КОМПЛЕКС ВУЗЛІВ ДЛЯ СЕКЦІЙНОГО КРІПЛЕННЯ НАФТОГАЗОВИХ СВЕРДЛОВИН

Є. М. Ставичний; М. В. Романів; Я. М. Фем’як; О. Ю. Витязь; А. О. Ігнатов; С. А. Рибачук; В. Я. Фем’як

doi:10.31471/1993-9868-2024-2(42)-85-98

КОМПЛЕКС ВУЗЛІВ ДЛЯ СЕКЦІЙНОГО КРІПЛЕННЯ НАФТОГАЗОВИХ СВЕРДЛОВИН

Автор(и)

Є. М. Ставичний ІФНТУНГ; 76019, м. Івано-Франківськ , вул. Карпатська, 15
М. В. Романів ПП «Механік»; Україна, 77300, м. Калуш, Долинська вул. 1;тел. +38(03472)6-21-89
Я. М. Фем’як ІФНТУНГ; 76019, м. Івано-Франківськ , вул. Карпатська, 15
О. Ю. Витязь ІФНТУНГ; 76019, м. Івано-Франківськ , вул. Карпатська, 15
А. О. Ігнатов НТУ «Дніпровська політехніка»; Україна, 49027, м. Дніпро, пр. Дмитра Яворницького
С. А. Рибачук ТОВ «Надра Інжиніринг»; Україна, 76019, м. Івано-Франківськ, Крайківського 1/5; тел. 096 1295796
В. Я. Фем’як ІФНТУНГ; 76019, м. Івано-Франківськ , вул. Карпатська, 15

DOI:

https://doi.org/10.31471/1993-9868-2024-2(42)-85-98

Ключові слова:

родовище, свердловина, цементування, секційне кріплення, хвостовик

Анотація

Проведено оцінку вуглеводневого потенціалу надр України. Звернено увагу на необхідність використовувати ресурси важковидобувних запасів вуглеводнів. Провідні фахівці геологічного напряму акцентують увагу на необхідності споруджування глибоких свердловин, оскільки надзвичайно високо оцінено перспекти-ви нафтогазоносності великих і надвеликих глибин. Споруджування свердловин в таких умовах вимагає кріплення колонами-хвостовиками, а інколи і встановлення надставок, тобто в окремих умовах виникає необхідність проводити секційне кріплення свердловин обсадними колонами. Проаналізовано досвід проектуван-ня та впровадження пристроїв для кріплення свердловин колонами-хвостовиками та їх надставками. Оха-рактеризовано пристрої закордонного виготовлення та українських виробників. Звернено увагу на особливості застосування та роботи пристроїв для кріплення свердловин колонами-хвостовиками та їх надставками. Проведеними дослідження підкреслено переваги та недоліки як окремих вузлів пристроїв для секційного кріплення, так і пристрою загалом. З урахуванням технічних характеристик застосовуваних пристроїв розроблено вітчизняні пристрої для секційного кріплення типу КВСК 178-ЯП (комплекс вузлів секційного кріплення діаметром 177,8 мм якірно-пакерного типу). Перевагою дизайну пристроїв КВСК 178-ЯП є наявність якірного вузла, що дозволяє розвантажувати секцію обсадної колони на проміжну колону, герметизувати нижню секцію пакером та здійснити можливість дуплексного від’єднання бурильних труб від нижньої секції після цементування. Конструкторські особливості пристрою КВСК 178-ЯП для верхньої секції передбачають можливість контрольованого стикування секцій між собою та можливістю перевірки герметичності стикування натягом та подальшого цементування верхньої секції. Технічний дизайн даних при-строїв адаптовано для гірничо-геологічних умов родовищ України. Пристрої секційного кріплення типу КВСК 178-ЯП успішно впроваджено під час споруджування свердловин на родовищах Дніпровсько-Донецької западини (ДДЗ). Результати впровадження підтвердили високотехнологічний дизайн даних пристроїв, практичність, надійність та успішність застосування.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

1. Doroshenko V.M., Prokopiv V.I. Prob-lemy ta perspektyvy vydobuvannia nafty na rodovy-shchakh VAT «Ukrnafta»: Naftova i hazova promyslovist Ukrainy: na shliakhu do yevrointe-hratsii: Materialy mizhnar. konf., 9 – 10 lystopada 2005 r. K., 2005. P. 47 – 52. [in Ukrainian]

