Фрезерование обсадной колонны
и вскрытие пласта бурением разветвленных каналов с высокой контролируемой интенсивностью за один рейс

Лягов И.А.

ООО «Перфобур»
Статья посвящена внедрению новой технологии строительства сети разветвленных и азимутально ориентированных каналов, направленной на повышение качества гидравлической связи пластов с материнской скважиной, с целью увеличения дебитов добывающих и приемистости нагнетательных скважин, что также позволяет увеличить межремонтный период работы скважинного насосного оборудования.
Технология позволяет вскрывать маломощные пласты, благодаря высокой интенсивности искривления с темпом до 10 градусов на 1 метр [1–4] для возможности приобщения пропластков, эксплуатация которых ограничена газовой шапкой и подстилающей водой. Техника и технология позволяют после установки ориентируемого якорного модуля осуществлять фрезерование обсадной колонны с последующим бурением канала и записью траектории за одну спускоподъемную операцию.

Введение

Каждый день сотни тысяч скважин простаивают в ожидании капитального ремонта. Существующие технологии не всегда позволяют полностью реализовать потенциал скважины, и порядка 25 % нефти и газа остается в пласте.
Технология «Перфобур» представляет собой метод управляемого механического радиального бурения сети разветвленных каналов, которая позволяет реанимировать старый фонд скважин.
Технология приобщает к разработке ранее пропущенные интервалы и маломощные пласты, эксплуатация которых ограничена газовой шапкой и активной подстилающей водой, как правило, на таких объектах рис-
кованно проводить гидравлический разрыв пласта (ГРП) и зарезку боковых стволов (ЗБС).
Также технология обеспечивает качественную гидравлически совершенную связь в системе «скважина – пласт», путем выхода каналов из поврежденной продуктивной зоны пласта (ПЗП), образованной кольматацией, инфильтратом бурового раствора и перфорационной жидкостью при первичном вскрытии, а также изменениями термобарических условий.
Технология использует имеющуюся инфраструктуру месторождения, а для ее реализации достаточно станка КРС (рис. 1).
Рис. 1. Схема устьевого оборудования и внутрискважинного оборудования при проведении работ
Применение такой технологии стало возможным благодаря разработке технической системы «Перфобур», которая позволяет строить каналы протяженностью до 25 м и диаметром 69 мм по сверхмалому радиусу кривизны с интенсивностью искривления до 10° на 1 метр. Каналы азимутально ориентированы, а количество таких каналов на одной отметке может достигать четырех без нарушения устойчивости обсадной колонны. Обеспечивается повторный вход в каждый канал для его освоения, интенсификации, капитального ремонта, записи траектории, обсадки фильтром или проведения геофизических исследований [1–8].
Компоновка изготавливается в модульном исполнении для удобства сборки на устье скважины и в габаритах, удобных для логистики, что обеспечивает возможность транспортировки оборудования в любую точку планеты.
Все узлы ТС тестируются на стенде в полноразмерной компоновке при бурении специальных блоков, моделирующих горную породу. Система состоит из узлов отечественного производства.
Область применения технологии обширна: это не только метод вторичного вскрытия и технология интенсификации притока, но еще и реанимация скважин с упавшим на забой инструментом, а также повышение приемистости нагнетательных скважин, проведение геофизических исследований внутри канала специальными малогабаритными приборами, глубокопроникающая кислотная обработка, задание направлений трещин для ГРП [10].
Сравнивая технологию Перфобур с конкурентами, стоит отметить, что представленная технология позволяет бурить каналы большой протяженности с контролем траектории в отличие от гидронамыва, не приводит к растрескиванию цементного камня в отличие от кумулятивной перфорации и уверенно преодолевает зону загрязнения ПЗП, которая может составлять несколько метров, обеспечивая при этом повторный вход в каждый канал [11–12].
Табл. 1. Сравнение с существующими методами стимуляции скважин

Технология подтвердила свою работоспособность при строительстве более 420 каналов. Работы проводились как в терригенных, так и карбонатных коллекторах, на объектах глубиной от 400 до 4 500 метров благодаря устройству для создания осевой нагрузки установленному в расчетном месте компоновки, над специальном винтовым забойным двигателем, плановый скин-фактор после внедрения технологии составляет «-» 3,2.
Максимальный эффект (прироста суточной добычи) на карбонатном коллекторе
составил 56 т/ сутки, в терригенном коллекторе 126 т/ сутки.
При проведении работ по строительству каналов, необходимо установить якорный модуль с привязкой по глубине, затем считав положение отклонителя, сориентировать и установить угол ориентации извлекаемого клина, и провести спуск ТС для фрезерования обсадной колонны, после чего извлечь компоновку и спустить буровую компоновку, несмотря на повышение надежности операций, так как каждая компоновка выполняет свое функциональное назначение, многие Заказчики хотели ускорить проведение ремонта, для этого была разработана новая модульная компоновка (рис. 2),
Рис. 2. Техническая система «Перфобур» для фрезерования и бурения
в которой благодаря фрез-долоту (рис. 3)
Рис. 3. Фрез-долото диаметром 70 мм

