40
5. Horizontalno bušenje Tehnologija bušenja II Slide 1 of 40 INŽENJERSTVO NAFTE I GASA INŽENJERSTVO NAFTE I GASA Tehnologija bušenja II Tehnologija bušenja II 5. predavanje

Tehnologija bušenja II - rgf.bg.ac.rs semestar/tehnologija izrade... · Kao bušaći alat primenjuje se ... U slučaju skretanja u koloni zaštitnih cevi, ispod planiranog mesta

  • Upload
    vukhanh

  • View
    240

  • Download
    3

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Tehnologija bušenja II - rgf.bg.ac.rs semestar/tehnologija izrade... · Kao bušaći alat primenjuje se ... U slučaju skretanja u koloni zaštitnih cevi, ispod planiranog mesta

5. Horizontalno bušenje Tehnologija bušenja II Slide 1 of 40

INŽENJERSTVO NAFTE I GASAINŽENJERSTVO NAFTE I GASA

Tehnologija bušenja IITehnologija bušenja II

5. predavanje

Page 2: Tehnologija bušenja II - rgf.bg.ac.rs semestar/tehnologija izrade... · Kao bušaći alat primenjuje se ... U slučaju skretanja u koloni zaštitnih cevi, ispod planiranog mesta

5. Horizontalno bušenje Tehnologija bušenja II Slide 2 of 40

Tehnologija horizontalnog bušenja

Page 3: Tehnologija bušenja II - rgf.bg.ac.rs semestar/tehnologija izrade... · Kao bušaći alat primenjuje se ... U slučaju skretanja u koloni zaštitnih cevi, ispod planiranog mesta

5. Horizontalno bušenje Tehnologija bušenja II Slide 3 of 40

Tehnologija horizontalnog bušenja

Osnovna svrha izrade horizontalnih bušotina, tj. bušotina u kojima proizvodni deo kanala bušotine zauzima horizontalan položaj u prostoru, jeste povećanje dodira kanala bušotine sa ležištima korisnih fluida nafte i/ili gasa, te na taj način povećanje proizvodnosti tih bušotina.

Osim proizvodnih bušotina sa horizontalnim kanalima, horizontalne kanale mogu imati i injekcione bušotine, čime se postiže velika dodirna površina kanala bušotine i ležišnih stena i povećava uspešnost utiskivanja fluida (kod primene sekundarnih metoda za povećanje eksploatacije ugljovodonika), a što je posebno značajno za poboljšanje koeficijenta iskorišćenja nafte.

Horizontalni kanal bušotine se definiše kao bušotina sa uglom otklona (inclination) od 90o. Dok je vertikalni kanal onaj sa uglom otklona od 0º i preseca horizontalne slojeve pod pravim uglom; horizontalni kanal ide paralelno sa pružanjem (horizontalnim) slojeva stena.

Page 4: Tehnologija bušenja II - rgf.bg.ac.rs semestar/tehnologija izrade... · Kao bušaći alat primenjuje se ... U slučaju skretanja u koloni zaštitnih cevi, ispod planiranog mesta

5. Horizontalno bušenje Tehnologija bušenja II Slide 4 of 40

Za razliku od proizvodnosti vertikalnih bušotina, koja uglavnom zavisi od parametara probušenih stena (poroznosti, propusnosti, zasićenjafluidima i pornom pritisku), kod horizontalnih bušotina proizvodnost uveliko zavisi od dužine horizontalnog dela kanala bušotine kroz proizvodnu formaciju, a sama dužina zavisi od: prirodnog litološkog sastava stena; geotermičkih uslova i od tipa horizontalne bušotine.

U svetu je do sada izrađeno više hiljada horizontalnih bušotina sa tendencijom porasta njihovog broja iz godine u godinu. Izrada horizontalnih bušotina nije bila moguća bez razvijanja novih tehnologija u oblasti konstrukcije dubinskih motora, bušaćih alatki, dleta za bušenje, opreme za zaštitne cevi i drugo. Kao posebnost koja je znatno olakšala izradu horizontalnih bušotina je otkriće i primena uređaja koji omogućuje kontinuirano merenje, kako neophodnih bušaćih parametara, tako i osnovnih geoloških podataka za vreme samog bušenja, tj. “Measurement While Drilling - MWD” uređaja.

Page 5: Tehnologija bušenja II - rgf.bg.ac.rs semestar/tehnologija izrade... · Kao bušaći alat primenjuje se ... U slučaju skretanja u koloni zaštitnih cevi, ispod planiranog mesta

5. Horizontalno bušenje Tehnologija bušenja II Slide 5 of 40

Izbušena horizontalna bušotina u Alberti, Kanada (Esso).