2. Lukin O.Iu. Vuhlevodnevyi potentsial nadr Ukrainy ta osnovni napriamky yoho osvoi-?nnia. Visnyk Natsionalnoi Akademii Nauk Ukrainy. 2008. No 4. P. 56-67. ISSN 0372-6436. [in Ukrainian]

3. Romaniuk O.M. Praktyka vprovadzhennia Production Enhancement Contracts ta uhod pro rozpodil produktsii. Nafta i Haz Ukrainy. URL: https://oil-gas.com.ua/statti/Практика_впровадження_Production_Enhancement_Contracts_та_угод_про_розподіл_продукції. [in Ukrainian]

4. Ieher D.O., Leshchenko I.Ch., Hryshanenko V.P. Prohnozuvannia, systemnyi analiz ta optymizatsiia strukturnoho rozvytku enerhetyky. The problems of general energy. 2019. No 1(56). P. 4–11. URL: https://doi.org/10.15407/pge2019.01.004. [in Ukrainian]

5. Ponomarenko H.S., Kholodnykh A.B. Zakonomirnosti rozpodilu resursiv vuhlevodniv u paleozoiskykh baseinakh davnikh platform (za hly-bynamy). Heolohichnyi zhurnal. 2014. No 2 (347). P. 59 – 72. ISSN 0367–4290. [in Ukrainian]

6. Rudko H.I., Sobol V.V. Perspektyvy naftohazonosnosti Ukrainy na velykykh hlybynakh dlia naroshchuvannia vuhlevodnevoho potentsialu Ukrainy. Mineralni resursy Ukrainy. 2020. No 2. P. 36 – 42. ISSN 1682-721X. URL: https://doi.org/10.31996/mru.2020.2.36-42 [in Ukrainian]

7. Horyzontalni sverdlovyny – dosvid burinnia ta perspektyvy dlia naroshchuvannia vydobuvannia nafty na rodovyshchakh Ukrainy / Ye.M. Stavychnyi, D.Iu. Ahafonov, A.O. Poshyvak, S.P. Tyvonchuk, D.A. Kekukh ta inshi. Rozvidka ta rozrobka naftovykh i hazovykh rodovyshch. 2022. No 4(85). P. 71 – 86. ISSN 1993–9973. URL: https://doi.org/10.31471/1993-9973-2022-4(85)-71-86. [in Ukrainian]

8. Zou L. et al. Unconventional casing pro-grams for subsalt ultra-deep wells with a complex pressure system: A case study on Well Wutan 1 in the Sichuan Basin / Zou Lingzhan, Mao Yuncai, Liu Wenzhong, Wang Haige, Guo Jianhua, Deng Chuanguang, Zheng Youcheng, Huang Hongchun, Li Jie, Yue Hong & Chen Gang. Natural gas industry. 2019. Vol. 6. P. 95 – 101.

9. Wu De, Liu Zhong, Li Heng, Xiao Xin, Li Jing. Research Development of Liner Hanger Tech-nologies. Advanced Materials Research. 2011. No 339. P. 538-542. URL: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/ AMR.339.538

10. Hashmi Ahmad, Riskiawan Arris, Pedreira Jose, Marghalani Ahmad. Innovative Liner Hanger System Designed for Operational Benefits in Harsh Environments. 2021. URL: https://doi.org/10.2118/207420-MS.

11. Johnson Michael, Ardoin Kevin, Sweep Miles, Wyatt Nathan, Benet Paul. Large Bore Expandable Liner Hanger provides Reliable, Cost-Effective Solution for Liner Placement in Critical Well Path. 2013. URL: https://doi.org/10.4043/24169-MS.

12. Zhong Allan, Johnson Michael, Kohn Gary, Koons Brian, Saleh Muhammad. Performance Evaluation of a Large Bore Expandable Liner Hanger for Field Operations in the Gulf of Mexico. 2015. URL: https://doi.org/10.4043/25995-MS.

13. Ma Lanrong. Research and Practice of Rotating Technique for Liner Hanger. The Open Petroleum Engineering Journal. 2012. No 5. P. 8-97. URL: https://doi.org/10.2174/ 1874834101205010088.

