Системы зарезки боковых стволов Trackmaster

Системы зарезки
боковых стволов
Trackmaster ® Plus.
Ноябрь, 2014
Валерий Мерешко.
Преимущества систем Trackmaster Plus
 Учет особенностей применения и ориентированность на
результат
 Системы для зарезки боковых стволов Trackmaster ® Plus
обеспечивают более быстрое и высококачественное
вырезание окон в обсадной колонне и бурение боковых
стволов с учетом конкретных потребностей заказчика.
 Успех применения Trackmaster ® основывается также на
адаптации применяемых технологий к характеристикам ствола
скважины и требованиям к заканчиванию скважины.
 Адаптируются со всеми нижними системами заканчивания.
 Тщательный анализ и планирование работ, проводимые
специалистами компании Schlumberger, обеспечивают
достижение поставленных задач.
Критерии качества систем Trackmaster Plus
 Качество вырезаемого окна:
соответствующие размер
и форма окна
НД ОБСАДНОЙ
КОЛОННЫ
Стандартный
профиль окна
Профиль окна с
удлиненным
участком полного
диаметра
ВД ОБСАДНОЙ
КОЛОННЫ
 Требования к пилотному стволу:
достаточные длина и траектория
 Время фрезерования дополнительный фактор,
определяющий эффективность
выполненных работ.
3
30.12.2014
Длина
полноразмерного
участка
окна
Стандартная система TrackMaster Plus
 Основные компоненты системы (снизу-вверх):
 Якорное устройство (модель: расширяющийся якорь)
 Клин-отклонитель Multi-Ramp (Запатентованный)
 Фрезы FasTrack Tri-Mill (три фреза)
 Спускной инструмент (для гидро-активации якоря)
 ТБТ (для гибкости – предоставляет заказчик)
 Перепускной клапан (для ориентирования с MWD)
4
30.12.2014
Технология Trackmaster Plus.
 Типы якорных устройств
 Расширяемый якорь
 Якорь с механическим приводом
 Якорь с гидравлическим приводом
Технология Trackmaster Plus.
 Расширяемый якорь
 Применение для обсадных колонн широкого
диапазона размеров и масс
 Гидравлический привод
 Возможность повторного использования
 Конструкция подвесных плашек,
препятствующая вращению и рассчитанная
на высокие осевые нагрузки
Технические характеристики расширяемых
якорей Trackmaster Plus
Размер
Наружный диаметр
Крутящий момент
114.3 x 177.8 mm
4 ½" x 7"
177.8 x 244.5 mm
7" x 9 ⅝"
244.5 x 339.7 mm
9 ⅝" x 13 ⅜"
339.7 x 508 mm
13 ⅜" x 20"
94 mm
3.69"
143 mm
5.62"
203 mm
8"
298 mm
11.75"
8125 Nm
6000 lbf ft
40675 Nm
30000 lbf ft
67800 Nm
50000 lbf ft
108500 Nm
80000 lbf ft
Усилие на сдвиг в осевом
направлении
222 kN
50 klbf
445 kN
100 klbf
667 kN
150 klbf
667 kN
150 klbf
Технология Trackmaster Plus.
 Якорь с механическим приводом
 Установка весом колонны
 Возможность повторного использования
 Конструкция подвесных плашек,
препятствующая
вращению
Технология Trackmaster Plus
 Якорь с гидравлическим приводом
 Возможность повторного использования
 Конструкция подвесных плашек,
препятствующая вращению
и рассчитанная на высокие
осевые нагрузки
Технология Trackmaster Plus
Скважинный клин-отклонитель Trackmaster Plus
 Угол установки – от 0 до 360º, позволяет вырезать окно вниз
 Обеспечивает вырезание качественного полноразмерного
окна в обсадной колонне
 Обеспечивает низкий темп набора кривизны на выходе из
окна
 Имеет паз для извлечения инструмента при помощи крюка
из скважины
Профиль плоскости клина-отклонителя Trackmaster Plus
0°
3°
1,5°
15°
3°
 Сочетание углов скоса на поверхности плоскости клина-отклонителя дает
максимальный кпд при фрезеровании, продлевает срок службы фрезера для
прорезания окон и производит оптимальное искривление через окно
Технология Trackmaster Plus
Калибрующая секция
– удлиняет участок окна с полным
диаметром;
– снижает интенсивность искривления
ствола;
– опционный паз для извлекающего
крюка;
– увеличенная площадь поперечного
сечения отклонителя
Отклонитель для быстрого
вырезания окна
Средняя часть
отклонителя
Запатентованные
конструктивные особенности
– соединен с фрезом;
– начинает вырез окна;
– агрессивный угол отклонения.