Dve horizontalne bušotine izrađene u Kini.

U Rusiji izbušene 43 horizontalne bušotine.

Značajan broj horizontalnih bušotina male dužine (obično manje od 30 m), SAD.

Prva horizontalna bušotina -Teksas.

1978

sredinom 1960-ih

1950-ih

1940-1950-ih

kasnih 1920-ih

Page 6: Tehnologija bušenja II - rgf.bg.ac.rs semestar/tehnologija izrade... · Kao bušaći alat primenjuje se ... U slučaju skretanja u koloni zaštitnih cevi, ispod planiranog mesta

5. Horizontalno bušenje Tehnologija bušenja II Slide 6 of 40

Horizontalno bušenje je postalo rutina širom sveta.1993-2000

Preko 2500 horizontala izbušeno – 75% u Severnoj Americi (uglavnom zbog niske propusnosti i konusiranja gasa/vode).

1992

Prva horizontalna bušotina u Australiji.1991

1000 horizontalnih bušotina.1990

50 horizontalnih bušotina širom sveta. Cena 1,5-2 puta veća od vertikalnih bušotina

1986

Elf i Agip, prva offshore horizontala (Rospo Mare, Jadransko more).

1979-83

Page 7: Tehnologija bušenja II - rgf.bg.ac.rs semestar/tehnologija izrade... · Kao bušaći alat primenjuje se ... U slučaju skretanja u koloni zaštitnih cevi, ispod planiranog mesta

5. Horizontalno bušenje Tehnologija bušenja II Slide 7 of 40

Širu primenu horizontalno bušenje našlo je pri razradi brojnih ležišta čije je iskorišćenje dotadašnjim tehnologijama bilo neekonomično. Ta tehnologija je osobito efikasna pri razradi i iskorišćenju sledećih tipova ležišta:

-ležišta sa vertikalnom pukotinskom propusnošću,

-delimično iskorišćena ležišta u kojima postoje zone zaostalih ugljovodonika,

-ležišta sa rezervoar stenama slabe propusnosti,

-ležišta zasićena teškim ugljovodonicima,

-ležišta malih debljina,

-ležišta sa vodonapornim režimom eksploatacije, gde u procesu proizvodnje postoji opasnost od konusiranja podinske slojne vode.

Page 8: Tehnologija bušenja II - rgf.bg.ac.rs semestar/tehnologija izrade... · Kao bušaći alat primenjuje se ... U slučaju skretanja u koloni zaštitnih cevi, ispod planiranog mesta

5. Horizontalno bušenje Tehnologija bušenja II Slide 8 of 40

Primena horizontalnog bušenja

Page 9: Tehnologija bušenja II - rgf.bg.ac.rs semestar/tehnologija izrade... · Kao bušaći alat primenjuje se ... U slučaju skretanja u koloni zaštitnih cevi, ispod planiranog mesta

5. Horizontalno bušenje Tehnologija bušenja II Slide 9 of 40

1. Načini izrade horizontalnih bušotina

Prema pojedinim autorima [Joshi], razlikuju se dve vrste bušotina sa horizontalnim delovima kanala:

-Bočne (lateralne) bušotine

-Horizontalne bušotine

Bočne (lateralne) bušotine su bušotine izrađene iz postojećih kanala vertikalnih ili koso-usmerenih bušotina, a dužina horizontalnog dela kanala iznosi između 30 m i 200 m.

Pod horizontalnim bušotinama podrazumevaju se nove bušotine izrađene od površine do konačnog cilja sa horizontalnom dužinom kanala između 200 m i više hiljada metara.

Horizontalne i bočne bušotine se međusobno razlikuju prema tehnologiji izrade, tj. ostvarenom radijusu krivine.

Page 10: Tehnologija bušenja II - rgf.bg.ac.rs semestar/tehnologija izrade... · Kao bušaći alat primenjuje se ... U slučaju skretanja u koloni zaštitnih cevi, ispod planiranog mesta

5. Horizontalno bušenje Tehnologija bušenja II Slide 10 of 40

Radijus krivine (R) je poluprečnik kruga koji je deo putanje od vertikalnog do horizontalnog dela kanala bušotine, tako da razlikujemo tri osnovna tipa horizontalnih i bočnih bušotina.

