Бурению горизонтальных скважин 5

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

Этот тип мотора можно применять при зарезке и корректировке направления ствола. На самом деле, этот мотор является основным компонентом КНБК,

которую можно применить для ориентирования ("скользящий режим") или прямолинейного бурения в режиме вращения. В режиме скольжения мотор изменяет направление ствола. Идеальным применением этого типа моторов является бурение всей секции от одной точки обсадки до другой. Теоретически,

при условии правильно выбранной КНБК и долота, мотор может оставаться внутри скважины до следующей точки обсадки. Высокая стоимость мотора должна компенсироваться существенной экономией бурового времени из-за уменьшения числа спускоподъемных операций и высокой скорости проходки.

Внастоящее время угол установки производится на поверхности.

Следующим технологическим новшеством будет мотор с изменяемым углом в

забое.

СПБГУАП группа 4736

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

Раздел 2

Бурильный инструмент

Здесь кратко обсуждается основной бурильный инструмент, который, по-

видимому, должен применяться при решении вопросов направленного бурения.

Для более детальной информации о конкретном оборудовании, необходимо ознакомиться с "Composite Catalog" или с перечнем выпускаемого заводами-

изготовителями бурильного инструмента.

Утяжеленные бурильные трубы (УБТ)

УБТ - тяжелые, сделанные из прочной стали трубы. Они устанавливаются в нижней части КНБК и нужны для увеличения нагрузки на долото

ипридания КНБК необходимой жесткости.

Применяются как гладкие, так и спиральные УБТ.

В направленном бурении применение спиральных труб более предпочтительно, (см. рис.21).

Спиральные выемки на трубах уменьшают площадь контакта между поверхностью трубы и стенкой скважины на 40%, уменьшая при этом вес

Рис. 2.1 самой трубы лишь на 4%. Вероятность дифференциального прихвата существенно уменьшается.

Укороченные УБТ (УУБТ)

Их часто называют патрубки и просто являются укороченной версией обычных УБТ. Укороченные УБТ могут быть изготовлены на заводе с самого начала или из обычной УБТ можно (разрезав ее) получить их две или более. В

направленном бурении УУБТ и немагнитные укороченные УБТ (НУУБТ) нашли широкое распространение в компоновке КНБК. Обычно, компании,

занимающиеся направленным бурением, применяют УУБТ различной длины

(1,5 м; 3 м; 4,5 м).

СПБГУАП группа 4736

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

Немагнитные УБТ (НУБТ)

Немагнитные УБТ обычно бывают гладкие (без спиральной нарезки). Они изготовляются из высококачественной, нержавеющей стали. Измеряющее магнитное поле оборудование, необходимо разместить в немагнитной трубе такой длины, чтобы на результаты измерения магнитного поля земли не оказывали влияния помехи. Измерительный инструмент изолируется от вредного влияния стальных компонентов КНБК и бурильных труб. Анадриловское оборудование

Ml, MWD и их вспомогательные элементы располагаются внутри своей собственной специальной немагнитной УБТ. SLIM-1 помещается во внутрь стандартной немагнитной УБТ.

Короткие немагнитные УБТ (немагнитные патрубки)

Немагнитные патрубки - это короткая модификация НУБТ. Они часто изготавливаются из обычных НУБТ укорачиванием. Немагнитный патрубок может устанавливаться между двигателем и MWD, для устранения магнитных помех от двигателя. Он часто устанавливается в КНБК, предназначенных для бурения горизонтальных скважин.

Перепускной переводник

Это переводник "ниппель-муфта" с установленным внутри перепускным клапаном. Его часто устанавливают выше забойного двигателя. В обычных вращающихся КНБК перепускной клапан вставляется или в переводник долота,

или в отверстие около стабилизатора долота.

Наддолотный переводник

Это переводник "муфта-муфта", устанавливаемый прямо над долотом, если не используется наддолотный стабилизатор долота. Внутрь его устанавливается перепускной клапан. Размеры бывают самые разнообразные.

Шламометаллоуловитель (ШМУ)

ШМУ представляет собой стальной, скошенный к низу переводник с "юбкой

", надетой на нижнюю, скошенную часть. Все это образует корзину для сбора шлама. Тяжелые частицы, которые не могут быть удалены при циркуляции,

оседают в корзине.

СПБГУАП группа 4736

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

Переводник - удлинитель

Это короткий переводник (обычно "муфта-ниппель"), который применяется для точной регулировки КНБК. Перепускной переводник можно использовать как переводник - удлинитель.

Толстостенные бурильные трубы (хевивейт)

Это трубы промежуточного веса с размерами бурильной трубы для более легкого обращения с ними. Их соединения имеют большую длину, что обеспечивает более надежное соединение и предотвращает абразивный износ наружной поверхности труб. Поверхность труб так же защищается против абразивного износа и центральными подушками. Соединения и противоизносные подушки - лучше противостоят изгибу, чем основное тело трубы. Некоторые такие трубы имеют две подушки. Эти трубы - менее жесткие, чем УБТ и имеют меньший контакт со стенками. Вероятность дифференциального прихвата уменьшается. Их свойство контактировать со стенками в трех точках позволяет решить две серьезные проблемы направленного бурения. Они позволяют выполнять бурение с высокими скоростями вращения с меньшим крутящим моментом.

Рис. 2.2

СПБГУАП группа 4736

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

Им легче пройти в закривленный участок ствола, у них меньшая площадь касания со стенками. Современная тенденция в конструкции КНБК такова, что количество УБТ стремятся уменьшить и за счет толстостенных бурильных труб получить необходимую нагрузку на долото.

