37.Класифікація компоновок низу бурильної колони для попередження викривлення свердловин.

На даний час запропонована значна кількість конструкцій низу бурильної колони, які різняться між собою конструктивними елементами (ОБТ, калібратори, центратори, стабілізатори), їх призначенням, місцем розташування та іншим. На рисунках 14 і 15 показані різновиди компоновок для роторного і турбінного способів буріння.

За принципом дії КНБК для попередження викривлення основані на:

1. Ефекті виска або маятника (маятникові компоновки).

2. Принципі жорсткого центрування долота та низу у стволі свердловини (жорсткі компоновки).

3. Принципі центрування нижньої частини бурильної колони у свердловині.

4. Принципі шарнірного з’єднання.

5. Ефекті обертових мас або гіроскопа.

Вибір типу компоновки залежить від геологічних та техніко-технологічних умов бурінн

38.Маятникові компоновки низу бурильної колони.

Маятникові компоновки або компоновки, що працюють на принципі «виска» застосовують при бурінні у нестійких м’яких гірських породах, а також у стійких, коли з використанням жорсткої компоновки набраний максимально допустимий зенітний кут.

Принцип дії маятникових компоновок ґрунтується на «ефекті виска» (маятниковому ефекті), тобто на використанні ваги напрямної ланки КНБК.

У маятникових компоновках вісь компоновки майже на всю довжину не збігається з віссю свердловини, а «ефект виска» збільшується із ростом зенітного кута свердловини.

«Ефект виска» або маятника реалізується у КНБК з максимально наближеним до долота центром ваги. Це досягається використанням ОБТ максимально можливого діаметра і відповідно маси погонного метра. У такому разі при відхиленні осі КНБК від вертикалі виникає складова сили, яка сприяє поверненню долота до вертикалі. Тому такі компоновки називають маятниковими.

Найпростішою маятниковою компоновкою низу бурильної колони є КНБК, яка складається з ОБТ, що не має центруючих приспосіблень Збільшення діаметра ОБТ посилює «ефект виска» в результаті чого зменшується зенітний кут «α». Виходячи із раціонального промивання вибою, можна встановити максимальний діаметр ОБТ для даної свердловини і виявити можливість такої КНБК, щоб запобігти викривленню свердловини.

Маятникові компоновки використовують переважно при бурінні вертикальних свердловин у нестійких, м’яких гірських породах.

До складу таких компоновок входять:

1. Долото, ОБТ, бурильні труби.

2. Долото, ОБТ більшого діаметра, ОБТ, бурильні труби.

3. Долото, ОБТ розрахункової довжини, ОЦЕ, ОБТ, бурильні труби.

4. Долото, ОБТ більшого діаметра, ОЦЕ, ОБТ меншого діаметра, ОЦЕ, ОБТ, бурильні труби.

Вадою маятникових КНБК є те, що складової ваги часто недостатньо для компенсації відхиляючої сили. Внаслідок цього ствол свердловини викривляється. Для підсилення «ефекту виска» необхідно зменшувати навантаження на долото, що знижує показники роботи долота.

39.Жорсткі компоновки низу бурильної колони.

Жорсткі компоновки характеризуються тим, що вісь компоновки збігається із віссю свердловини. Це досягається застосуванням у складі компоновки квадратних та спіральних обважених бурильних труб максимально можливого діаметра, що виконують функцію жорсткого елемента та встановлення поруч з долотом опорно-центруючих елементів (ОЦЕ), які перешкоджають прогину трубних елементів та збільшують їх жорсткість.

Основна задача при використанні жорстких компоновок – мінімізація або ліквідація поперечної складової сили, яка виникає на долоті, при деформації компоновки при раціональному режимі буріння.

Жорсткі компоновки дозволяють при достатньо високих осьових навантаженнях зберігати прямолінійність КБНК та її співвісність зі стволом свердловини.

Жорсткі компоновки використовують для попередження викривлення свердловин при бурінні у стійких породах (твердих і середньої твердості), коли діаметр свердловини близький до діаметра долота.

Жорсткі компоновки відрізняються від маятникових тим, що у них застосовують калібратор, який з’єднується з долотом без перехідника.

У процесі розробки жорстких КНБК виходять із таких умов:

1. У КНБК повинна бути жорстка наддолотна ділянка. Діаметр цієї ОБТ є максимальний зі всіх секцій. Ця ділянка забезпечує попередження викривлення свердловини.

2. Навантаження на долото повинно створюватись вагою жорсткої наддолотної та стиснутої частини ОБТ. Для забезпечення прямолінійності осі ОБТ та стиснутої частини КНБК необхідно встановлювати опорно-центруючі елементи різних конструкцій.

3. Розтягнута частина ОБТ, що входить у склад КНБК, призначена для плавного переходу жорсткості перерізів цих ОБТ до жорсткості перерізу бурильної колони.

Жорсткі компоновки застосовують як при роторному, так і при турбінному способах буріння.