- Sa malim radijusom krivine

- Sa srednjim radijusom krivine

- Sa velikim radijusom krivine

Page 11: Tehnologija bušenja II - rgf.bg.ac.rs semestar/tehnologija izrade... · Kao bušaći alat primenjuje se ... U slučaju skretanja u koloni zaštitnih cevi, ispod planiranog mesta

5. Horizontalno bušenje Tehnologija bušenja II Slide 11 of 40

Veliki radijus (~300-900 m) ~2-6º/30 m

Srednji radijus (40~300 m) ~6-40º/30 m

Mali radijus (~6-12 m)~4,5-9º/m

<300 m ~1500 m ~2500 m

Page 12: Tehnologija bušenja II - rgf.bg.ac.rs semestar/tehnologija izrade... · Kao bušaći alat primenjuje se ... U slučaju skretanja u koloni zaštitnih cevi, ispod planiranog mesta

5. Horizontalno bušenje Tehnologija bušenja II Slide 12 of 40

Bušotine sa malim radijusom krivine, R = 6-12 m, uspešno se izrađuju iz proreza na eksploatacionoj koloni zaštitnih cevi, ili pri bušenju u ležištima sa poodmaklim stadijumom eksploatacije. Primenjuje se povećanje ugla otklona po jedinici dužine q = 4,5º–9º/m, a nakon dostizanja horizontalnog pravca, horizontalni kanal buši se u dužini od Lv = 75-140 m.

Bušotine sa srednjim radijusom krivine imaju najširu praktičnu primenu i izrađuju se sa radijusom krivine koji iznosi R = 40-300 m, sa povećanjem ugla otklona po jedinici dužine q = 6º-40º/30m. Horizontalni deo kanala ovih bušotina najčešće se buši u dužini od Lv =600-1.200 m.

Bušotine sa velikim radijusom krivine uglavnom se primenjuju za bušenje “grmova” bušotina na moru. Radijus krivine kod ovog tipa bušotina iznosi R = 300-900 m, sa povećanjem ugla otklona po jedinici dužine q = 2º-6º/30 m. Prednost primene ovog tipa bušotina je mogućnost izrade horizontalnog kanala u dužini od više hiljada metara i to sa standardnom kompozicijom bušaćeg alata kao i za vertikalne bušotine.

Bušotine sa izuzetno malim radijusom krivine izrađuju se sa poluprečnikom krivine koji iznosi samo R = 0,3-0,6 m, sa povećanjem ugla otklona po jedinici dužine (q) od 45o do 90o na 0,3 m. Ovom tehnologijom horizontalni deo kanala bušotine izrađuje se u dužini od Lv = 30-60 m.

Page 13: Tehnologija bušenja II - rgf.bg.ac.rs semestar/tehnologija izrade... · Kao bušaći alat primenjuje se ... U slučaju skretanja u koloni zaštitnih cevi, ispod planiranog mesta

5. Horizontalno bušenje Tehnologija bušenja II Slide 13 of 40

Izrada bušotina izuzetno malih radijusa krivine.

Kod ovog tipa bušotina skretanje, tj. povećanje ugla otklona izvodi se iz ranije urađene vertikalne ili koso-usmerene bušotine. Na odabranom mestu za skretanje (“Kick off point- KOP”), koje se nalazi iznad dna bušotine, primenjuje se povećanje ugla otklona od 45º-60º na 0,3 m izbušene dužine kanala bušotine. Pre skretanja, ispod “KOP” se izradi proširenje dubine 2-3 m, i širine oko 60 cm, u koje se postavlja hidraulički podupirač (slika 1). Pomoću hidrauličkog podupirača, podigne se u horizontalni položaj i usmeri se u željenom pravcu bušaća glava sa mlaznicom. Kao bušaći alat primenjuje se savitljivi tubing spoljašnjeg prečnika 31-64 mm (1¼" -2½"). Delovanjem mlaza isplake i protiskivanjem savitljivog tubinga (bez rotacije) izradi se horizontalni kanal bušotine, tj. bočna bušotina dužine 30-60 m.

Uslov za uspešnu primenu ovog tipa izrade bušotina je prisustvo formacija male čvrstoće, kroz koje se mlazom, tj. erozijom, može izraditi horizontalni deo kanala bušotine.

Nakon izrade horizontalnog kanala, tj. protiskivanja tubinga, tubing se može perforirati i ispuniti gravel pakom, ili ako formacije to dozvoljavaju, izvući i hidrauličkim podupiračem usmeriti u drugom smeru, tj. iz istog proširenja izraditi drugu bočnu bušotinu sa izmenjenim azimutom.