14. Walvekar Sunil, Jackson Tance. (2007). Development of an Expandable Liner-Hanger System To Improve Reliability of Liner Installations. URL: https://doi.org/10.4043/18730-MS.

15. Temitope Ajayi, Ipsita Gupta. A review of reactive transport modeling in wellbore integrity problems. Journal of Petroleum Science and Engineering, 2019. Vol. 175. P. 785-803. DOI: https://doi.org/10.1016/j.petrol.2018.12.079

16. Walter Crow, J. William Carey, Sarah Gasda, D. Brian Williams, Michael Celia. Wellbore integrity analysis of a natural CO2 producer. International Journal of Greenhouse Gas Control. 2010. Vol. 4, Iss. 2, P. 186-197. URL: https://doi.org/10.1016/ j.ijggc.2009.10.010.

17. Raj Kiran, Catalin Teodoriu, Younas Dadmohammadi, Runar Nygaard, David Wood, Mehdi Mokhtari, Saeed Salehi. Identification and evaluation of well integrity and causes of failure of well integrity barriers (A review). Journal of Natural Gas Science and Engineering. 2017 September. Vol. 45, P. 511 – 526. URL: https://doi.org/10.1016/j.jngse.2017.05.009.

18. Tu B., Cheng H.L. Alternative methodology for elastomeric seal RGD and aging testing validates long-term subsea seal performance and integrity. Presented at Offshore Technology Conference. 2016, 2-5 May, Houston, Texas, USA, URL: https://doi.org/10.4043/27125-ms.

19. Lin, Z.C. The strength analysis and structure optimization of packer slip based on ANSYS. Appl. Mech. Mater. 2013. 423 – 426, 1967 – 1971. URL: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.423-426.1967.

20. Wang Z., Chen C., Liu Q., et al. Extrusion, slide, and rupture of an elastomeric seal. J. Mech. Phys. Solid. 2017. No 99. P. 289 – 303. URL: https://doi.org/10.1016/j.jmps.2016.12. 007.

21. Al-Kharusi M.S.M., Qamar S.Z., Pervez T., et al. Non-linear model for evaluation of elastomer seals subjected to differential pressure. Presented at SPE/DGS Saudi Arabia Section Technical Symposium and Exhibition, 2011.15-18 May, Al-Khobar, Saudi Arabia, SPE-149032-MS. URL: https://doi.org/10.2118/149032-MS.

22. Al-Hiddabi S.A., Pervez T., Qamar S.Z., et al., Analytical model of elastomer seal performance in oil wells. Appl. Math. Model. 2015.

39 (10 – 11). P. 2836 – 2848. URL: https://doi.org/10.1016/j.apm.2014.10.028.

23. Hu G., Zhang P., Wang G., et al., The influence of rubber material on sealing per-formance of packing element in compression packer. J. Nat. Gas Sci. 2017. Eng. 38 (Feb 2017). P. 120 – 138. https://doi.org/10.1016/j.jngse.2016.12.027.

24. Alzebdeh K., Pervez T., Qamar S.Z. Finite element simulation of compression of elastomeric seals in open hole liners. J. Energy Resour. Technol. 2010. 132 (3), 031002. URL: https://doi.org/10.1115/1.4002244

25. Guo, Z., Li, Q., Wang, Y., et al., 2011. Analysis and structural improvement of the rubber part in packer in a way of non-linearity finite element. 2011 Second Inter-national Conference on Mechanic Automation and Control Engineering, 15-17 July, Hohhot, China, 12242645. URL: https://dx.doi.org/10.1109/mace.2011.5986860.

26. Han Feng, Han Hua, Zhong Pengrui, Zou Yong, Huang Jiqiang, Xue, Long. Study on Surface Configurations and Force Transfer Mechanism of Dual-Wedge Shaped Slips for Liner Hanger. Energies. 2023. 16. 3177. DOI: https://doi.org/10.3390/en16073177.

27. Chen Yong, Xiao Guo, Zhong Wen, Yi, Hao. Investigation of Mechanical Numerical Simulation and Expansion Experiment of Expandable Liner Hanger in Oil and Gas Completion. Shock and Vibration. 2020. 1-13. https://doi.org/10.1155/2020/9375835.

