Skoči na glavni sadržaj

Nafta i Plin, Vol. 39 No. 159. - 160., 2019.

Stručni rad

Razvoj rotirajućih upravljivih sustava za bušenje i njihova primjena u praksi

Marina Hudoletnjak orcid id orcid.org/0000-0003-1510-7663 ; Fika Eco d.o.o.
Nediljka Gaurina Međimurec ; RGN Fakultet Sveučilišta u Zagrebu

Puni tekst: hrvatski pdf 1.789 Kb

str. 73-82

preuzimanja: 549

citiraj

Preuzmi JATS datoteku

Sažetak

Ovaj rad obrađuje razvoj rotirajućih upravljivih sustava za bušenje te opisuje njihovu primjenu na primjerima iz prakse. Navode se razlozi koji su potaknuli razvoj rotirajućih upravljivih sustava za bušenje, kao što su izrada usmjerenih bušotina i problemi povezani s njihovom izradom alatima korištenim prije pojave ovih sustava. U radu su opisani njihovi osnovni dijelovi te operativni principi, odnosno temeljna klasifikacija sustava. Kronološkim redom navedeni su neki od sustava izrađeni i korišteni od njihove pojave sredinom 90-ih godina prošlog stoljeća do danas kako bi se pokazale njihove prednosti i mane te napredak tehnologije. Naposljetku, obrađena su dva primjera primjene rotirajućih upravljivih sustava u praksi koji dokazuju njihovu primjenjivost i superiornost u danim uvjetima.

Ključne riječi

rotirajući upravljivi sustavi; usmjerena bušotina; kut otklona od vertikale; smjer kanala bušotine; putanja

Hrčak ID:

227195

URI

https://hrcak.srce.hr/227195

Datum izdavanja:

21.10.2019.

Posjeta: 1.276 *

Publication date: 21 October 2019

Volume: 39

Issue: 159. - 160.

Pages: 73-82

DOI:

Article Information (continued)

Categories:

Subject: Stručni rad

Categories:

Subject: Professional Paper

Keywords:

Keyword: rotirajući upravljivi sustavi

Keyword: usmjerena bušotina

Keyword: kut otklona od vertikale

Keyword: smjer kanala bušotine

Keyword: putanja

Keywords:

Keyword: rotary steerable systems

Keyword: directional well

Keyword: deflection angle

Keyword: azimuth

Keyword: trajectory

Razvoj rotirajućih upravljivih sustava za bušenje i njihova primjena u praksi

Translated Title (en): Rotary steerable systems development and their field applications

[ORCID] Hudoletnjak Marina[1]

Email: marina.hudoletnjak94@gmail.com

 

Fika Eco d.o.o. Fika Eco Ltd. A.G.Matoša 1, 10310, Ivanić Grad

[ORCID] Marina Hudoletnjak[1]

Email: marina.hudoletnjak94@gmail.com

 

Fika Eco d.o.o. Fika Eco Ltd. A.G.Matoša 1, 10310, Ivanić Grad

[ORCID] Nediljka Gaurina Međimurec[2]

Email: nediljka.gaurina-medjimurec@rgn.hr

 

Rudarsko-geološko-naftni fakultet Faculty of Mining, Geology and Petroleum Engineering Pierottijeva ulica 6, 10000, Zagreb

Author notes:

Correspondence to: [*] Marina Hudoletnjak, Fika Eco d.o.o., A.G.Matoša 1, 10310, Ivanić Grad marina.hudoletnjak94@gmail.com

Abstract

Ovaj rad obrađuje razvoj rotirajućih upravljivih sustava za bušenje te opisuje njihovu primjenu na primjerima iz prakse. Navode se razlozi koji su potaknuli razvoj rotirajućih upravljivih sustava za bušenje, kao što su izrada usmjerenih bušotina i problemi povezani s njihovom izradom alatima korištenim prije pojave ovih sustava. U radu su opisani njihovi osnovni dijelovi te operativni principi, odnosno temeljna klasifikacija sustava. Kronološkim redom navedeni su neki od sustava izrađeni i korišteni od njihove pojave sredinom 90-ih godina prošlog stoljeća do danas kako bi se pokazale njihove prednosti i mane te napredak tehnologije. Naposljetku, obrađena su dva primjera primjene rotirajućih upravljivih sustava u praksi koji dokazuju njihovu primjenjivost i superiornost u danim uvjetima.

Translated Abstract

This article elaborates the development of rotary steerable systems and their application in some cases in practice. Reasons for the development of rotary steerable systems such as directional drilling and problems related with the tools used before these systems were developed are stated. The article describes the components of the systems and their operational principles, which are the basis for their classification. Different rotary steerable systems that have been developed and used since their appearance in the mid-1990s to date are described in chronological order to show their strengths and weaknesses and also advances in technology. Finally, two examples of application of rotary steerable systems in practice have been described to demonstrate their applicability and superiority under given conditions.