Page 14: Tehnologija bušenja II - rgf.bg.ac.rs semestar/tehnologija izrade... · Kao bušaći alat primenjuje se ... U slučaju skretanja u koloni zaštitnih cevi, ispod planiranog mesta

5. Horizontalno bušenje Tehnologija bušenja II Slide 14 of 40

Slika 1. Šematski prikaz tehnologije bočnog bušenja mlazom vode

Page 15: Tehnologija bušenja II - rgf.bg.ac.rs semestar/tehnologija izrade... · Kao bušaći alat primenjuje se ... U slučaju skretanja u koloni zaštitnih cevi, ispod planiranog mesta

5. Horizontalno bušenje Tehnologija bušenja II Slide 15 of 40

a. Izrada bušotina malih radijusa krivine:

Page 16: Tehnologija bušenja II - rgf.bg.ac.rs semestar/tehnologija izrade... · Kao bušaći alat primenjuje se ... U slučaju skretanja u koloni zaštitnih cevi, ispod planiranog mesta

5. Horizontalno bušenje Tehnologija bušenja II Slide 16 of 40

Mesto skretanja (KOP) kod ovog tipa bušotina može biti unutar kolone zaštitnih cevi, ili ispod ugrađenih cevi u otvorenom delu kanala bušotine tj. u “open hole”.

U slučaju skretanja u koloni zaštitnih cevi, ispod planiranog mesta za skretanje (KOP) unutar zaštitnih cevi, glodanjem se izradi bočni otvor (prozor) dužine oko 6 m (sl.2). Ako je planirano skretanje ispod zaštitnih cevi, odnosno u “open hole” (sl.3), mora se produbiti tj. produžiti postojeći vertikalni kanal bušotine takođe za 6 m. Prozor u zaštitnim cevima, tj. produbljeni kanala bušotine služi za spuštanje i ugradnju odgovarajućih pakera sa klinom i nagibom za skretanje.

Page 17: Tehnologija bušenja II - rgf.bg.ac.rs semestar/tehnologija izrade... · Kao bušaći alat primenjuje se ... U slučaju skretanja u koloni zaštitnih cevi, ispod planiranog mesta

5. Horizontalno bušenje Tehnologija bušenja II Slide 17 of 40

Sl.3. Ostvarivanje bočne bušotine malog radijusa krivine pomoću usmeravajuće vodilice učvršćene pakerom o zid vertikalnog kanala.

Sl.2. Šema skretanja iz vertikalne,zaštitnim cevima obložene bušotine putem probijanja otvora i usmeravajućeg klina.

Page 18: Tehnologija bušenja II - rgf.bg.ac.rs semestar/tehnologija izrade... · Kao bušaći alat primenjuje se ... U slučaju skretanja u koloni zaštitnih cevi, ispod planiranog mesta

5. Horizontalno bušenje Tehnologija bušenja II Slide 18 of 40

Skretanje, tj. povećanje ugla otklona po jedinici dužine od 5,5o do 9o/m i izrada horizontalnog kanala bušotine mogu se obaviti na sledeće načine:

-“rotary” bušenjem sa “Top Driving Drilling System”

-dubinskim - vijčanim motorima

-mlaznim, erozionim bušenjem (u zavisnosti od čvrstoće stena)

Ako se za bušenje primeni vijčani motor i oprema koja omogućuje kontinuirano merenje za vreme bušenja (MWD), moguće je, iz vertikalno urađene bušotine prečnika 156 mm, izraditi horizontalni kanal bušotine u dužini oko 300 m sa maksimalnim prečnikom dleta od 121 mm (4¾”).

Izrađeni horizontalni deo kanala bušotine može se učvrstiti ugradnjom perforirane izgubljene kolone zaštitnih cevi (“liner”), ili ostaviti nezacevljen kao otvoreno dno tj. “open hole”.

Za izradu ovog tipa bušotina, “rotary” sistemom bušenja, koriste se tri različita sastava alata:

-sastav za usmereno vođenje sa pakerom

-sastav za povećanje ugla otklona (za vođenje u kosom delu bušotine)

-sastav za održavanje postignutog ugla otklona

Page 19: Tehnologija bušenja II - rgf.bg.ac.rs semestar/tehnologija izrade... · Kao bušaći alat primenjuje se ... U slučaju skretanja u koloni zaštitnih cevi, ispod planiranog mesta

5. Horizontalno bušenje Tehnologija bušenja II Slide 19 of 40

Sastav za usmereno vođenje sa pakerom sastoji se od kućišta koje u svom sastavu ima paker i klin. Paker sa klinom se spušta u prošireni deo otvorenog kanala bušotine, ili ispod prozora u zaštitnim cevima, tako da kosina klina bude na odabranom mestu za skretanje (KOP). Kosina se usmeri licem prema željenom azimutu i aktivira se paker, čime se i klin učvršćuje u bušotini. Klin ostaje učvršćen dok se ne izradi horizontalni deo kanala bušotine, zatim se deaktivira i izvlači iz bušotine, ili se lice klina usmeri u novom planiranom azimutu i izradi još jedna bočna bušotina. Sastav za povećanje ugla otklona služi za povijanje kanala bušotine iz vertikalnog u horizontalni položaj. Sastoji se iz savitljivih pogonskih zglobnih šipki i kose vodilice (sl.4).

