Опорный Тюменский индустриальный университет

В 2016 году завершен четвертый этап прикладного научного исследования «Разработка технологии формирования сочленения (стыка) основного и бокового стволов в многоствольных скважинах, обеспечивающего доступ в оба ствола в процессе эксплуатации скважины», посвященный изготовлению стенда и проведению экспериментальных исследований.

Цель данного этапа исследований заключалась в совершенствовании технических, технологических и эксплуатационных качеств разрабатываемой технологии сооружения стыка путем проведения и анализа результатов экспериментальных исследований. Задачи, решенные на данном этапе ПНИ полностью отвечают требованиям Технического задания и план-графика проекта.

Изготовленный лабораторный образец позволяет сооружать много-ствольный стык с диаметром основного ствола 178 мм и бокового ствола 114 мм. Согласно Техническому заданию лабораторный образец масштабируемых технических средств для реализации технологии сочленения («стыка») основного и бокового стволов состоит из следующих основных элементов:

— Посадочный узел стыка, спускаемого в скважину в составе обсадной колонны перед цементажом скважины;

— Устройство для калибровки посадочного узла стыка в скважине после цементажа;

— Посадочный узел стыка, спускаемого в скважину в составе хвостовика перед цементажом скважины;

— Устройство для калибровки стыка в скважине после цементажа, сцепки и герметизации основного ствола с хвостовиком;

— Устройство для ориентации ремонтного или эксплуатационного оборудования по стволам (основному или хвостовику).

На данном этапе ПНИ, согласно техническому заданию и план-графику, был также изготовлен стенд для опробования лабораторного образца масштабируемых технических средств и технологии сочленения («стыка») основного и бокового стволов при строительстве многоствольных скважин.

Изготовленный стенд отвечает предъявляемым требованиям и позволять контролировать и регистрировать следующие параметры:

а) создаваемое давление в манифольде – линии высокого давления в диапазоне от 0 до 400 бар;

б) расход жидкости в диапазоне от 0 до 32 л/с;

в) нагрузка на раму не менее 2 тонн.

Состав изготовленного стенда включает следующие узлы:

-трехпоршневой насос высокого давления;

-привод трехпоршневого насоса высокого давления (дизельный или электрический);

— манифольд – линия высокого давления;

-рама для крепления испытываемых лабораторных образцов масштабируемых технических средств и технологии;

— компьютерная система регистрации параметров.

Проведенный анализ научно-информационных источников и результатов теоретических и экспериментальных исследований показал, что разработанная технология, комплект технических средств для строительства стыка многоствольной скважины и разработанный стенд для испытаний соответствуют современному уровню развития науки и техники. Также, проведенный анализ позволил выделить наиболее проблемные элементы конструкции многоствольных и многозабойных скважин. К таким элементам относятся стык МСС и МЗС, а также подвеска хвостовика бокового ствола в материнской колонне.

На четвертом этапе прикладных научных исследований проведены стендовые экспериментальные испытания разработанного лабораторного образца масштабируемых технических средств и предлагаемой технологии. Проведенные испытания отвечают требованиям технического задания и разработанной на предыдущем этапе Программы и методики испытаний. По итогам работы составлен акт и протокол стендовых испытаний. Лабораторный образец масштабируемых технических средств успешно прошел испытания и соответствует требованиям технического задания.

Испытания лабораторного образца позволили оптимизировать конструкцию его отдельных узлов, а также скорректировать технологический процесс строительства стыка многоствольной скважины с помощью разработанных технических средств. Полученный в результате экспериментальных исследований стык характеризуется правильной геометрией, а также полнопроходным диаметром материнской обсадной колонны и полностью соответствует требованиям технического задания. Проведенные испытания максимально приближенно имитировали реальные условия, при которых предполагается работа испытываемого оборудования и технологии, что соответствует техническому заданию.

Далее на данном этапе исследований, согласно техническому заданию и план-графику, были проведены дополнительные патентные исследования. Патентные исследования произведены в соответствии с ГОСТ Р 15.011-96 «СРПП. Патентные исследования. Содержание и порядок проведения», что полностью соответствует заданию на их проведение. В ходе проведенных патентных исследований установлено, что объект патентования обладает патентоспособностью и не вступает в правовой конфликт с существующими изобретениями и полезными моделями, запатентованными в Российской Федерации, стран ЕС и США. Установлено, что разработанное устройство (пробка мостовая ориентирующая по ЛОМТС.00.000) соответствует современному уровню развития техники.

Также, на данном этапе прикладного научного исследования за счет внебюджетных средств принято участие в ряде встреч и семинаров с потенциальными заказчиками, добывающими компаниями, которые могут применять разрабатываемую технологию и комплект технических средств на своих месторождениях, подготовлена заявка на охранный документ, приобретены материалы и комплектующие для изготовления лабораторного образца и стенда, определены показатели стандартизации и унификации лабораторного образца, произведена оценка его соответствия требованиям эргономики и технической эстетики, осуществлено участие представителя индустриального партнера ООО «ПФ «Сокол» в испытаниях и разработке предложений по совершенствованию конструкции лабораторного образца.

Результатом данного этапа является изготовление лабораторного образца и испытательного стенда, а также проведение экспериментальных исследований лабораторного образца масштабируемых технических средств для реализации технологии сочленения («стыка») основного и бокового стволов. Выполненные работы в полном объеме отражают поставленные задачи четвертого этапа.

Основной итог проведенных испытаний — лабораторный образец успешно преодолел экспериментальные исследования, и полностью пригоден для последующего практического внедрения.