Uvod

Danas se radi širenja područja istraživanja ugljikovodika na nepristupačne terene, duboko more te nekonvencionalna nalazišta nafte i plina sve češće izrađuju horizontalne i usmjerene bušotine velikog dosega čija izrada nije moguća bez korištenja posebnih alata, uređaja i opreme. Primjer takvih sustava su i rotirajući upravljivi sustavi (engl. Rotary Steerable Systems, RSS) koji su razvijeni sredinom 90-ih godina prošlog stoljeća. Prilikom izrade usmjerenih bušotina javljaju se specifični problemi uzrokovani oblikom putanje i utjecajem težine alata duž zakrivljenog dijela kanala bušotine (Inglis, 1987). S povećanjem kuta otklona putanje bušotine od vertikale, ti problemi postaju jače izraženi, što produljuje vrijeme potrebno za izradu kanala bušotine i posljedično ukupne troškove njene izrade. Neki od problema koji se često susreću pri bušenju usmjerenih bušotina su: problemi s postizanjem planirane putanje kanala bušotine, mogućnost kolizije s bliskim kanalima bušotina, stvaranje koljena i ključanica u kanalu bušotine, nestabilnost kanala bušotine, diferencijalni prihvat alatki te potreba za izradom novog kanala bušotine (Jones i drugi, 2018). Otežano čišćenje usmjerenog kanala bušotine glavni je uzrok većine navedenih problema. Usmjeravanje dlijeta, a time i kanala bušotine, može se postići korištenjem (Gaurina-Međimurec i drugi, 2017): klina za skretanje (engl. whipstock), mlaza isplake, rotirajućeg dubinskog bušaćeg sklopa (engl. Bottom Hole Assembly, BHA), dubinskog motora i kosog prijelaza, te rotirajućeg upravljivog sustava. Pritom se moraju kontrolirati opterećenje na dlijeto i brzina rotacije (Gaurina- Međimurec, 2014). U ovom radu detaljnije se obrađuju samo rotirajući upravljivi sustavi i njihova primjena u praksi za rješavanje različitih problema, smanjenje neproduktivnog vremena i ukupnih troškova te povećanje proizvodnosti bušotina.

naftaiplin-73-82-g1.png naftaiplin-73-82-g2.png naftaiplin-73-82-g3.png naftaiplin-73-82-g4.png naftaiplin-73-82-g5.png naftaiplin-73-82-g6.png naftaiplin-73-82-g7.png naftaiplin-73-82-g8.png naftaiplin-73-82-g9.png

References

1 

AL-ENEZI, D., GHOLOUM, S., AL-HAJERI, M., MOHAMMED, J., DEORI, R., PANDYA, M., OMAR, M., AGAWANI, W., VALBUENA, F., ABDELHAMID, A., AL-ENEZI, R. Middle East Success Story with World's First Adaptive Drill Bit and Premium Rotary Steerable Technology (2018.) SPE Asia Pacific Oil and Gas Conference and Exhibition, Brisbane, Australia:

2 

ANDREASSEN, E., BLIKRA, H., HJELLE, A., KVAMME, S. A., ., HUAGEN, J. Rotary Steerable System Improves Reservoir Drilling Efficiency and Wellbore Placement in Statfjord Field (1998.) IADC/SPE Drilling Conference, Dallas, Texas

3 

ALRUSHUD, A., MOHAMMAD, M., OLIVEIRA, V., ZAHRANI, B. Effect of the Rotary Steerable System Steering Mechanism on Wellbore Tortuosity in Horizontal Wells. (2018.) Offshore Technology Conference Asia, Kuala Lumpur, Malaysia

4 

BARR, J. D., CLEGG, J. M.., RUSSELL, M. K. Steerable Rotary Drilling With an Experimental System (1995.) SPE/IADC Drilling Conference, Amsterdam, Netherlands

5 

CLEGG., J., MEJIA, C., FARLEY, S. A Paradigm in Rotary Steerable Drilling - Market Demands Drive a New Solution (2019.) SPE/IADC International Drilling Conference and Exhibition, The Hague, The Netherlands

6 

BUKER, M. Advancements in Rotary Steerable Technology. (2001.) Petroleum Society’s Canadian International Petroleum Conference, Calgary, Alberta, Canada

7 

DOWNTON, G., HENDRICKS, A., KLAUSEN, T. S., PAFITIS, D. New Directions in Rotary Steerable Drilling (2000.) Oilfield Review, Schlumberger

8 

GAURINA-MEĐIMUREC, N., PAŠIĆ, B., MIJIĆ, P. Nove tehnologije izrade naftnih i plinskih bušotina [Oil and Gas New Drilling Technologies – in Croatian] (2016.) Croatian Academy of Engineering Yearbook https://appsso.eurostat.ec.europa.eu/nui/submitViewTableAction

9 

FELCZAK, E., TORRE, A., GODWIN, N. D., MANTLE, K., NAGANATHAN, S., HAWKINS, R., LI, K., JONES, S., SLAYDEN, F. The Best of Both Worlds – A Hybrid Rotary Steerable System (2012.) Oilfield Review, Schlumberger

