Критическая роль нарезки канавок перед зарезкой бокового ствола цементной пробки

«Нарезание канавок» (или «нарезка пазов») — это подготовительная операция, выполняемая на вершине цементной пробки перед началом бурения бокового ствола. Для этого необходимо использовать сверло (предпочтительнокороткое-бит PDC​ или фрезу с -зубчатым конусом), чтобы отшлифовать неглубокую прорезь или углубление (глубина 30-80 мм) рядом с запланированной точкой-отсчета удара. Операция выполняется счрезвычайно легкий вес долота (0,5-1,5 тонны), низкая скорость вращения (30-50 об/мин) и низкий расход (0,6-0,8 м³/мин). Ее суть состоит в том, чтобыискусственно создать миниатюрную направляющую «ступеньку» или пандус, обеспечивая начальную отклоняющую поверхность для последующего долота, чтобы предотвратить его скольжение по плоской поверхности цемента или бурение прямо вниз.

Устранение «ловушки плоской поверхности»: Плоская или неровная поверхность цемента не имеет естественной точки отклонения, что приводит к тому, что симметрично нагруженное долото, скорее всего, пробурится прямо через пробку обратно в старый ствол скважины. Канавка создает необходимую асимметрию. В документе приводятся промысловые данные: из 4 скважин блока, забуривших боковые стволы без прорезывания канавок, в 3 исходные отклонения по азимуту превышали 15 градусов, а в 1 произошел полный отказ. Напротив, во всех 8 скважинах, где выполнялась прорезка канавок, отклонения контролировались в пределах 5 градусов.

Проверка качества цементной пробки: процесс обработки служит прямой-проверкой качества в реальном времени. Такие параметры, какскорость проходки, колебания крутящего момента и характер возврата шламаявляются ключевыми показателями.

• Нормальный: Медленное, но равномерное проникновение, возврат мелких частиц цемента, постоянный крутящий момент.
• Аномальный: Чрезвычайно быстрое проникновение (слишком низкая прочность цемента), возврат больших грязевых пробок (загрязненная верхняя часть цемента) или резкие скачки крутящего момента/отскок долота (твердые полосы или обломки).

Установление контролируемой точки-броска: Без клина-отклонителя единственным ориентиром для долота является асимметрия его контакта с цементом. Канавка действует как искусственная направляющая-, обеспечивая естественное отклонение долота по траектории канавки, таким образом контролируя начальное направление бокового ствола и предотвращая непредсказуемое "ходящее движение" долота.

Предотвращение «отката» в старый ствол скважины: Если начальный угол отклонения слишком мал (<3°), the drill string can easily guide the bit back into the original wellbore after drilling through the plug, nullifying the sidetrack. A proper groove helps establish a sufficient initial angle to prevent this.

Выбор бита: Короткие-долота PDC с мелким конусомПредпочтительны из-за легкого проникновения. Конусные коронки с фрезерными зубьями-можно использовать с контролируемой нагрузкой на долото.Длинные-биты PDC или сверла с полным-отверстием запрещены.​ поскольку они не могут создать локальное отклонение.

Ключевые параметры (согласно таблице в документе):

Скорость вращения: 30-50 об/мин.

Вес на долоте: 0,5-1,5 тонны

Скорость потока: 0,6-0,8 м³/мин (достаточно для транспортировки шлама)

Пошаговый--процесс:

1. Спустите скважину на высоту 0,5 м над верхним слоем цемента, прокачайте и очистите поверхность.
2. Медленно опустите сверло, делая паузу каждые 0,1 м, чтобы почувствовать контакт.
3. Как только индикация веса покажет контакт, запустите поворотный стол (30 об/мин) и примените нагрузку 0,5 т.
4. Поддерживайте WOB и измельчайте на месте в течение 5–10 минут, чтобы образовалась начальная неглубокая ямка.
5. Возьмите коронку 0,2 м, прокрутите и наблюдайте за возвратом.
6. Снова опустите сверло, увеличьте нагрузку до 1,0 т и шлифуйте еще 10–15 минут, чтобы углубить и расширить канавку.
7. Общее время нарезания канавок должно составлять 20–30 минут, при этом достигается глубина ~ 50 мм.

«Три наблюдения» во время обработки канавок:

Крутящий момент: Стабильный крутящий момент является нормальным. Внезапное падение может указывать на скольжение или разрушение цемента; постоянное увеличение может сигнализировать о слипании или залипании битов.

Возврат черенков: Fine cement particles (1-3mm) are normal. Large chunks (>10 мм) указывают на чрезмерную нагрузку на нагрузку или хрупкость цемента. Грязь возвращает загрязнение сигнала.

Скорость проникновения (ROP): При нарезании канавок скорость проходки должна составлять 5–15 мин/0,1 м. Скорость проходки выше 2 мин/0,1 м указывает на то, что цемент слишком мягкий, и операции необходимо прекратить.

После-Проверка канавок:

Визуальный осмотр (после извлечения): Следы от шлифовки цемента должны быть сконцентрированы на одной (нижней) стороне сверла, что подтверждает образование эксцентриковой канавки.

Запустить-в-проверку отверстия: При обратном вращении сверло должно естественным образом «упасть» в канавку с заметным небольшим изменением веса.

Испытание на прогиб: Используйте параметры зарезки боковых стволов (2-3 т WOB, 40-60 об/мин), чтобы пробурить 0,5 м и провести исследование. Начальная скорость наращивания, превышающая или равная 2 градусам/30 м, подтверждает успешную нарезку канавки.

Случай успеха: Наклонная скважина с цементной пробкой на высоте 2700м. С помощью долота PDC φ152 мм была выполнена нарезка канавок (40 об/мин, нагрузка 0,8 т, 15 мин) для создания канавки глубиной ~40 мм. Проверка после-нарезания канавок выявила явный эксцентриковый износ. Последующая зарезка бокового ствола позволила достичь скорости нарастания 2,5 градуса на 30 метров и успешно покинуть старый ствол скважины.

Распространенные критические ошибки:

Чрезмерный вес во время нарезания канавок​ (например, 3-4t): позволяет просверлить прямое отверстие вместо шлифования канавки. Стержень «шлифовает», а не «сверлит».

Недостаточное время нарезания канавок​ (например, 3–5 минут): В результате образуется только царапина на поверхности, которая сглаживается. Рекомендуется минимум 20 минут.

Пренебрежение очисткой цементной поверхности​ перед нарезанием канавок: Загрязнения мешают формированию канавок и могут вызвать слипание долота.

Нанесение канавок до полного затвердевания цемента: Цемент должен достичь достаточной прочности на сжатие (более или равной 3,5 МПа, подтверждено образцами или CBL), чтобы обеспечить правильное формирование канавок.

Успех зарезки бокового ствола цементной пробки зависит от «стабильности», а не скорости. Процесс нарезки канавок, хотя и занимает около 30 минут, служит важной страховкой для всей операции,-гарантирующей, что цементная пробка не будет потрачена зря и новый ствол скважины не упадет обратно в старый.

Ключевая мнемоника:«Используйте легкое давление и медленное вращение, чтобы зашлифовать неглубокую канавку; наблюдайте за мелким шламом и эксцентриковым износом; начинайте зарезку бокового ствола только после достижения глубины канавки около 50 мм». Для получения более подробной информации, пожалуйста, свяжитесь с командой Vigor для получения более подробной информации о продукте.