Стабилизаторы

Стабилизаторы являются неотъемлемой частью большинства КНБК в направленном бурении. Стабилизаторы, устанавливаемые над долотом, имеют соединения "муфта-муфта". В них обычно устанавливается перепускной клапан.

У стабилизаторов колонны - соединения типа "муфта-ниппель". У большинства стабилизаторов правая винтообразная конфигурация вращения лопастей. Лопасти стабилизаторов покрыты различными твердосплавными материалами, (см. рис.

2.3). Возможны различные конструктивные особенности стабилизаторов.

Стабилизаторы применяются для:

•Ликвидация желобов и искривлений ствола

•Контроля отклонения ствола

•Уменьшения риска дифференциального прихвата

Имеется множество конструкций стабилизаторов. Самыми часто используемыми являются:

СПБГУАП группа 4736

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

Твердосплавное покрытие лопастей стабилизаторов

Рис. 2.3

СПБГУАП группа 4736

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

Стабилизаторы с приваренными лопастями

Лопасти стабилизатора привариваются к корпусу после предварительного нагрева всех компонентов и после сварки охлаждаются в течение длительного времени. Этот процесс обеспечивает целостность стабилизатора и сводит к минимуму поломки лопастей. Форма лопастей может быть прямая,

прямонаклонная или винтообразная (спиралевидная), (рис. 2.4). Стабилизаторы с приваренными лопастями не рекомендуется применять в твердых формациях из-за возможности поломки лопастей. Лучше всего они подходят для ствола большого диаметра в мягких формациях т.к. они позволяют использовать максимальные скорости потока жидкости. Относительная стоимость их - не высокая. При выработке, лопасти могут быть восстановлены.

Цельноточенные (интегральные) стабилизаторы

Интегральные стабилизаторы изготавливаются из одного цельного куска металла. Они - более дорогие, чем стабилизаторы с наваренными лопастями.

Спереди они могут быть скошены для обеспечения большего контакта со стенками скважины и уменьшения разрушения поверхности ствола скважины.

Они могут иметь или три, или четыре лопасти. Интегральные стабилизаторы обычно имеют твердосплавные накладки из карбида вольфрама и применять их рекомендуется в абразивных формациях.

Втулочные стабилизаторы

Существуют две основные конструктивные особенности стабилизаторов втулочного типа. (см. рис. 2.6).

Стабилизатор, состоящий из двух частей (сердечник и втулка)

Втулка наворачивается на сердечник с известным крутящим моментом.

Момент этот - не большой. Эту втулку легко менять и стабилизаторы такой конструкции выпускаются многими компаниями. Стабилизаторы такого типа широко используются в настоящее время.

Стабилизатор, состоящий из трех частей

(сердечник, втулка и переводник)

Сначала втулка наворачивается на сердечник. Затем на сердечник наворачивается переводник и это соединение затягивается крутящим моментом,

СПБГУАП группа 4736

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

величина которого рекомендована для соединения такого размера согласно API,

поскольку это соединение должно обеспечить достаточное уплотнение, чтобы не было протекания раствора. Необходимость тщательного ухода за поверхностью торцов и резьбы требует значительных затрат времени на замену втулки и поэтому в настоящее время такого типа стабилизаторы применяются не так часто,

как несколько лет тому назад.

Стабилизатор-хомут

Пример такого типа стабилизаторов показан на рис. 2.7. Эти стабилизаторы обеспечивают больший простор в конструкции КНБК, поскольку могут быть установлены в любом ее месте и обеспечить необходимые требования к контролю за направлением.

Некоторые работопроизводители настроены весьма скептически относительно возможности их применения, поскольку считают, что этот тип стабилизаторов может быть поврежден при спускоподъемных операциях.

СПБГУАП группа 4736

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

Другими стабилизаторами для направленного бурения являются:

Стабилизатор с не вращающейся резиновой втулкой

Этот тип стабилизаторов может устанавливаться в любом месте выше самого верхнего обычного в КНБК, особенно при проходке в абразивных формациях.

Резиновая втулка не вращается во время бурения и, таким образом, износ лопастей и повреждения стенок ствола - минимальны. Втулка из специального эластомера может использоваться при температурах до 177° С.

Стабилизатор с заменяемой (после износа) подушкой.

Четыре длинные лопасти "разнесенные" под 90° образуют заменяемую подушку с вставками из карбида вольфрама. Он - хорош для контроля направления в абразивных породах, но создает излишне высокое сопротивление крутящему моменту.

Стабилизатор с изменяемой геометрией

Этот стабилизатор можно "раскрыть" внутри ствола на том месте, где он должен работать, (см. рис. 2.8). Он имеет два положения - открытое

СПБГУАП группа 4736

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

(максимальный диаметр) и закрытое (минимальный диаметр). Он раскрывается внутри ствола, воспринимая нагрузку на долото и затем срабатывает гидравлический затвор, который и удерживает его в открытом положении. Для его закрытия необходимо до подъема колонны уменьшить давление раствора и,

после начала подъема (механическое давление устраняется), срабатывает механический затвор, удерживающий его в закрытом положении.

Расширитель с цилиндрическими шарошками.

Этот тип расширителя служит для поддержания диаметра ствола,

уменьшения сопротивления крутящему моменту и стабилизации буровой колонны. Он может быть трех и шести элементный (см. рис. 2.9). Расширитель может устанавливаться как возле долота, так и на колонне. Его полезно применять в абразивных формациях. Возле долота он устанавливается вместо стабилизатора. Иногда один или несколько расширителей устанавливают на КНБК. Их применяют для ликвидации желобов, искривлений и уступов стенок.

СПБГУАП группа 4736