Бурению горизонтальных скважин 5

СБГУАППБГУАПгруппагру па47364736https://newhttps://new.guap.guap.ru/i03/contacts.ru/i03/contacts

Иногда это может вызвать дополнительные затраты времени на ремонт или замену датчиков.

11. При замене втулок стабилизатора иногда приходится применять молоток.

Убедитесь, что рабочий, выполняющий эту операцию, пользуется защитными очками, а лица, не имеющие отношения к выполнению этой работы, находились бы на безопасном расстоянии.

12.Буровой мастер не должен использовать вес УБТ для проталкивания перепускного клапана (размещенного в верхней части долота) в наддолотный стабилизатор. Этот метод может привести к заталкиванию резинового уплотнителя перепускного клапана в область резьбового соединения долота и стабилизатора.

13.Не находитесь рядом с роторным столом во время открытия противовыбросового превентора.

14.Обычно, инженер MWD следит за подъемом/спуском УБТ для MWD.

Если по какой-либо причине он не может этого делать - инженер по направленному бурению должен проследить за осторожностью при выполнении этих операций.

15. С особой осторожностью следует обращаться с забойным двигателем.

Нельзя использовать подъемный переводник двигателя для подъема других элементов.

16.Будьте аккуратны при обращении со щитками - турбулизаторами КНБК.

17.Иногда представитель компании может спросить мнение инженера по направленному бурению о состоянии долота при его подъеме. Правильная оценка его состояния инженером повысит мнение о нем со стороны руководства.

18.Хорошее взаимопонимание между инженером направленного бурения и буровым мастером имеет жизненно важное значение для успешной работы.

Инженер должен работать с буровым мастером вместе, а не как надзиратель.

Кооперация ведет к успеху.

СПБГУАП группа 4736

СБГУАППБГУАПгруппагру па47364736https://newhttps://new.guap.guap.ru/i03/contacts.ru/i03/contacts

Изменение направления ствола

Технология отклонения ствола применяется на платформах для бурения новой скважины вблизи других с минимальным риском столкновения. Обычно начальный участок ствола бурится с небольшим набором угла (примерно 1/100') в

выбранном направлении. Из-за магнитной интерференции от соседних обсадных колонн, ориентацию выполняют по результатам гироизмерений.

Другими случаями изменения направленности ствола являются:

1.Бурение скважины, начало ствола которой - на одной стороне платформы,

аконечная цель - на другой, когда между начальным и конечным направлениями ствола находятся другие скважины.

2.Продолжить горизонтальный участок ствола настолько, насколько это возможно.

3.В случаях, когда отход от вертикали - большой по сравнению с истинной суммарной вертикальной глубиной.

Технология зарезки

*В мягких породах, когда объем информации о соседних стволах недостаточен, самым безопасным методом является струйный. Применение забойного двигателя - менее предпочтительно из-за возможного столкновения с соседними скважинами.

*Самым распространенным методом является применение забойного двигателя. Существуют два способа:

1.Применение долота 17 1/2" и забойного двигателя 9 5/8" с кривым переводником с углом установки 1-1/2 . Эта комбинация даст небольшое закривление. Ствол расширяют до нужного размера после работы двигателя.

2.Применение долота 26" и забойного двигателя 9 5/8". В этом случае требуется больший угол установки на кривом переводнике (2°). В мягкой породе

встволе большого диаметра трудно набрать угол. Эта техника, также приводит к необычно высокому износу двигателя.

СПБГУАП группа 4736

СБГУАППБГУАПгруппагру па47364736https://newhttps://new.guap.guap.ru/i03/contacts.ru/i03/contacts

Ориентация

Рис. 6.3

Забойный двигатель/кривой переводник КНБК можно использовать для зарезки скважин, коррекции ствола или для отхода от вертикали. Типичная КНБК для этих целей представляет собой:

Долото + забойный двигатель + кривой переводник + перепускной клапан + ориентирующий переводник (UBHO) + немагнитные УБТ +

стальные УБТ + хевивейт-трубы + бурильные трубы.

Конец корректировки направленности ствола может быть завершен только правильной ориентацией двигателя. Направление, в котором должен остаться инструмент после ориентации можно найти с помощью OUIJA BOARD.B этом методе используют векторные диаграммы. Применение OUIJA BOARD будет объяснено в другом месте этого раздела.

СПБГУАП группа 4736

СБГУАППБГУАПгруппагру па47364736https://newhttps://new.guap.guap.ru/i03/contacts.ru/i03/contacts

Оно может быть найдено также и математически. Для того, чтобы действительно знать как расположена ось кривого переводника, могут быть использованы различные методы. Замеры должны дать нам наклон, направление и угол поворота относительно оси. Во всех случаях ось кривого переводника должна оставаться опорной для определения угла поворота относительно оси. До недавнего времени, пока не появились надежные системы MWD, обычно ориентировались с помощью магнитного метода ориентации или с помощью метода пера. Магнитный метод ориентации редко применяют сегодня. Там, где приходится обходиться без MWD, применяют метод "пера".