28. Suchasne vitchyzniane tekhnolohichne obladnannia dlia kriplennia sverdlovyn khvostovy-kamy z kolonoiu-filtrom / Ye.M. Stavychnyi Ya.M. Femiak, B.A. Tershak, A.O. Ihnatov, S.A. Rybachuk, Yu.V. Bochkur, N.M. Savchuk. Rozvidka ta rozrobka naftovykh i hazovykh rodovyshch. 2023. No 1(86). [in Ukrainian]

29. Yudhia D., Seyfetdinov R., Alhaj M., Aziz M., Rabis P., Ameri S., AlMarzooqi A., Barbera R., Sallam S., Omar H. First Deployment of Expandable Liner Hanger and Tie-Back System with Metal-To-Metal Seal in Gas Well, Offshore Abu Dhabi. 2023. https://doi.org/10.2118/214607-MS.

30. Yong Han, Bingyin Ji, Chun Ouyang, Guozhang Xiao, Jiping Tang, Bin Zhang, Hongjun Liang. Experiments illuminate reasons for casing wear. Oil and Gas Journal. 2010. No 108. P. 35-41.

31. Kotskulych Ya.S., Tyshchenko O.V. Zakinchuvannia sverdlovyn: Pidruch. dlia stud. vyshch. navch. zakl. prof. spriamuvannia «Burinnia». K.: Interpres LTD, 2004. 366 p. ISBN 966-501-042-5. [in Ukrainian]

32. Johancsik C.A., Friesen D.B., Dawson R. Torque and Drag in Directional Wells-Prediction and Measurement. Journal of Petroleum Techno-logy. 36 (06): Paper Number: SPE-11380-PA. 1984. P. 987–992 URL: https://doi.org/10.2118/11380-PA

33. Piatkivskyi S., Stavychnyi Ye, Femiak Ya., Tershak B, Ahafonov D., Kovbasiuk M. Well rehabilitation is a promising area for increasing hydrocarbon production. Strojnícky časopis – Journal of Mechanical En-gineering. 2024. Vol 74, No 1, P. 141 – 158. DOI: https://doi.org/10.2478/scjme-2024-0015.

34. Jadhav, S. Oil and gas production. Publisher: Scitus Academics Llc. 2015.

35. Ammerer N.H., Hashemi R. Completion Fluids Drilling. 1983. Vol. 44. № 8

36. Stavychnyi Y., Koroviaka Y., Ihnatov A., Matyash O., Rastsvietaiev V. Fundamental principles and results of deep well lining. V International Conference "Essays of Mining Science and Practice. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2024. No 1348(1), 012077. DOI: https://doi.org/10.1088/1755-1315/1348/1/012077.

37. Ulm F.-J., Coussy O. Strength Growth as Chemo-Plastic Hardening in Early Age Concrete. Journal of Engineering Mechan-ics. 1996. Vol. 122, No 12. Р. 1123–1132.

38. Koroviaka Ye., Stavychnyi Ye., Martsynkiv O., Ihnatov A., Yavorskyi A. Research on occurrence features and ways to improve the quality of productive hydrocarbon horizons demarcation. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 2024, No 3 P. 5-11. ISSN 2071-2227, E-ISSN 2223-2362. https://doi.org/10.33271/nvngu/2024-3/005.

39. Deepwater Horizon accident investigation report. Executive summary. British Petroleum. 2010.

40. Lutchmedial C. Safety and health for the oil and gas industry. Publisher: OSHE Consultants. 2016.

41. Hossain, M.E., Islam, M.R. Drilling engineering: problems and solutions. Scrivener publishing. 2018. Structure and properties of polymer composite materials based on polylactide and carbon fillers E. A. Lysenkov, R. T. Bishchak, G. O. Bartoshchak, V. O. Bila

##submission.downloads##

Опубліковано

24.01.2025

Як цитувати

Ставичний, Є. М., Романів, М. В., Фем’як, Я. М., Витязь, О. Ю., Ігнатов, А. О., Рибачук, С. А., & Фем’як, В. Я. (2025). КОМПЛЕКС ВУЗЛІВ ДЛЯ СЕКЦІЙНОГО КРІПЛЕННЯ НАФТОГАЗОВИХ СВЕРДЛОВИН. Нафтогазова енергетика, (2(42), 85–98. https://doi.org/10.31471/1993-9868-2024-2(42)-85-98