Savitljive pogonske zglobne šipke prisiljavaju dleto da pod uticajem okretanja i pritiska vertikalnog niza alatki zakrivljuje bušotinu prema horizontalnom pravcu. Svaka šipka je dužine oko 6 m i zarezana na po 12 mesta, tako da zarezi koji omogućuju savitljivost, gledani sa strane, podsećaju na grčko slovo “Ω”. Kroz unutrašnjost ovih šipki ugrađena je savitljiva cev, tj. pogonsko vreteno koja prenosi rotaciju vertikalnog niza alatki na dleto i omogućuva protok ispirnog fluida.

Page 20: Tehnologija bušenja II - rgf.bg.ac.rs semestar/tehnologija izrade... · Kao bušaći alat primenjuje se ... U slučaju skretanja u koloni zaštitnih cevi, ispod planiranog mesta

5. Horizontalno bušenje Tehnologija bušenja II Slide 20 of 40

Sl.4. Sastav alata kojim se formira ugao otklona kod malog poluprečnika krivine

Page 21: Tehnologija bušenja II - rgf.bg.ac.rs semestar/tehnologija izrade... · Kao bušaći alat primenjuje se ... U slučaju skretanja u koloni zaštitnih cevi, ispod planiranog mesta

5. Horizontalno bušenje Tehnologija bušenja II Slide 21 of 40

Iskrivljena vodilica upotrebljava se jedino tokom bušenja za povećanje ugla otklona, tj do postizanja horizontalnog položaja, zatim se vadi iz bušotine. Sastoji se iz sledećih elemenata:-nerotirajućeg kućišta, prednapregnutog za postizanje željenog radijusa krivine-unutrašnjeg pogonskog vretena -zaptivnih sklopova sa ugrađenim ležajima na vrhu i na dnu kojima se nerotirajuće kućište povezuje sa rotirajućim vretenom

Sastav za održavanje ugla otklona spušta se u bušotinu nakon sastava za povećanje ugla otklona i sastoji se od brojnih međusobno spojenih savitljivih pogonskih zglobnih šipki i ugrađenih stabilizatora. Neposredno iznad dleta ugrađuju se stabilizatori različitih prečnika pomoću kojih se ugao otklona može smanjiti ili povećati u zavisnosti od željene putanje kanala bušotine. Kod primene alatki većeg prečnika primenjuju se stabilizatori koji ne rotiraju, dok se kod manjih prečnika stabilizatori okreću zajedno sa šipkama.

Page 22: Tehnologija bušenja II - rgf.bg.ac.rs semestar/tehnologija izrade... · Kao bušaći alat primenjuje se ... U slučaju skretanja u koloni zaštitnih cevi, ispod planiranog mesta

5. Horizontalno bušenje Tehnologija bušenja II Slide 22 of 40

Prečnici motora i kanala bušotine za mali radijus

Page 23: Tehnologija bušenja II - rgf.bg.ac.rs semestar/tehnologija izrade... · Kao bušaći alat primenjuje se ... U slučaju skretanja u koloni zaštitnih cevi, ispod planiranog mesta

5. Horizontalno bušenje Tehnologija bušenja II Slide 23 of 40

b. Izrada bušotina srednjeg radijusa krivine

Page 24: Tehnologija bušenja II - rgf.bg.ac.rs semestar/tehnologija izrade... · Kao bušaći alat primenjuje se ... U slučaju skretanja u koloni zaštitnih cevi, ispod planiranog mesta

5. Horizontalno bušenje Tehnologija bušenja II Slide 24 of 40

Najveći broj izrađenih horizontalnih bušotina je sa srednjim radijusom krivine. Karakteristike izrade ovog tipa bušotine su:-poluprečnik radijusa krivine iznosi od 40 do 300 m-povećanje ugla otklona iznosi 6º-40º/30 m-za prelaz iz vertikalnog u horizontalni položaj kanala bušotine potrebno je izbušiti 75-335 m-kod praktične izrade radijusa krivine primenjuje se upotreba tangente

U toku izrade radijusa krivine, mesto skretanja (KOP) se odabere nekoliko metara više nego što je to potrebno za luk kruga odabranog radijusa krivine. Kod postignutog ugla otklona od oko 45o, obavi se kontrolno merenje, izračuna se popravka i proračunom dobijena dužina popravke buši se tangencijalno na postignutu krivinu, tj. uz primenu tangente. Nakon postizanja određene dužine tangente, nastavlja se sa podizanjem ugla otklona do željenog nagiba, tj.do oko 90o. Na taj način se postiže velika tačnost usmeravanja kanala bušotine do željenog cilja (sl. 5).