 механически
проталкивает фрезер
через центр стенки
колонны;
 сокращает бурение
центральной частью.
Технология Trackmaster Plus
Др. производители - Длиннее окно, но меньше полноразмерная секция. Больше фрезерования, но меньше выход
Trackmaster Plus -
12
Короче окно, но длиннее полноразмерная секция
Меньше фрезерования, но больше выход
Технология Trackmaster Plus
 Арбузный Фрез
 Полноразмерный
 Конструкция позволяется закончить фрезерование и
окончательно сформировать полноразмерное окно
 Оконный Фрез
 Полноразмерный
 Выполняет фрезерование окна, расширяя его по мере того,
как стартовый фрез движется вниз
 Стартовый Фрез
 Полноразмерный
 Начинает вырезку окна
 Бурит пилотную часть бокового ствола длиной
от 0,9 до 4,6 м
Технология Trackmaster Plus
 Фрезы с твердосплавной наплавкой
 Фрезы FastTrack
 Фрезы для твердых пород
Технология Trackmaster Plus
 Фрезы с твердосплавной наплавкой
 Используется технология наплавки
сплава с включением ВК
15°
 Угол совпадает с углом отклонителя
 Большая площадь контакта
Карбид-вольфрамовое
с отклонителем
зерно и резцы
особой формы
 Точечный контакт
с обсадной колонной
Технология Trackmaster Plus
 Фрезы FasTrack
 Агрессивная режущая структура
 Используются цилиндрические вставки (PDC)
 Угол совпадает с углом отклонителя
15°
 Большая площадь контакта
с отклонителем
 Точечный контакт
с обсадной колонной
Больше резцов
Технология Trackmaster Plus
Вооружение фрезов
 Оптимизированы для фрезерования металла
 Ударопрочный дизайн и материал
Бόльшая площадь контакта
уменьшает давление и
снижает риск возникновения
трещин
Увеличение толщины
поликрист. алмазного
композита в режущей
кромке
Технология Trackmaster Plus для твердых пород
 Специально разработанный фрез Bi-mill
 вооружение с резцами, армированными PDC
с высокой плотностью размещения
 Для обсаженных и необсаженных скважин
 Для пород с прочностью на сжатие
> 20 000 PSI (138 MPa).
