nagiba bušotine


Slika 6. Sastav alata za smanjenje ugla nagiba bušotine


Izbor fluida za koso-usmereno bušenje

Sva razmatranja oko izbora fluida za bušenje vertikalnih bušotina primenjuju se i pri izboru fluida za usmerene bušotine. Faktori koji zahtevaju posebno razmatranje pri bušenju bušotina sa velikim otklonom su:

- Zaštita formacija

- Čišćenje bušotine

- Podmazivanje

- Inhibicija

- Potrebna gustina fluida

- Ekonomičnost

- Uticaj na životnu sredinu

Dodatno razmatranje predstavlja uticaj postavljanja dubinskog motora, pratećeg MWD alata na hidrauličke performanse – osobine sistema za cirkulaciju. Za postavljeni set površinske opreme ovi dodatni sistemi (povećanje gubitka pritiska) mogu ozbiljno ograničiti maksimalni kapacitet protoka fluida koji se može ostvariti.


Budući da protok fluida utiče na učinak motora (stoga i na brzinu bušenja) i sposobnost fluida da čisti kanal. Ovi gubici pritiska se moraju razmotriti u hidrauličkoj proceni sistema za cirkulaciju. Motori različitih konstrukcija zahtevaju i različite protoke.

Pad pritiska fluida kroz motor će se menjati sa uslovima bušenja i trošenja dleta. On je uobičajeno 21 – 35 bar; motori sa veliki obrtnim momentom, malim brojem obrtaja imaju veći pad pritiska nego motori sa malim obrtnim momentom i veliki brojem obrtaja. Pad pritiska motora se uobičajeno meri na lokaciji, poređenjem pritiska cirkulacije kada je alat iznad dna sa alatom na dnu i radom pri željenom broju obrtaja i opterećenju na dleto.

Poslednje razmatranje je međusobni uticaj fluida za bušenje i njegovih komponenti sa gumom koja se koristi u motoru. Neki aditivi tj. određeni inhibitori korozije, podmazivači i fluidi na bazi nafte sa anilinskom tačkom ispod 65º C mogu skratiti trajnost gume i prozrokovati oštećenje motora ili umanjiti njegov učinak.

Čišćenje koso-usmerenih bušotina

Kako se povećava ugao otklona bušotine osno klizanje čestica prelazi ka radijalnom klizanju, izazivajući pad krhotina na donju stranu bušotine.


Transport nabušenih čestica postaje teži i često rezultuje formiranjem naslaga krhotina probušenih stena. Uopšteno:

1. Brzina fluida u međuprostoru je ključni parametar iznošenja krhotina. Ako postoji teškoća pri čišćenju bušotine, transport krhotina se može poboljšati povećanjem protoka do njegove maksimalne vrednosti u skladu sa ograničenjima režima protoka i pumpe.

2. Pri laminarnom toku, viši odnos tačke tečenja/plastičnog viskoziteta (YP/PV) poboljšava iznošenje krhotina; u turbulentnom toku reologija fluida ima mali uticaj na transport krhotina.

3. Ekscentričnost bušaćih šipki čini iznošenje krhotina težim, kako se brzina fluida smanjuje u užim delovima međuprostora.

4. Kada je tok fluida u međuprostoru laminaran, istiskivanje razređenimfluidom turbulentnog toka (mešanje krhotina), nakon kojeg sledi gust fluid (istiskivanje iz bušotine); može pomoći čišćenje bušotine.

5. Hidrauličko čišćenje bušotine može se dopuniti mehaničkim sredstvima. Spuštanje čistača (wiper) i rotacija niza bušaćeg alata (kada je moguće) remetinaslage krhotina i pospešuje iznošenje.»Top drive« pogonski sistem donosi prednosti omogućavajući rotaciju bušaćih šipki pri manevrima.


Raspon ugla otklona kanala

Otklon kanala u pogledu čišćenja bušotine je kategorizovan u tri područja.

0º do 45º Laminarni protok sa višim odnosom YP/PV omogućava najbolji transport krhotina. Naslage krhotina mogu se pojaviti sa donje strane bušotine.

45º do 55º Laminarni i turbulentni tok imaju slične transportne rezultate. Viši odnos YP/PV poboljšava čišćenje bušotine pri laminarnom toku; reologija fluida ima mali uticaj na transport krhotina u turbulentnom toku. Naslage krhotina mogu kliziti naniže.

55º do 90º Turbulentni tok obezbeđuje bolji transport krhotina; viši odnos YP/PV poboljšava transport pri laminarnom toku. Naslage krhotina uglavnom ne kližu naniže.


Torzija i »Drag« (kočenje)

U bušotinama sa velikim otklonom, postoji znatni kontakt između niza bušaćeg alata i zida bušotine, stvarajući otpor prema pokretanju-trenje. Ovaj otpor može biti dovoljno veliki da bude ograničavajući faktor u horizontalnim i bušotinama sa produženim dometom. Pošto ima mnogo faktora koji utiču na torziju i «drag», to je ponekad teško otkriti šta je uzrok povećanja trenja u bušotini.

Smanjenje trenja se može postići korišćenjem ispirnog fluida dobrih podmazujućih kvaliteta kao što su fluidi na bazi nafte, fluidi sa polimerima i sistemima na osnovi glikola. Postoji veliki broj aditiva sa podmazujućim svojstvima; treba ispitati njihovu kompatibilnost sa fluidom i formacijama jer neki mogu imati štetne uticaje.

Uopšteno, podmazivači mogu biti mehaničkog tipa (beads, nut plugs itd.), opšti podmazivači tj. zaštitni podmazujući film i podmazivači za ekstremne pritiske (metal-to-metal).

Nezavisno od sistema ili korišćenog podmazivača, trenje u kanalu bušotine se može smanjiti takvom obradom fluida, da formira tanak, gladak, glinenioblog i primenom adekvatne tehnike čišćenja bušotine radi smanjenja naslaga krhotina.


Stabilnost kanala bušotine

Kanal se oštećuje bilo kroz oštećenja zarušavanja ili frakturiranja. U bušotinama se stvaraju frakture - pukotine kada pritisak u kanalu pređe čvrstoću (naprezanja na istezanje) okolnih stena. Kada je pritisak u bušotini suviše nizak, kompresiona čvrstoća okolnih stena ga prevazilazi i može nastati kolaps (urušavanje) bušotine. Fluidi za bušenje moguoslabiti okolne stene, što čini nastanak oštećenja bušotine mnogo izvesnijim. Integritet stena treba održati korišćenjem odgovarajuće kontrole filtracije, inhibirajućih jona, zaptivnih materijala i režima protoka.

Otklon kanala bušotine može umanjiti opseg sigurnog radnog pritiska u bušotini zahtevajući višu minimalnu gustinu fluida za sprečavanje urušavanja i nižu maksimalnu gustinu za sprečavanje frakturiranja. Primer sigurnog radnog područja rada, izračunat je za peščare u Severnom moru (slika 7).


Slika 7. Uticaj otklona na stabilnost kanala za peščare u Severnom moru


KRAJKRAJ

Documents

Tehnologija bušenja II semestar/Tehnologija izrade... · 2008-12-01 · -Pomeranje ka Istoku-Vertikalna sekcija ... stvorenog kolena, mogu nastati i tzv. “brave”, koje su često