Page 25: Tehnologija bušenja II - rgf.bg.ac.rs semestar/tehnologija izrade... · Kao bušaći alat primenjuje se ... U slučaju skretanja u koloni zaštitnih cevi, ispod planiranog mesta

5. Horizontalno bušenje Tehnologija bušenja II Slide 25 of 40

Sl.5. Upotreba tangente za prilagođavanje tendencije podizanja ugla otklona

Page 26: Tehnologija bušenja II - rgf.bg.ac.rs semestar/tehnologija izrade... · Kao bušaći alat primenjuje se ... U slučaju skretanja u koloni zaštitnih cevi, ispod planiranog mesta

5. Horizontalno bušenje Tehnologija bušenja II Slide 26 of 40

Uobičajeni sastav alata na dnu bušotine za izradu bušotina sa srednjim radijusom krivine prikazan je slikama 6 i 7, a sastoji se iz sledećih elemenata:-dleta za bušenje sa zakošenjem-stabilizator-prelaz sa dvostrukim zakošenjem-vijčani motor-stabilizator-nemagnetska teška šipka u koju se postavlja uređaj za kontinuirano merenje za vreme bušenja (MWD)-kompresivne savitljive bušaće šipke-teške bušaće šipke

Page 27: Tehnologija bušenja II - rgf.bg.ac.rs semestar/tehnologija izrade... · Kao bušaći alat primenjuje se ... U slučaju skretanja u koloni zaštitnih cevi, ispod planiranog mesta

5. Horizontalno bušenje Tehnologija bušenja II Slide 27 of 40

Sl.7. Sastav donjeg dela alatki za izradu kanala bušotine srednjeg radijusa krivine

Sl.6. Šematski izgled bušotine i sastav alata za izradu srednjeg radijusa krivine

Page 28: Tehnologija bušenja II - rgf.bg.ac.rs semestar/tehnologija izrade... · Kao bušaći alat primenjuje se ... U slučaju skretanja u koloni zaštitnih cevi, ispod planiranog mesta

5. Horizontalno bušenje Tehnologija bušenja II Slide 28 of 40

Za bušenje, tj. izradu radijusa krivine i horizontalnog dela kanala bušotine uglavnom se koriste PDC dleta, ali je bitno u cilju popravke putanje bušotine da čelo dleta ima potrebni nagib. Ugao nagiba dleta uz pomoć prelaza sa dvostrukim nagibom omogućuje upravljivost sastava alata na dnu bušotine, tj. prelazak iz načina povećanja ugla nagiba u način održavanja dostignutog ugla. Dleto, donji stabilizator, prelaz sa dvostrukim iskošenjem, vijčani motor i gornji stabilizator predstavljaju upravljački sklop, tj. isti sastav upotrebljava se i za promenu ugla otklona i za horizontalno bušenje.

U zavisnosti od željenog povećanja ugla otklona u sastavu donjeg dela alata ugrađuju se teške bušaće šipke, ili kompresione savitljive bušaće šipke. Do povećanja ugla otklona od 6o/10m koriste se teške bušaće šipke, a kada je potrebno veće povećanje ugla nagiba po jedinici dužine koriste se kompresione savitljive bušaće šipke.Kompresione savitljive bušaće šipke (sl.8) proizvode se od čelika “grad” S-135 spoljašnjeg prečnika 88,9 mm (3½”) i 114 mm (4½”), zatim i od čelika “grad” G-105 spoljašnjeg prečnika 73 mm (2 7/8”).Na svakoj cevi ravnomerno su, po dužini, raspoređena odebljanja istih dimenzija kao i spojnice na šipki.

Page 29: Tehnologija bušenja II - rgf.bg.ac.rs semestar/tehnologija izrade... · Kao bušaći alat primenjuje se ... U slučaju skretanja u koloni zaštitnih cevi, ispod planiranog mesta

5. Horizontalno bušenje Tehnologija bušenja II Slide 29 of 40

Ova zadebljanja (ojačanja) u iskrivljenom delu kanala bušotine imaju zadatak prihvate naprezanja, zatim da centriraju šipku, a služe i kao preventiva protiv habanja. U horizontalnom delu kanala bušotine ojačanja na šipki odvajaju ostali deo šipke od donjeg dela zida kanala bušotine čime se smanjuje otpor kretanja i omogućuje kvalitetnije ispiranje bušotine.