 Специально разработанный
клин-отклонитель
 более толстый наконечник
 оптимизированное положение
средней части отклонителя
Стартовый Фрез
Trackmaster Plus
для твердых
пород
Элементы КНБК для установки клина-отклонителя
Спускной инструмент TrackMaster Plus
 Содержит гидравлическую жидкость (масло), необходимую для
активация якоря
 Устанавливается над фрезерной компановкой или срезным
переводником
 Снабжен плавающим поршнем
 Изолирует гидравлическую жидкость (масло) от раствора
 После активации поршень сдвигается в специальную полость,
обеспечивая циркуляцию вниз к фрезам
19
30.12.2014
Элементы КНБК для установки клина-отклонителя
Многократный перепускной клапан NA-MCBPV
 Необходим при ориентировании систем TrackMaster Plus
гидравлического типа с применением телесистем (MWD)
 Снабжен индексируемым механизмом
 Имеет 6 циклов
 Стандартная практика – спускать на 2-ом цикле (после теста клапана
на поверхности)
20
30.12.2014
Технология TrackMaster Plus
2. Ориентирование
1. Спуск
КНБК в
скважину
3. Установка
4. Вырезка
окна
Технология Trackmaster Plus
После подъёма проводится обследование фрезеров
Допустимый износ фрезеров после вырезки окна
НД колонны
Стартовый фрез
Оконный фрез
Арбузный фрез
дюйм
мм
дюйм
мм
дюйм
мм
дюйм
мм
4 1/2
5
5 1/2
7
7 5/8
9 5/8
10 3/4
11 3/4
13 3/8
16
18 5/8
20
114,3
127
139,7
177,8
193,7
244,5
273,1
298,5
339,7
406,4
473,1
508
0,25
0,31
0,50
0,50
0,50
0,63
0,63
0,63
0,63
0,75
0,75
0,75
6,35
7,87
12,7
12,7
12,7
16,00
16,00
16,00
16,00
19,05
19,05
19,05
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,50
0,50
0,50
0,50
0,50
0,50
0,50
6,35
6,35
6,35
6,35
6,35
12,7
12,7
12,7
12,7
12,7
12,7
12,7
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
6,35
6,35
6,35
6,35
6,35
6,35
6,35
6,35
6,35
6,35
6,35
6,35
При износе фрезеров в допустимых пределах, дополнительного спуска
полноразмерной фрезерной компановки для калибровки окна не требуется.
Критерии качества системы Trackmaster Plus
По программе WhipSIM предоставляетя отчёт по профилю
окна
Необходимые параметры:
- Констукция скважины;
- Траектория;
- Глубина установки клинаотклонителя;
- Ориентация клинаотклонителя;
- Элементы компановки с
клином-отклонителем;
- Технологические параметры
вырезки окна;
23
30.12.2014
Извлечение металической стружки из ствола скважины
Скважинные трубные магниты
Типо размер
Внутр.диаметр
Длина
Присоед.резьба
дюйм
мм
дюйм
мм
дюйм
м
3 1/2
88,9
1,25
31,8
87,68
2,23
4 3/4
120,6
1,5
38,1
85,25
5
127
1,5
38,1
6 1/4
158,8
2,25
6 1/2
165,1
6 3/4
171,4
Макс.допуст.момент
lbs
кНм
2 3/8 IF
6000
8,16
2,16
3 1/2 IF
13200
17,9
106,6
2,70
3 1/2 IF
19400
26,38
57,2
93,75
2,38
4 IF
36900
50,18
2,5
63,5
93,75
2,38
4 1/2 IF
39100
53,17
2,688
68,3
108,5
2,76
4 1/2 IF
42000
57,12
Технология TrackMaster Plus
Все системы TrackMaster Plus извлекаемые
Инструменты для извлечения
 Специальный крюк - под паз в клине
 Колокол
 Ловильный колокол 155.6 мм (6.125”)
Технология TrackMaster Plus
В 2012 в России с использованием системы для зарезки боковых стволов
Trackmaster ® Plus был поставлен мировой рекорд в отрасли.
На глубине 8616 м (зенитный угол 90,3 град.) за одну СПО в колонне 244,5
мм установлен отклонитель, вырезано полноразмерное окно (фрезами 215,9
мм), пробурен (215,9 мм) и обсажен (177,8мм) пилотный ствол.
В 2014 в России с использованием системы для зарезки боковых стволов
Trackmaster ® Plus на глубине 6054 м (зенитный угол 77,4 град.)за одну СПО
в колонне 177,8 мм установлен отклонитель, вырезано полноразмерное окно
(фрезами 155,6мм), пробурен пилотный ствол диаметром155,6мм и спущена
вторая секция хвостовика бокового ствола –системы многоствольного
заканчивания диаметром-127мм
Технология TrackMaster Plus
Колонна 9 5/8” (244,5мм)
Потайная э/к 7” (177,8мм)
Фильтр-хвостовик 5” (127мм) №2
Фильтр-хвостовик 5” (127мм) №1
Технология TrackMaster Plus
Тщательный анализ, планирование и высокое качество работ,
проведенных специалистами компании Schlumberger, обеспечило
достижение поставленных задач в максимально короткие сроки и
позволило сэкономить компании-заказчику значительные материальные
ресурсы.
