12.1.3.2. «Экспрессдрилл»

   

Роторная управляемая система «Экспрессдрилл» второго поколения компании «Нобль Дриллинг» диаметром 121 мм в данный момент находится в стадии промышленных испытаний в скважинах диаметром от 149 до 171 мм. Наработки, полученные при испытаниях и использовании системы «Веллдиректор», объединены в системе «Экспрессдрилл» (рис. 79).

Достоинства новой конструкции включают:

- меньше движущихся частей;

- эффективную модульную конструкцию;

- подшипники, смазываемые и охлаждаемые промывочной жидкостью;

- питание от турбинного электрогенератора;

- электрический масляный насос.

Простота и легкость использования и обслуживания – цель новой конструкции. Время на обслуживание при отправке устройства на производственную базу обслуживания и обратно снижено. В некоторых случаях простой ремонт может быть выполнен на буровой.

Рис. 79. Общий вид системы «Экспрессдрилл»

Рис. 80. Модули системы «Экспрессдрилл»

Модульная конструкция системы

Модульная конструкция системы обеспечивает легкий доступ и быструю замену основных изнашивающихся элементов, которые могут быть произведены непосредственно на буровой, и делает систему полностью обслуживаемой в полевых условиях (рис. 80). В отклоняющем блоке используются три сменных элемента модуля: гидравлическая система, инклинометрия и контроллер мотора; каждый из них может быть заменен с минимальными потерями времени запасным и отправлен в ремонтный цех (рис. 91).

Рис. 91. Сменные элементы системы

12.2.2. Роторные управляемые системы с позиционированием долота

«Point the bit»

К этому типу относятся системы: «Геопилот» – «Халлибёртон Сперри-Сан», АГС («Аутомэйтед Гайданс Систем») – КДАЛ («Кембридж Дриллинг Авто Лтд.»), «Смартслив» – «Ротари Стирабл Тулз», «Андердрилл» и «ДАРТ» – «Андергейдж».

Технология позиционирования долота заключается в смещении приводного вала относительно компоновки либо изменении его кривизны, что вызывает изменение угла атаки вооружения долота.

12.2.2.1 «Геопилот» – «Сперри-Сан»

Компания «Сперри-Сан» в сотрудничестве с Японской национальной нефтяной корпорацией разработала роторную управляемую систему «Геопилот» с позиционированием долота.

Рис. 92. Внешний вид и размеры «Геопилота»

Устройство «Геопилот» приведено на рисунке 92. В невращающемся корпусе 3 непосредственно над долотом размещаются датчики инклинометрии 2; приводной вал, на котором навернуто долото 1. Положение корпуса 3 фиксируется роликовым стабилизатором 4. Выше находятся датчики телеметрии 5, гибкий переводник 6 и компоновка телеметрии.

Рис. 93. Принципиальная схема отклоняющего устройства

Приводной вал 1 (рис. 93) размещается на верхнем и нижнем подшипниках. Верхний подшипник 2 имеет цилиндрическую форму, нижний подшипник выполнен в форме шара для позиционирования долота. Эксцентричные кольца 3 изгибают приводной вал посередине, в результате долото 5 отклоняется в противоположном направлении. Рабочий диапазон позиционирования долота 5 позволяет проводить сложные трехмерные профили.

На рисунке 94 дается схема действия эксцентричных колец. На рисунке 94 а эксцентрики диаметрально противоположны, в этом положении приводной вал остается прямым. На рисунке 94 б кольца направлены одинаково с максимальным изгибом приводного вала. Положение эксцентриков может изменяться в любом направлении (рисунок 94 в), позволяя позиционировать долото в любом направлении с любым углом в рабочем диапазоне.

Направление отклонения

Рис. 94. Изгиб приводного вала выбором положения внутреннего и

внешнего эксцентричных колец

Важная особенность «Геопилота» – использование специально спроектированного долота «Секьюрити-ДБС» с большой боковой поверхностью (рис. 95). Длинные ребра улучшают качество ствола скважины и стабилизируют траекторию, особенно в мягких породах. Системы «Геопилот» предпочтительны при проводке длинных прямолинейных участков.

Рис. 95. Долото «Секьюрити-ДБС»

Система имеет два режима управления. В ручном режиме положение устройства контролируется оператором. В автоматическом режиме «Геопилот» следует запрограммированной траектории с использованием алгоритмов поддержания и исправления траектории. Передача информации на поверхность осуществляется телеметрией с гидравлическим каналом связи на положительных импульсах, управление производится путем изменения потока бурового раствора и частоты вращения ротора, которые распознаются как определенные команды.