На рис. 6.3 приводится иллюстрация применения этого метода. Наклон ствола, направление и ориентация относительно оси считываются с измерительного диска. Наклон относительно оси - показатель отклонения оси кривого переводника.

Реактивный момент

Реактивный момент создается потоком бурового раствора, действующего на статор. При бурении с забойным двигателем, по мере возрастания нагрузки на долото, крутящий момент, подаваемый на долото - увеличивается. При этом имеется соответствующий крутящий момент, действующий на корпус мотора и направленный против часовой стрелки. Он стремится повернуть ось мотора и,

следовательно, целиком КНБК против часовой стрелки. Это меняет ориентацию кривого переводника. Основным недостатком метода отклонения с применением забойного двигателя вместе с кривым переводником является трудность выдерживания нужного направления из-за действия реактивного момента. При ориентировании с ориентирующим переводником, инженер обязан оценить насколько повернется КНБК при начале бурения из-за действия реактивного момента. Это - одна из областей, где требуется проявить "искусство".

Параметры на забое, особенно давление, должны поддерживаться постоянными при работе с забойным двигателем. Это должно обеспечить постоянство реактивного момента и, следовательно, поворота КНБК (при условии равномерности породы).

СПБГУАП группа 4736

СБГУАППБГУАПгруппагру па47364736https://newhttps://new.guap.guap.ru/i03/contacts.ru/i03/contacts

Уменьшение скорости потока бурового раствора приводит к уменьшению реактивного момента. Уменьшение нагрузки на долото приводит к уменьшению реактивного момента. И, наконец, применение менее агрессивного долота приводит к уменьшению реактивного момента.

При струйном методе отклонения реактивный момент - отсутствует. Однако,

все же имеется тенденция долота к повороту вправо при работе сопла. Обычно величина отклонения не превышает 20 и она может быть легко компенсирована при установке инструмента.

Магнитный и гравитационный способы ориентации относительно оси

От вертикали до приблизительно 5° наклона ствола, гравитационные силы минимальные. Ствол не имеет четко определенную верхнюю (нижнюю) стенку.

До этого момента, ориентация устанавливается относительно Севера.

Рис. 6.4 Рис. 6.6

Этот способ называется магнитной установкой ориентации. При наклонах,

больших чем 5° ориентация устанавливается по высокой (потолочной) стороне ствола как опорной. Этот метод называется ориентацией по высокой стороне или гравитационным. Это относится ко всем способам измерения координат.

СПБГУАП группа 4736

СБГУАППБГУАПгруппагру па47364736https://newhttps://new.guap.guap.ru/i03/contacts.ru/i03/contacts

Рис. 6.5

Если в ствол опустить отвес, то гравитационная сила будет стремиться прижимать его к нижней стенке. Высокая сторона ствола расположена под углом в 180° от нижней стенки.

Гравитационный способ ориентации представлен на рис. 6.4. На рис. 6.5

показаны различные положения ориентации относительно верхней стенки ствола.

Если гравитационный датчик показывает точно 0°, то при бурении забойным двигателем не произойдет изменения в направлении ствола. Вся отклоняющая способность кривого переводника или кривизны корпуса будет направлена на набор угла ствола. Наоборот, при показаниях в 180° будет теряться угол. На рис. 6.5 представлена идеализированная ситуация. Необходимо придерживаться следующих правил:

а) При наклонах ствола больших, чем 30 , когда показания гравитационного датчика составляют 60°, при бурении забойным двигателем с использованием кривого переводника, происходит потеря угла ствола одновременно с поворотом.

При больших наклонах, эффект даже более очевиден.

б) При повороте налево, - эффект более выражен, поскольку реактивный момент действует в том же направлении, что и вес КНБК, долото начинает

СПБГУАП группа 4736

СБГУАППБГУАПгруппагру па47364736https://newhttps://new.guap.guap.ru/i03/contacts.ru/i03/contacts

"рыскать" (рис. 6.6). Таким образом, при коррекции влево, необходимо быть очень внимательным при установке ориентации относительно оси. Рысканье долота приводит к образованию участков различной кривизны при потере угла вместе с поворотом налево.

Чем больше наклон ствола, тем большие разрушения стенок могут произойти. Необходимо иметь в виду и то, что в рыхлых породах из-за гидравлической эрозии так же происходит потеря угла.

с) "Правильно" выполненной коррекцией может считаться та коррекция, при которой наклон ствола при подъеме оборудования остался таким же, как при спуске. Вся отклоняющая "мощь" кривого переводника была направлена на поворот ствола. В этом случае получаемая кривизна - минимальна при использовании комбинации долото/забойный двигатель/кривой переводник. На практике, поскольку идеальный случай редко достигается, необходимо стараться как можно меньше менять наклон ствола при выполнении корректировки.

Следует помнить, что корректировку безопаснее проводить с небольшим набором угла, чем с его потерей.