10 

GAURINA-MEĐIMUREC, N. Usmjereno bušenje [Directional drilling – in Croatian] (2014.) Unpub. Presentation for Drilling 2 Class, Faculty of Mining, Geology and Petroleum Engineering, University of Zagreb

12 

INGLIS, T.A. Directional Drilling. (1987.) Petroleum Engineering and Development Studies

13 

JEREZ, H., DIAS, R., TILLEY, J. Offshore West Africa Deepwater ERD: Drilling Optimization Case History (2013.) SPE/IADC Drilling Conference and Exhibiton, Amsterdam, The Netherlands

14 

JONES, S., SUGIURA, J., DAS, P. Design, Development and Testing of a Slimhole Rotary Steerable System (2010.) CPS/SPE International Oil and Gas Conference and Exhibition, Beijing, China

15 

JONES, S., SUGIURA, J., FEDDEMA, C., CHARTER, M. A New Rotary-Steerable System Designed for Vertical and Nudge Applications in North America Pad Development Drilling (2018.) IADC/SPE Drilling Conference and Exhibition, Fort Worth, Texas, USA

16 

MARAFI, A. A., AL MULAFY, M., IQBAL, H., AL-BATENI, E., FARHI, N., GHONEIM , M., SAMIE, M., HAMIDA, M. B., KHIRFAN, M., SEKHRI, A. Novel Downhole Technology With a True Point-the-Bit Rotary Steerable System Delivers Significant Operational Improvement and Cost Savings in a Challenging Reactive Shale Formation: Case Study, Kuwait (2018.) SPE Kingdom of Saudi Arabia Annual Technical Symposium and Exhibition, Dammam, Saudi Arabia

17 

MOODY, M., JONES, S., LEONARD, P. Development and Field Testing of a Cost Effective Rotary Steerable System (2004.) SPE Annual Technical Conference and Exhibiton, Houston, Texas, USA

18 

OLIVEIRA, V., ZAHRANI, B., ALRUSHUD, A., MOHAMMAD, M. Evaluating Wellbore Tortuosity in Horizontal Wells Caused by RSS Steering Mechanism (2018.) SPE Kingdom of Saudi Arabia Annual Technical Symposium and Exhibition, Dammam, Saudi Arabia

19 

OMAR, M. G., YACOUB BOUSHAHRI, M., GHANIM, A., AL-OSAIMI, M., DIXIT, R., MUBARAK, S., TAQI, G., TAHA, M., ABDELHAMID, A., AGAWANI, W., LEE, R., VALBUENA, F. G. Hybrid Drill Bit Technology Improves Build Up Rate Capabilities of RSS Tools and Eliminates Drilling Vibrations in Interbedded Carbonates (2016.) Abu Dhabi International Petroleum Exhibition and Conference, Abu Dhabi

20 

SCHAAF, S., MALLARY, C. R., PAFITIS, D. Point-the-Bit Rotary Steerable System: Theory and Field Results (2000.) SPE Annual Technical Conference and Exhibition, Dallas, Texas, USA

21 

SUGIURA, J. , JONES, S. Rotary Steerable System Enhances Drilling Performance on Horizontal Shale Wells. (2010.) International Oil and Gas Conference and Exhibition in China, Beijing, China

22 

TEREGULOV, O., SHAKUROV, R., SIROTIN, D. New Kick-Off Procedure with RSS Reduces the Operation Time by 92%. Western Siberia Experience (2018.) SPE Russian Petroleum Technology Conference, Moscow, Russia

23 

VORONIN, A., GILMANOV, Y., EREMEEV, D., DUBROVIN, A., ABALTUSOV, N., PERUNOV, A. An Analysis of Rotary Steerable Systems for Sidetracking in Open Hole Fishbone Multilateral Wells in Vostochno-Messoyakhskoye Field. (2017.) SPE Russian Petroleum Technology Conference, Moscow, Russia

24 

XUE, Q., HUANG, L., WANG, J., LI, L., LIU, B. The Specialty of Push-the-Bit Rotary Steerable Tool Dynamics (2019.) SPE/IADC International Drilling Conference and Exhibition, The Hague, The Netherlands

25 

(2018.) BAKER HUGHES https://www.bakerhughes.com

26 

(2015.) DRILLING CONTRACTOR http://www.drillingcontractor.org/wpcontent/uploads/2015/01/3D_new2.png

27 

(2018.) HALLIBURTON http://www.halliburton.com

28 

(2015.) SAAVEDRA, L. C. https://image.slidesharecdn.com/cursodireccional-141130181654-conversion-gate01/95/curso-perforacion-direccional-31-638.jpg?cb=1417554845

29 

(2019.) SCHLUMBERGER http://www.slb.com

This display is generated from NISO JATS XML with jats-html.xsl. The XSLT engine is libxslt.