Sl.8. Šematski prikaz kompresivnih savitljivih bušaćih šipki

Ovaj tip bušotina izrađuje se dovoljno velikim prečnicima dleta, tako da se u horizontalnom delu kanala bušotine mogu izvoditi: jezgrovanja, cementacije, a takođe i ostvariti hidraulička frakturiranja stena. Takođe, završena bušotina može se opremiti sa: perforiranom izgubljenom kolonom zaštitnih cevi (“liner”), “liner”-om opremljenim pakerima za učvršćivanje, ili se može ostaviti otvoreni kanal bušotine “open hole”.

Page 30: Tehnologija bušenja II - rgf.bg.ac.rs semestar/tehnologija izrade... · Kao bušaći alat primenjuje se ... U slučaju skretanja u koloni zaštitnih cevi, ispod planiranog mesta

5. Horizontalno bušenje Tehnologija bušenja II Slide 30 of 40

Prečnici motora i kanala bušotine za srednji radijus

Page 31: Tehnologija bušenja II - rgf.bg.ac.rs semestar/tehnologija izrade... · Kao bušaći alat primenjuje se ... U slučaju skretanja u koloni zaštitnih cevi, ispod planiranog mesta

5. Horizontalno bušenje Tehnologija bušenja II Slide 31 of 40

c. Izrada bušotina velikog radijusa krivine

Page 32: Tehnologija bušenja II - rgf.bg.ac.rs semestar/tehnologija izrade... · Kao bušaći alat primenjuje se ... U slučaju skretanja u koloni zaštitnih cevi, ispod planiranog mesta

5. Horizontalno bušenje Tehnologija bušenja II Slide 32 of 40

Karakteristika ovog tipa bušotina je veliki radijus krivine od 300-900 m, sa povećanjem ugla otklona 2o-6o/30 m produženja kanala bušotine. Prednost ovih bušotina u odnosu na bušotine srednjeg radijusa krivine jeste u korišćenju alata koji se primenjuje i za izradu vertikalnih bušotina (bez ograničenja upotrebe spoljašnjih prečnika), kao i mogućnost dostizanja horizontalnih dužina kanala preko nekoliko hiljada metara.

Sl.9. Šematski prikaz putanje horizontalne bušotine (off-shoreNorth Sea), velikog radijusa krivine

Page 33: Tehnologija bušenja II - rgf.bg.ac.rs semestar/tehnologija izrade... · Kao bušaći alat primenjuje se ... U slučaju skretanja u koloni zaštitnih cevi, ispod planiranog mesta

5. Horizontalno bušenje Tehnologija bušenja II Slide 33 of 40

Na slici 9 prikazana je trajektorija izrađene bušotine velikog radijusa sa izuzetno dugim horizontalnim delom kanala, tzv. “extended reach well”, označena kao bušotina Br. 33/9-C2. Ova bušotina je bušena sa platforme u priobalnom delu Severnog mora i dostigla je horizontalnu dužinu kanala od 7.290 m. Od ugrađene površinske kolone zaštitnih cevi, spoljašnjeg prečnika 339,7 mm (13 3/8”), na vertikalnoj dubini bušotine TVD = 1.770 m, tj. na merenoj (kosoj) dužini MD = 2.161 m vođena je bušotina do MD = 7.409 m, odnosno do TVD = 2.500 m, putanjom dugom 5.248 m pod uglom nagiba od 82o. Nakon ugradnje tehničke kolone zaštitnih cevi spoljašnjeg prečnika 244,5 mm (9 5/8”), produženo je dalje bušenje do konačne merene (kose) dužine kanala bušotine od MD = 8.761 m i ugrađena “liner” kolona prečnika 177,8 mm (7”).Bušotine velikog radijusa krivine uobičajeno se izrađuju kombinovanjem “rotary”sistema bušenja i bušenja sa vijčanim motorima. Pri njihovoj izradi razlikuju se četiri osnovna sastava alatki na dnu bušotine:-uobičajeni (konvencionalni ) sastav za povećanje ugla otklona-sastav za povećanje ugla otklona sa navigacijskim bušaćim sklopom-uobičajeni (konvencionalni) sastav za izradu horizontalne putanje-sastav za izradu horizontalne putanje sa navigacijskim bušaćim sklopom

Page 34: Tehnologija bušenja II - rgf.bg.ac.rs semestar/tehnologija izrade... · Kao bušaći alat primenjuje se ... U slučaju skretanja u koloni zaštitnih cevi, ispod planiranog mesta

5. Horizontalno bušenje Tehnologija bušenja II Slide 34 of 40

Uobičajeni (konvencionalni) sastav za povećanje ugla otklona generalno se sastoji iz kosog prelaza, stabilizatora, vijčanog motora i nemagnetske teške šipke. Za povećanje ugla otklona do 4,1o/30 m primenju se teške šipke sa pod-dimenzionisanim stabilizatorima, ili teške bušaće šipke. Ovakav postupak zahteva čestu izmenu sastava bušaćih alatki (od 5-13 puta) što izaziva povećanje vremena za izradu bušotine i velike troškove.