Проведенный комплекс работ ещё раз подтвердил, что компания
Schlumberger на сегодняшний день является лидером в нефтегазовой
отрасли в области предоставления сервисных услуг высокого качества.
На сегодняшний день находится в процесcе полевых испытаний система
зарезки боковых стволов TrackMaster Elite, позволяющая вырезать
поноразмерное окно большей длины по сравнению TrackMaster Plus.
Технология TrackMaster Plus для открытых стволов
 Зарезка в открытом стволе в случаях, когда не требуется изолировать
нижнюю часть ствола
 Однозначное понимание свойств породы и качества стенок скважины в месте установки якоря и зарезки (+/10 м)
 Мин предел прочности при неограниченном сжатии (UCS) для породы в месте установки якоря:
- > 40 МПа со стандартным расширяющимся якорем (идентичный для обсаженных стволов)
- 20-40 МПа расширяющийся якорь со специальными плашками
 Отход от сущ. ствола производится 2-мя спусками:


Спуск системы TrackMaster Plus на срезном переводнике, ориентирование, посадка якоря
Выход из ствола наклонно-направленной компоновкой (ВЗД или РУС)
 Преимущества системы:
 Выход из откр. ствола с первого раза (угол плоскости отклонителя = 3˚, долото не идет «по пути
наименьшего сопративления»
 Установка на любых глубинах (используется надежный расширяющийся гидравлический якорь – нет
надобности в опоре ниже якоря)
 Выдерживает большие осевые нагрузки при спуске
Технология TrackMaster Plus для открытых стволов
 Срезной переводник
 Конструкция, препятствующая вращению и
рассчитанная на высокие осевые нагрузки
Технология TrackMaster Plus для открытых стволов
 Остальное оборудование идентичное TrackMaster Plus для обсаженых
стволов- это:
Гидравлический спускной инструмент -необходим для активации якоря
Многоцикловый байпасный клапан –необходим для ориентирования
клина-отклонителя
Технология Trackmaster Plus для твердых пород
Для необсаженных скважин однорейсовая
 Расширяемый якорь
 Клин-отклонитель
 Специально разработанный фрез Bi-mill
- вооружение с резцами, армированными PDC
с высокой плотностью размещения.
 Спускной инструмент
- Для активации якоря
 Многоцикловый байпасный клапан
- Для ориентирования
Стартовый Фрез
Trackmaster Plus
Технология цементируемой системы TrackMaster Plus
OH-C для открытых стволов
 Зарезка в открытом стволе в случаях, когда требуется изолировать нижнюю часть
ствола
 Однозначное понимание свойств породы и качества стенок скважины в месте установки якоря и срезки (+/- 10 м)
 Мин предел прочности при неограниченном сжатии (UCS) для породы в месте установки якоря:
- > 40 МПа со стандартным расширяющимся якорем (идентичный для обсаженных стволов)
- 20-40 МПа расширяющийся якорь со специальными плашками
 Цементирование через отклонитель благодаря соответствующему дизайну
системы
 Полноценное проходное отверстие через весь корпус клина, якоря и др. с возможностью установки труб-хвостовиков
ниже якоря для надлежащего кач-ва цем. работ
 Отход от сущ. ствола производится 2-мя спусками:


Спуск системы TrackMaster Plus OH-C, ориентирование (гироскоп), посадка якоря, цементирование
Выход из ствола наклонно-направленной компоновкой (ВЗД или РУС)
 Преимущества системы:
 Быстрый спуск компоновки и цементаж одним рейсом
 Выход из откр. ствола с первого раза (угол плоскости отклонителя = 3˚, долото не идет «по пути наименьшего
сопративления» как в случаях с цем. мостом)
 Экономия времени до 24-х часов (время ОЗЦ = 0 час)
 Установка на любых глубинах (используется надежный гидравлический якорь – нет надобности в опоре ниже якоря)
 Возможность циркуляции во время спуска