и проточному инклинометру (рис. 4), все три операции (фрезерование, бурение и инклинометрия) выполнялись без подъема компоновки на устье скважины.
Рис. 4. Проточный инклинометр
Все элементы новой компоновки, были испытаны на стенде (рис. 5) при фрезеровании участка обсадной колонны диаметром 146 и 178 мм (группы прочности стали от Д до P110), с последующим бурением песчано-цементных блоков, изготовленных по стандартам API.
Рис. 5. Стендовые испытания новой компоновки
Следующим этапом проведения эксперимента, были промысловые испытания (ОПР) компоновки непосредственно на скважине. Задачей испытаний являлись фрезерование эксплуатационной колонны и последующее бурение канала протяженностью до 14 м (без замены вооружения, за одно СПО) с одновременной записью траектории автономным нклинометром, в комплектации со специальным малогабаритным ВЗД. В процессе испытаний была отфрезерована обсадная колонна 146 мм (с толщиной стенки 7,7 мм) марки «Д» специальным фрез-долотом (рис. 6)
Рис. 6. Специальное фрез-долото 70 мм после строительства канала
диаметром 70 мм с последующим бурением канала и записью траектории (рис. 7).
Рис. 6. Специальное фрез-долото 70 мм после строительства канала
В процессе строительства канала при фрезеровании обсадной колонны была достигнута скорость 0,1 м/час, а при бурении — 0,8 м/час, при осевой нагрузке 3000…4000 Н и подаче насосного агрегата СИН-32 3…3,4 л/сек. Частота вращения фрез-долота составляла 350 об/мин, при крутящем моменте на валу ВЗД 180 Нм. Дифференциальный перепад давления в системе при фрезеровании составлял 12 и 15 атм при бурении. составляла Работы проводились в интервале 784,5–797,80 м (Башкирский ярус).
Лягов И.А.

ООО «Перфобур», Уфа, Россия
ilyagov@perfobur.com

Методология комплексного, интегрированного проектирования и производства системы техники и технологии строительства разветвленных каналов малого диаметра и радиуса кривизны, по прогнозируемой траектории с учетом обширных показателей качества и надежности технической системы «Перфобур» (ТС) включала следующие этапы. Разработка имитационных, физических, математических, феноменологических моделей работы ТС при фрезеровании обсадных колонн (ОК) различного типоразмера, бурении терригенных и карбонатных пород, их аналитическое или цифровое решение с анализом полученных закономерностей. Разработка конструкторской документации на компоновку низа бурильной колонны (КНБК) и модули ТС для возможности проводить фрезерование ОК и бурение с записью проточным инклинометром траектории. Изготовление опытных образцов с последующим проведением стендовых испытаний по фрезерованию и бурению специальных песчано-цементных блоков, изготовленных по стандартам American Petroleum Institute (API). Анализ режимов работы оборудования (перепад давления в системе и необходимая осевая нагрузка), а также замер механической скорости фрезерования и бурения. Сравнение данных, записанных проточным инклинометром, с фактическими значениями траектории канала, пробуренного в песчано-цементном блоке. Подетальная разборка модулей ТС и КНБК и ее дефектоскопия, после проведения стендовых испытаний. Проведение промысловых испытаний на скважине с последующим анализом работы оборудования в целом.
Перфобур, фреза, долото, инклинометр, спуско-подъемные операции, интенсивность искривления, продуктивная зона пласта
Лягов И.А. Фрезерование обсадной колонны и вскрытие пласта бурением разветвленных каналов с высокой контролируемой интенсивностью за один рейс // Экспозиция Нефть Газ. 2026. № 3.
С. 70–74. DOI: 10.24412/2076-6785-2026-3-70-74
20.04.2026
УДК 622.243.23
DOI: 10.24412/2076-6785-2026-3-70-74
Рекомендуемые статьи
Цифровизация
Аналитический обзор цифровых инициатив производственных направлений международных ВИНК
Представлен аналитический обзор посвящен исследованию современных трендов и практик цифровизации в области сбора, подготовки и транспортировки углеводородов
Добыча
Лабораторные исследования влияния водоизолирующих составов на динамические упругие свойства
Исследование рассматривает роль грязевых вулканов в углеводородном балансе планеты, а также их влияние на климат и органический мир
© Экспозиция Нефть Газ. Научно-технический журнал. Входит в перечень ВАК
+7 (855) 222-12-84
office@runeft.ru