Угол можно потерять потом (если потребуется) с использованием роторной КНБК.

д) На основе вышесказанного, понятно, что необходимо заранее предвидеть некоторое падение угла при установке осевой ориентации больше чем 60° по отношению к высокой стенке. В табл. 6.1 представлены значения ожидаемого реактивного момента для различных глубин, для большей части двигателей различных заводов - изготовителей. При выполнении коррекции влево, имейте в виду, что величина момента будет больше, чем вычисленная на основе руководства по применению забойных двигателей. Если определенная осевая ориентировка при бурении приводит к увеличению наклона при повороте влево

(т.е. реактивный момент оказывается меньшим, чем требуется), необходимо при следующей установке долота сместить его дальше влево.

При выполнении коррекции вправо, помните, что реактивный момент будет меньше вычисленного на основе руководства по применению забойных двигателей. Если эта установка приводит к увеличению наклона при повороте

СПБГУАП группа 4736

СБГУАППБГУАПгруппагру па47364736https://newhttps://new.guap.guap.ru/i03/contacts.ru/i03/contacts

направо (т.е. момент оказывается большим, чем требуется), то при следующей установке нужно сориентировать долото еще правее.

Из вышеприведенного видно, почему коррекция в право считается более легко выполнимой, чем влево.

В обоих случаях, основная цель состоит в том, чтобы правильно начать коррекцию. Если с самого начала бурение начнется правильно и продолжится на расстоянии до прохода первого замка, то кривой переводник "ляжет" в эту выемку и будет стремиться остаться там. Тогда можно будет легко сделать небольшую поправку. Ствол будет поворачиваться плавно. Из табл. 6.1 видно, что, по мере увеличения наклона ствола, правильная установка угла относительно оси становится более важной.

Зарезка /корректировка /направленный отход

По-видимому, это самая трудная и ответственная часть работы инженера направленного бурения. Здесь мы будем иметь дело с магнитной (не гироскопической) ситуацией.

При ориентации с помощью метода "пера", на его магнитном координатном диске имеются пять компонент, определяющие направленность и ориентацию относительно оси (рис. 6.3).

a)Опорная линия на кривом переводнике.

b)Шпонка втулки UВНО, (выставленная точно по опорной линии).

c)Хвостовик "пера" на основании измерительной передачи. Выемка на

"пере" расположена на шпонке (b).

d)Положение Т-головки снеббера на вершине измерительной передачи. При сборке измерительной передачи, она должна быть точно выставлена по центру выемки "пера".

e)Указатель на приборе измерения угла по компасу (для инструментов

Sperry-Sun) или для других приборов, где индикатором является стрелка или

короткая жирная линия, должен быть направлен под углом 180° по отношению

к d.

СПБГУАП группа 4736

СБГУАППБГУАПгруппагру па47364736https://newhttps://new.guap.guap.ru/i03/contacts.ru/i03/contacts

Таблица 6.1

Оценочные значения реактивного момента для забойного двигателя 1:2

Оценочные значения левого момента при зарезке в вертикальном стволе.

СПБГУАП группа 4736

СБГУАППБГУАПгруппагру па47364736https://newhttps://new.guap.guap.ru/i03/contacts.ru/i03/contacts

Управляемый инструмент

Применяется однопроводниковая линия (на поверхностное оборудование непрерывно подаются параметры ориентации относительно оси). Применима как аналоговая, так и цифровая система передачи информации.

*Применяется точно такая же система установки, что и в вышеприведенном случае, (выемка "пера" сидит на шпонке хвостовика втулки внутри специального полнопроточного переводника UBHO)

*Реактивный момент хорошо виден на аналоговом дисплее.

*Можно применять или циркуляционную головку или переводник с боковым проходом с центровкой по вкладышам рабочей трубы.

*Можно применять только в ориентированном (не роторном) бурении.

*Имеет свойство фиксировать на пленку измерения показаний магнитного диска в стволе до подъема на поверхность. Это - хорошее средство двойной проверки предыдущих измерений.

Применение оборудования MWD вместе с КНБК, с забойными

двигателями

а) В этом случае работа по направленному бурению становится намного легче. Однако, в этом случае, угол установки (отсчитываемый по часовой стрелке,

если смотреть вниз по стволу) от базовой ориентации MWD относительно оси по отношению к опорной линии кривого переводника должен быть точно измерен.

Этот перекос затем нужно ввести в компьютер, расположенный на поверхности.

Данные, считываемые на поверхности, будут означать положение опорной линии кривого переводника как результат или магнитного способа ориентации относительно оси, или гравитационного (при угле наклона ствола больше 5, когда четко определяются нижняя и верхняя стенки ствола).

б) Иногда, сразу же над MWD, устанавливается переводник UBHO. Это оказывается полезным в случае отказа MWD, если необходимо провести измерения координатных параметров.

* Шпонка втулки UBHO выставляется точно по опорной линии кривого переводника (после выполнения всех соединений).

СПБГУАП группа 4736