Одним из ключевых показателей бурения является механическая скорость проходки. Сегодня многие скважины «ЛУКОЙЛ-Коми» бурятся PDC долотами из высококачественной стали с алмазными поликристаллическими резцами. Но прогресс не стоит на месте и в процессе оптимизации создаются долота различных конструкций под определенные геологические условия. В результате исследовательской деятельности был разработан новый алмазный режущий элемент гребнеобразной формы (RDE).
В лаборатории
Как и стандартные резцы PDC, он имеет подложку из карбида вольфрама. Отличительной чертой является уникальная гребнеобразная форма алмазного слоя. Данный профиль позволяет режущему элементу воздействовать на породу более эффективно по сравнению со стандартным резцом PDC, происходит комбинирование механизмов разрушения: резания и скалывания. Проведенные лабораторные тесты показали высокую эффективность нового элемента: повышение стойкости, уменьшение нагрузки для внедрения резца в породу, увеличение скорости бурения, а также увеличение размера частиц выбуренной породы.
В ходе теста было выявлено, что элементу гребнеобразной формы требуется меньше нагрузки для внедрения в породу на заданную глубину. При этом сам резец также испытывает меньшую силу, что позволяет уменьшить реактивный момент на долоте.
На месторождении
На многих месторождениях Тимано-Печоры, в том числе и на Инзырейском, эксплуатационная секция скважин имеет значительную длину (порядка 1 800 метров). Геология представлена карбонатными породами – известняк и доломиты, с включением террагенных пород – аргиллитов и песчаников. Для применения технологии RDE была выбрана данная секция скважины, так как увеличение механической скорости проходки на таком протяженном участке позволяет значительно уменьшить время бурения. На базе стандартного долота с учетом геологических условий месторождения был создан новый дизайн долота с элементами RDE.
В ходе практического эксперимента по использованию резцов новой формы был установлен новый рекорд механической скорости проходки – на 30 % выше, чем предыдущий результат, и на 70 % быстрее средней скорости по месторождению. Время бурения было сокращено на 50 часов по сравнению со средним временем бурения.
Разработка нового дизайна резцов – широкое поле для творчества. А значит, нельзя исключать того, что в будущем нас могут ждать и другие улучшения в вопросах скорости бурения.
Александр ЧАСОВИТИН