7. Отклоняющие устройства со средним радиусом

Для бурения со средним радиусом искривления необходимы специальные (обычно укороченные) двигатели в сочетании с кривым переводником или шарнирным сочленением с бурильным инструментом. В последнем случае требуется также применение отклоняющего клина или сочетание шарнирной КНБК с ориентируемым отклонителем. Техника и технология бурения скважин со средним радиусом кривизны. Как показывает теоретические расчеты и практика бурения, для проводки скважин со средним радиусом кривизны до определенных пределов можно использовать отклонители традиционного типа, но укороченные. Например, при замене турбинной секции отклонителя ТО - 172 винтовым двигателем такого же диаметра радиус искривления R теоретически может быть уменьшен до 180 м. однако для достижения R=90 м потребовалось бы уменьшение общей длины отклонения до 4 м. очевидно, что при этом резко снизятся энергетические характеристики отклонителя.

Отсюда следует, что для получения радиусов искривления, относящихся по приведенной выше классификации к средним, требуется применение других типов отклонителей.

В последние годы разработаны специальные отклонители на базе винтовых забойных двигателей для бурения долотами диаметром 120,6... 215,9 мм с искривлением по среднему и малому радиусам.

Кроме того, перспективными для бурения со средними радиусами искривления являются шарнирные отклонители. При бурении ими может быть достигнута интенсивность искривления до 10°/10 м . Шарнирные КНБК обладают целым рядом преимуществ, главными из которых являются следующие

- существенное повышение точности проводки ствола по заданной траектории, так как шарнирные КНБК могут обеспечивать практически постоянную интенсивность искривления в широком диапазоне изменения зенитного угла;

- возможность применения, как при роторном бурении, так и использовании забойных двигателей;

- универсальность.

Под последним имеется в виду возможность выполнения с помощью шарнирных КНБК целого ряда различных технологических операций, связанных с проводкой наклонных и горизонтальных скважин:

- безориентированное увеличение зенитного угла при начальном его значении Q=12°;

- безориентированное уменьшения зенитного угла с заданной интенсивностью до расчетного предельного значения;

- предупреждение естественного искривления скважин;

- забуривание наклонного ствола в заданном азимуте;

- корректировка направления скважины.

Наблюдаемый в последние годы рост числа скважин с большими отходами (СБО) от вертикали и горизонтальных скважин (ГС) за рубежом и связанная с этим необходимость бурения со средними радиусами искривления, вызвали интерес к применению шарнирных КНБК .

8. Задачи при выборе компоновок низа бурильной колонны при бурении наклонных скважин.

За последние годы в СНГ и дальнем зарубежье неоднократно предпринимались попытки подобрать компоновки низа бурильной колонны таким образом, чтобы при бурении вертикальных или наклонно направленных скважин гарантировалась выдерживание их направления.

Была решена проблема выбора КНБК для бурения вертикальных скважин без ограничения эффективной нагрузки. К сожалению, это решение также в свою очередь, было связано с определенным ограничением. Оно заключалось в предположении, что при бурении центраторы в подобных КНБК постоянно остаются полноразмерными. Только тогда удавалось планировать бурение слегка наклонных прямолинейных стволов скважин с небольшим отклонением от вертикали. Однако вскоре было замечено, что в одних случаях применение жесткой компоновки КНБК было успешным, а в других не давало желаемых результатов. Детальный анализ показывает, что причиной появления недопустимых отклонений скважины от вертикали является отсутствие обоснованных рекомендаций по допустимому износу полноразмерных вначале центраторов в КНБК с множественной центрацией. На практике очень трудно придерживаться таких малых зазоров (официально допустимые зазоры для полноразмерных центраторов составляют 1,0... 1,5 мм на сторону), так как для этого в большинстве случаев необходимо менять центраторы почти после каждого рейса, поскольку износ в 1,0... 1,5 мм на сторону действительно можно чаще всего наблюдать после первого же долбления.

Ясно, что смена центраторов почти после каждого рейса - не самое экономичное решение, - оно может быть оправданным только в тех случаях, когда доказано, что все остальные средства исчерпаны. Можно рассчитать при заданных параметрах КНБК и определить диаметры и место установки опорно-центрирующих элементов для обеспечения необходимого темпа искривления.

В последние годы большое внимание уделяется вопросам научно обоснованного выбора различных КНБК для управления траекториями бурения наклонных скважин.

Наибольшую известность получила модель предложенная профессором М.Ж. Музапаровым. Она включает себя методику расчета длины полуволны бурильной колонны в наклонно-направленных и горизонтально-направленных скважинах, так как один из основных технологических факторов – «осевая нагрузка на породоразрушающий инструмент - создается сжатой частью бурильной колонны»,а также методику управления движением КНБК при различных зенитных углах скважины.