Техника технология и технические средства применяемые при реконстру

Это обусловлено необходимостью создания опорной поверх­ ности, способной воспринимать нагрузку от веса инструмен­ та во время забуривания БС с целью формирования уступа в направлении проектного изменения кривизны скважины.

Зарезной цементный мост должен обладать высокой ме­ ханической прочностью и несущей способностью.

Механическая прочность тампонажного камня через 24 ч твердения при t = 75 °С должна составлять:

-при изгибе: > 3,5 МПа;

-при сжатии: 7,0 МПа.

Несущая способность зарезного цементного моста должна обеспечивать разгрузку на него инструментом весом не менее 8 т.

М ет одика расчет а осевой нагрузки на опорно-ликви­ дационный (зарезной) мост

Нагрузка на опорно-ликвидационный (зарезной) мост определяется исходя из нагрузок, возникаемых в результате спуско-подъемных операций при прохождении долота на участке среза клина-отклонителя или на участке зарезки, при забуривании с зарезного цементного моста. Осевая сила, дей­ ствующая на наклонную часть участка зарезки, вычисляется по формуле

P = G • -y/l + ц2 • sin а • sin(a + arctgp),

где а - угол наклона выработки зарезного цементного моста (угол скоса клина отклонителя), град;

ц - коэффициент трения скольжения; G - вес бурильной колонны, т.

Пример:

Исходные данные:

-бурильные трубы 089 мм;

-глубина установки цементного моста - 2000 м;

91

-коэффициент трения - 0,3;

-угол наклона - 2°;

-зенитный угол ствола скважины в интервале установки цементного моста - 10°.

Расчет:

G = 0,02 т • 2000 = 4 т,

а= (10 + 2)= 12°,

Р= 4 ■-у/Г+0Д)9 + sin 12° • sin(l 2° + (arctg0,09)° =

=4 • 1,044 + 0,2 • 0,3 = 4,24 т.

9.9.Технология бурения бокового ствола скважины

9.9.1.Забуривание бокового ствола

с зарезного цементного мост а

Перед началом забуривания БС зарезной цементный мост необходимо разбурить до точки забуривания роторным способом или с использованием гидравлического забойного двигателя. Допускается подбуривание цементного моста дви­ гателем-отклонителем с вращением бурильной колонны.

Величина отклоняющей силы на долоте является основ­ ным параметром для расчета геометрических размеров дви­ гателя-отклонителя, а также выбора режима забуривачия БС.

Геометрические параметры двигателя-отклонителя оп­ ределяются в соответствии с [22, 37, 38].

Для обеспечения контроля процесса забуривания боко­ вого ствола путем анализа состава шлама буровой раствор необходимо заменить или тщательно очистить.

При забуривании БС в вертикальном стволе (менее 4°) с вырезанным «окном» длиной 8 м отклоняющая КНБК должна включать ориентирующий переводник с посадочным гнездом для гироскопического инклинометра, а при длине «окна» 18 м - включать телесистему.

92

При забуривании БС из наклонного ствола отклоняющая КНБК должна включать телесистему.

Отклоняющая КНБК опускается на бурильных трубах до верхней отметки вырезанного участка обсадной колонны.

Производится ориентирование двигателя-отклонителя в проектном направлении (азимуте) с учетом значения рас­ четного угла закручивания бурильной колонны от реактивно­ го момента забойного двигателя.

Бурильная колонна фиксируется от проворота в ротор­ ном столе и осуществляется забуривание БС несколькими подачами долота при минимальной нагрузке. Каждая после­ дующая подача начинается ниже отметки предыдущей пода­ чи не более чем на 0,2-0,3 м.

Дальнейшее забуривание БС осуществляется путем по­ дачи долота с увеличением осевой нагрузки до необходимой величины.

При выходе на 3-4 м ниже вырезанного участка реко­ мендуется, не углубляясь и не меняя положения двигателяотклонителя, проработать в течение 3-4 ч «желоб», затем на­ грузку на долото постепенно увеличивать до проектного зна­ чения.

По составу шлама, выносимого буровым раствором из скважины, определяется момент полного выхода долота из старого ствола. Успешность забуривания бокового ствола определяется по отсутствию в шламе цементной фракции.

9.9.2. Бурение бокового ствола

Технология бурения БС аналогична для обеих схем забуривания: с клина-отклонителя и с зарезного цементного моста.

Бурение бокового ствола скважины осуществляется

спомощью компоновок низа бурильной колонны, которые

вобщем виде включают долото, наддолотный калибратор,

93

гидравлический винтовой забойный двигатель, телесистему, диамагнитные и обычные УБТ.

На начальном этапе забуривания бокового ствола при­ меняются ЬСНБК с двигателем отклонителем. Для бурения прямолинейно-наклонных и горизонтальных участков сква­ жины возможно применение КНБК неориентируемого типа.

Для осуществления управляемого бурения всего боково­ го ствола скважины применяются КНБК с двигателемотклонителем и телесистемой. Проводка прямолинейно­ наклонных и горизонтальных интервалов профиля двигате­ лем-отклонителем реализуется путем вращения бурильной колонны. Поскольку нижняя часть КНБК искривлена, при вращении ротором диаметр скважины несколько больше диаметра долота, что является положительным фактором при спуске и креплении хвостовика.

