Раздел 7

7Буровые системы Цели После изучения данного раздела обучающийся должен уметь следующее:

1. Объяснить понятия «управляемый двигатель» и «буровая система».

2. Назвать четыре преимущества управляемых буровых систем.

3. Назвать элементы управляемого двигателя с регулируемым кривым переводником (AKO) и описать назначение каждого из них.

4. Объяснить понятие «трехточечная геометрия».

5. Назвать основные конструктивные особенности подшипникового узла и первого стабилизатора бурильной колонны и объяснить их назначение.

6. Назвать критерии выбора диаметра первого стабилизатора колонны и выбрать требуемый диаметр для конкретных условий.

7. Определить конфигурацию КНБК с управляемым двигателем и переводником AKO для конкретных условий.

8. Знать инструкции по зарезке наклонного ствола с использованием управляемого двигателя.

9. Изложить содержание работ по проверке двигателя с переводником AKO на поверхности перед его спуском в скважину.

10. Знать меры предосторожности при спуске КНБК с двигателем и переводником AKO в скважину.

11. Описать порядок ориентирования рабочей поверхности инструмента перед началом направленного бурения с использованием управляемого двигателя.

12. Назвать и объяснить различные способы минимизации затяжек, действующих на стабилизатор и бурильную колонну при направленном бурении.

13. Предложить практические решения общих проблем, возникающих при бурении с использованием управляемого двигателя.

14. Знать инструкции по расширению ствола с использованием управляемого двигателя.

Двигатель с карданным шарниром (DTU)

Двигатель с регулируемым кривым переводником (AKO)

7. Управляемые буровые системы

7.1

Введение

До появления управляемых двигателей переоснащение КНБК для обеспечения направленного бурения зачастую требовало дополнительных спускоподъемных операций. Кроме того, используемые в то время технологии отклонения могли приводить к снижению рабочих характеристик долота.

Существует несколько методов непрерывного управляемого наклонно-направленного бурения с использованием управляемых забойных двигателей. Данные методы основаны на изменении угла наклона долота относительно оси ствола скважины и (или) создании поперечной силы, воздействующей на долото. При вращении бурильной колонны и, соответственно, корпуса двигателя с поверхности, долото будет выполнять прямолинейный ствол. Однако если бурильная колонна не вращается с поверхности, то долото будет проходить по искривленной траектории в зависимости от вектора поперечной нагрузки или угла наклона оси долота.

Большинство используемых в настоящее время управляемых буровых систем включает в свой состав объемные забойные двигатели и основаны на принципе отклонения оси долота относительно оси ствола скважины. Большая часть компаний, специализирующихся на наклонно-направленном бурении, используют управляемые в одной плоскости объемные двигатели с изгибом на корпусе карданного шарнира или в соединении между корпусом карданного шарнира и подшипниковым узлом. В настоящее время угол данного регулируемого соединения, как правило, выставляется на буровой площадке в диапазоне от нуля до максимального значения. Также существуют управляемые гидротурбинные двигатели, которые успешно себя зарекомендовали на месторождениях Северного моря и т. д.

7.1.1

Преимущества управляемых систем

 Использование данных систем позволяет практически исключить необходимость в спускоподъемных операциях с целью переоснащения КНБК для наклонно-направленного бурения, что сокращает время бурения.

 Данные системы могут выполнять скважины по более сложным траекториям.

 Они позволяют выполнять скважины с траекторией, максимально близкой к расчетной.

 Данные системы обеспечивают бурение с более высокой точностью по направлению.