Sastav za povećanje ugla otklona sa navigacijskim sklopom (sl.10).Upotreba prelaza sa dvostrukim nagibom otklona od 0,74o i sa njime smeštanje dleta i vijčanog motora u odgovarajući prostorni položaj, a na osnovu merenja sa “MWD”, naziva se navigacijski bušaći sklop. Primenom takvog sastava alata moguće je (za ugradnju kolona zaštitnih cevi 244,5mm) u jednom potezu izraditi i vertikalni i koso-usmereni deo kanala bušotine prečnikom dleta od 311 mm (12¼”) sa povećanjem ugla otklona od 1,96o/10 m uz promene ugla nagiba i azimuta (“dog-leg severity”) do 3,1o/10 m.

Page 35: Tehnologija bušenja II - rgf.bg.ac.rs semestar/tehnologija izrade... · Kao bušaći alat primenjuje se ... U slučaju skretanja u koloni zaštitnih cevi, ispod planiranog mesta

5. Horizontalno bušenje Tehnologija bušenja II Slide 35 of 40

Sl.10. Sklop bušaćeg pribora za povećanje ugla otklona kod velikog radijusa krivine kojim se može upravljati

Uobičajeni (konvencionalni) sastav za izradu horizontalne putanje, sastoji se iz dleta, vijčanog motora i kosog prelaza sa nagibom do 1o. Pri izradi horizontalne putanje problem je u upravljanju opterećenjem na dleto, jer se pri manjem opterećenju a naročito pri povećanom kapacitetu ispiranja, ugao nagiba može smanjiti i tada dleto prodire u dubinu. Zato je neophodno često proveravati putanju i menjati sklop sastava alata i do 8 puta na jednoj bušotini.

Page 36: Tehnologija bušenja II - rgf.bg.ac.rs semestar/tehnologija izrade... · Kao bušaći alat primenjuje se ... U slučaju skretanja u koloni zaštitnih cevi, ispod planiranog mesta

5. Horizontalno bušenje Tehnologija bušenja II Slide 36 of 40

Sastav za izradu horizontalne putanje sa navigacijskim bušaćim sklopomsastoji se iz dleta, vijčanog motora, prelaza sa podešavanjem nagiba i MWD. Prilagođavanjem položaja nagiba prelaza u odnosu na položaj vijčanog motora i dleta, upravlja se održavanjem horizontalnog položaja putanje, ili vraćanjem u takvu putanju. Ovim sastavom se smanjuje broj manevara potrebnih radi promene sastava alata.

Page 37: Tehnologija bušenja II - rgf.bg.ac.rs semestar/tehnologija izrade... · Kao bušaći alat primenjuje se ... U slučaju skretanja u koloni zaštitnih cevi, ispod planiranog mesta

5. Horizontalno bušenje Tehnologija bušenja II Slide 37 of 40

Konfiguracija alata za veliki radijus može zahtevati postavljanje stabilizatora (gornji i kod ležaja); u tom slučaju max BUR i steerable BUR će biti niži od prikazanih.

Prečnici motora i kanala bušotine za veliki radijus

Page 38: Tehnologija bušenja II - rgf.bg.ac.rs semestar/tehnologija izrade... · Kao bušaći alat primenjuje se ... U slučaju skretanja u koloni zaštitnih cevi, ispod planiranog mesta

5. Horizontalno bušenje Tehnologija bušenja II Slide 38 of 40

Plan trajektorije horizontalne bušotine kroz rasedima izdeljeno gasno ležište, Gulf of Mexico; crveno i žuto predstavljaugljovodonike.

Page 39: Tehnologija bušenja II - rgf.bg.ac.rs semestar/tehnologija izrade... · Kao bušaći alat primenjuje se ... U slučaju skretanja u koloni zaštitnih cevi, ispod planiranog mesta

5. Horizontalno bušenje Tehnologija bušenja II Slide 39 of 40

Horizontalna bušotina prolazi kroz četiri bloka odvojena rasedima.

Page 40: Tehnologija bušenja II - rgf.bg.ac.rs semestar/tehnologija izrade... · Kao bušaći alat primenjuje se ... U slučaju skretanja u koloni zaštitnih cevi, ispod planiranog mesta

5. Horizontalno bušenje Tehnologija bušenja II Slide 40 of 40

KRAJKRAJ