Технология цементируемой системы TrackMaster Plus
OH-C для открытых стволов
Спусковой инструмент
Стингер (с цангой внизу)
Клин-отклонитель (с отверстием для стингера)
Фиксирующий переводник (держатель цанги)
Переводник-улавливатель (для 2-го шара)
Примечание: возможна установка спец. промежуточных трубок для оптимизации выхода из ОС
Гидравлический якорь
Переводник со срезным седлом (для 1-го шара)
Труба-хвостовик (для цементажа)
Технология цементируемой системы TrackMaster Plus
OH-C для открытых стволов
 Расширяющийся гидравлический якорь (стандартный)
• внизу якоря устанавливается переводник со срезным седлом (требуется при активации
якоря)
 Переводник со срезным седлом/клапаном
Срезные
штифты
Седло для шара
Фильтрулавливатель
(седла+шара)
Присоединительная
резьба к трубамхвостовикам
Технология цементируемой системы TrackMaster Plus
OH-C для открытых стволов
 Фиксирующий переводник циркуляционной трубы
Преводник-улавливатель
Фикс. переводник
Циркуляционная труба зафиксирована
Циркуляционная труба освобождена
 Переводник с улавливателем шара
в нижней части содержит фильтр (с крупными ячейками):
- позволяет производить закачку плотных растворов, таких как цемент
- является заградительным барьером для шаро-уловителя (после его срезки со
штифтов в фикс. переводнике)
Технология цементируемой системы TrackMaster Plus
OH-C для открытых стволов
 Спусковой инструмент с циркуляционной трубой и цангой
 Верхний спец.переводник, позволяющий вращать компоновку клина-отклонителя при
ориентировании
 Циркуляционная труба - для промывки и цементажа.
 Цанговый захват (со срезным седлом) – фиксация всей компоновки с клином-отклонителем.
Освобождается цанговый захват путём сброса шара, промывки и среза седла
 Клин-отклонитель
Имеет сквозное отверстие под размер циркуляционной трубы (цементажный стингер)
Технология цементируемой системы TrackMaster Plus
OH-C для открытых стволов
 для надлежащих условий цементирования рекомендуется включать в компоновку
хвостовика одну перфорированную трубу.
Цементируемая система TrackMaster Plus OH-C поставляется в трех типоразмерах:
 7”(177,8мм) -диаметр открытого ствола 6”(152,4мм) — 6-¾”(171,5мм);
 9-⅝”(244,5мм) -диаметр открытого ствола 8-½” (215,9мм) — 11” (279,4мм);
 13-⅜”(339,7мм) -диаметр открытого ствола 12” (304,8мм)— 12-⅜”(314,3мм).
Традиционный способ отхода из ОС - с цементным
мостом/пробкой
 Спуск до глубины начала
цем. работ
 Закачка цемента заранее в
установленном объеме
 Подъем компоновки
 Время ожидания
затвердевания цемента
(ОЗЦ) в среднем ~24 часа
 Спуск КНБК для ННБ
 Бурение по времени (обычно
низкая МСП)
Колонна
Цемент пробка
Технология цементируемой системы TrackMaster Plus
OH-C для открытых стволов
 Спуск КНБК c отклонителем и
гидр. якорем
 Ориентирование (гироскоп)
 Активация/посадка якоря
(шар)
 Цементаж (без ОЗЦ)
 Подъем транспортной КНБК
 Спуск КНБК для ННБ
Гидр. Якорь
Основные направления оказания услуг
ловильного сервиса
-
-
Ликвидация осложнений, аварий при бурении, освоении и
капитальном ремонте скважин с инженерным сопровождением с
использованием качественного, высоко технологичного
оборудования и передовых технологий:
Извлечение аварийного оборудования ловителями наружного /
внутреннего захвата
Фрезерные работы, скважинными фрезерами различной конфигурации
Применение резьбовых обурочных труб
Очистка забоя скважин от металлического и прочего «мусора»
Наружная резка НКТ
Внутренняя резка колонн
Предоставление комплекта ловильного и фрезерного оборудования с
иинженерным сопровождением
Аренда силовых вертлюгов
Наши Заказчики