Aspects of effective removal of rock particles from inclined and horizontal boreholes

• Autorzy: Shirinov Magomed M. , Bogopolsky Vadim O. , Bagirov Azad A.

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG.2025.03.04

Warianty tytułu

PL

Aspekty skutecznego usuwania cząstek skalnych z odchylonych i poziomych otworów wiertniczych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Drilling inclined and horizontal wells in offshore conditions presents numerous challenges. One of the main reasons for the large number of complications that can occur when drilling long boreholes, is the removal of cuttings without causing interference at the wellhead. The technical and technological approach discussed in this study constitutes a primary concern in enhancing the efficacy of borehole cleaning from the formation particles in both directional and horizontal wells, particularly in cases of substantial deviations. This technique, which takes geological conditions into account, is compared with traditional well-cleaning methods. It should be noted that the article is of a review nature. One of the most critical aspects of directional well construction is the efficient transportation of drilled rock particles (cuttings) from the well. Ensuring high-quality sludge transport to the surface is essential when drilling horizontal wells. Inadequate borehole cleaning leads to the accumulation of sludge, resulting in severe issues that may require substantial cost to resolve. The efficiency of sludge removal by the upward flow of the drilling mud depends significantly on the borehole’s zenith angle. As this angle increases, sludge becomes more challenging. The most significant difficulties typically occur in the 60–90° range, where sludge accumulates on the bottom wall of the well, forming an extended and stable “slurry cushion”. Cleaning the borehole in this interval appears to be a challenging task that frequently necessitates a significant investment of time.

PL

Wiercenie odchylonych i poziomych odwiertów w warunkach morskich wiąże się z licznymi wyzwaniami. Jednym z głównych problemów w długich otworach wiertniczych jest skuteczne usuwanie zwiercin bez zakłócania pracy na głowicy odwiertu. Podejście techniczne i technologiczne omówione w niniejszym opracowaniu koncentruje się na zwiększeniu efektywności oczyszczania otworów z cząstek skał w odwiertach kierunkowych i poziomych, szczególnie w przypadku znacznych odchyleń. Technika ta, uwzględniająca warunki geologiczne, jest porównywana z tradycyjnymi metodami oczyszczania otworów wiertniczych. Należy podkreślić, że artykuł ma charakter przeglądowy. Jednym z kluczowych aspektów budowy odwiertów kierunkowych jest efektywne usuwanie zwiercin. Zapewnienie odpowiedniego transportu urobku na powierzchnię ma kluczowe znaczenie podczas wiercenia odwiertów poziomych. Niewystarczające oczyszczanie odwiertu prowadzi do gromadzenia się zwiercin, co skutkuje poważnymi problemami wymagającymi znacznych nakładów finansowych na ich rozwiązanie. Skuteczność usuwania zwiercin przez przepływ płuczki wiertniczej w górę zależy w znacznym stopniu od kąta zenitalnego odwiertu. Wraz ze wzrostem tego kąta, usuwanie zwiercin staje się coraz trudniejsze. Największe trudności występują zwykle w zakresie 60–90°, gdzie zwierciny gromadzą się na dolnej ścianie otworu, tworząc wydłużoną i stabilną warstwę osadową. Oczyszczanie odwiertu w tym obszarze jest trudnym zadaniem, które często wymaga znacznych nakładów czasu.

Słowa kluczowe

EN

borehole; drilling mud; zenith angle; drill string rotation; sludge particles

PL

odwiert; płuczka wiertnicza; kąt zenitalny; obrót kolumny wiertniczej; cząstki zwiercin

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2025
• Tom: R. 81, nr 3
• Strony: 183--187
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz.

Twórcy

autor

Shirinov Magomed M.

• Azerbaijan State Oil and Industry University

autor

Bogopolsky Vadim O.

• Azerbaijan State Oil and Industry University

autor

Bagirov Azad A.

• Azerbaijan State Oil and Industry University

Bibliografia

• Akbulatov T.O., Khabibullin I.A., Levinson L.M., 2005. Investigation of the processes of sludge particle transport during flushing of horizontal wells. Improving the quality of well construction. Collection of scientific papers USPTU. International Scientific and Technical Conference, Ufa, 113–115.
• Bolchover P., 2007. Cuttings transport with drillstring rotation. Dep. in The MIIS Eprints Archive, 13–18.
• Cameron C., 2001. Drilling Fluids Design and Management for Extended Reach Drilling. SPE/IADC Middle East Drilling Technology Conference, Bahrain, 22–24 October. DOI:10.2118/72290-MS.
• Erge O., van Oort E., 2020. Modeling the effects of drillstring eccentricity, pipe rotation and annular blockage on cuttings transport in deviated wells. Journal of Natural Gas Science and Engineering, 79: 103221. DOI: 10.1016/j.jngse.2020.103221.
• Gorpinchenko V.A., Dilmiev M.R., 2010. The use of synthetic polymer fiber to increase the efficiency of sludge removal during drilling with PDC bits. Drilling and Oil, 6: 25–31.
• Khabibullin I.A., 2007. The influence of the rotation of the drill string on the transport of sludge in the horizontal wellbore. Oil and Gas Business, 5(1): 56–61.
• Krylov V.I., Kretsul V.V., 2005. Technological features of drilling wells with large downhole waste from the vertical. Construction of Oil and Gas Wells on Land and Sea, 10: 10.
• Kulikov V.V., 2008. Transportation of sludge along the borehole of an inclined well. Journal of Petroleum Engineer, 3: 18–19.
• Matytsyn V.I., Ryabchenko V.I., Shmarin I.S., 2002. Features of the process of sludge removal from horizontal and inclined sections of boreholes. Construction of Oil and Gas Wells on Land and at Sea, 3: 10–12.
• Mitchell J., 2001. Trouble-free drilling. Drilbert Engineering Inc., 334.
• Pilehvari A.A., Azar J.J., Shirazi S.A. 1999. State-of-the-Art Cuttings Transport in Horizontal Wellbores. SPE Drilling & Completion, 14 (03): 196–200. DOI: 10.2118/57716-PA.
• Shell Exploration and Production Company, 2003. Hole Cleaning Best Practices. Quick Guide. K&M Technology Group. Revision 1, 161.