Для увеличения диаметра бокового ствола возможно применение бицентричных долот.

Бурение БС осуществляется в соответствии с его про­ ектным профилем, который может быть плоским или про­ странственным.

Управление отклоняющей КНБК азимутальным направ­ лением (обеспечение изменения азимута) осуществляется пу­ тем изменения угла установки двигателя-отклонителя отно­ сительно апсидальной плоскости траектории БС (вертикаль­ ная плоскость, проходящая через касательную к траектории бокового ствола в ее конечной точке).

Управление отклоняющей КНБК в зенитной плоскости (обеспечение изменения зенитного угла) осуществляется пу­ тем чередования режима «скольжения» (инструмент не вра­ щается) и вращения бурильной колонны. Это позволяет обеспечивать проектные параметры бокового ствола скважи­ ны и значительно уменьшает возможные отклонения от про­ ектного профиля БС.

94

9.9.3. Отклоняющ ие К Н Б К

Отклоняющая компоновка низа бурильной колонны (КНБК) - это нижняя часть бурильной колонны, которая

вобщем виде включает в себя следующие элементы (рис. 18):

-долото;

-калибратор;

-гидравлический забойный

двигатель-отклонитель; - телеметрическую систему;

-диамагнитные УБТ;

-УБТ (утяжеленные буриль­ ные трубы).

Отклоняющая КНБК предназна­ чена для забуривания и бурения кри­

или горизонтальных) интервалов БС. Кривизна БС зависит от пара­ метров отклоняющей КНБК, в том числе от величины угла перекоса ис­ кривленного двигателя-отклонителя, жесткости на изгибах габаритных раз­ меров секций двигателя-отклонителя. Выбор типоразмера двигателяотклонителя, в частности величины угла перекоса искривленного пере­ водника, осуществляется исходя из

диаметра эксплуатационной колонны и величины радиуса кривизны криволинейных участков проектного профиля БС.

В табл. 4 и на рис. 18 приведены схемы отклоняющих КНБК для забуривания и бурения БС из эксплуатационных колонн диаметром 140, 146, 168 мм.

95

Таблица 4

Рекомендуемые соотношения элементов отклоняющих КНБК

Рекомендуется применять наддолотный калибратор ло­ пастного типа с короткими спиральными лопастями (в пре­ делах 150-250 мм) и твердосплавными вставками. Лопасти калибратора должны быть приближены непосредственно к долоту. Диаметр калибратора должен быть меньше диамет­ ра долота на 2-5 мм.

Расчет отклоняющих КНБК для бурения искривленных участков БС осуществляется в соответствии с методикой с помощью программного обеспечения [22, 23]. Расчет за­ ключается в определении геометрических параметров двига­ теля-отклонителя, в частности угла перекоса искривленного переводника, при котором будет достигаться проектная ин­ тенсивность искривления на криволинейных участках про­ филя БС.

В табл. 5 приведены расчетные величины интенсивно­ сти, которую можно получить с помощью отклоняющих КНБК.

96

Таблица 5

Расчетная интенсивность искривления БС при бурении отклоняющими КНБК

Примечание. Забуривание и бурение криволинейных участков БС также возможно с помощью роторного отклонителя (роторных отклоняющих систем). Роторный отклонитель вместе с телесисте­ мой позволяет осуществлять направленное искривление скважины при вращении всей бурильной колонны ротором буровой установ­ ки, что обеспечивает непрерывную нагрузку на долото и более эф­ фективную очистку скважины от частиц выбуренной породы.

Вслучае если интенсивность искривления интервала БС

впроцессе бурения значительно меньше проектной, осуще­ ствляется смена отклоняющей КНБК на другую - с большим углом перекоса искривленного переводника.

9.9.4. К Н Б К для бурения прямолинейных

интервалов

Бурение прямолинейного интервала БС предполагает стабилизацию его зенитного угла и азимута. Проводку пря-

97

молинейных интервалов возможно осуществлять с помощью КНБК неориентируемого типа, которая может включать сле­ дующие элементы (рис. 19):

-долото;

-калибратор;

-гидравлический забойный двигатель с центратором на его корпусе;

-диамагнитная УБТ;

-УБТ (утяжеленные бу­ рильные трубы);

98

нителя - величина постоянная, при его расчете выбирается диаметр центратора, обеспечивающий равенство нулю от­ клоняющей силы.

Технологией бурения с помощью стабилизирующей КНБК, включающей двигатель, предусматривается вращение бурильной колонны ротором с частотой 30-60 об/мин.

В табл. 6, 7 приведены общие схемы и основные разме­ ры КНБК неориентируемого типа с забойным двигателем для бурения прямолинейных наклонных участков профиля БС при разных значениях зенитного угла БС.

Таблица 6

КНБК для бурения прямолинейных интервалов бокового ствола

99

Таблица 7

Основные размеры КНБК для бурения прямолинейных интервалов бокового ствола

Применение стабилизирующей КНБК неориентируемого типа для бурения прямолинейных интервалов профиля БС может осуществляться при периодическом контроле за тра­ екторией бурения с помощью инклинометра в диамагнитной трубе, установленной в КНБК над винтовым забойным дви­ гателем (см. прил. 1).

100