КР1_Повалихин_Строительство скважин
.pdf
12. Бурильные трубы: конструкция, типоразмеры бурильных труб.
Различают 4 типа бурильных труб:
1). С высаженными концами;
2). С высаженными концами и коническими стабилизирующими поясками;
3). с приварными соединительными концами;
4).Легкосплавные |
. |
|
|
|
|
13. Ротор буровой установки: назначение, конструкция, основные технические
характеристики.
Ротор – это своеобразный редуктор с конической зубчатой передачей, передающей вращение вертикально расположенной колонне бурильных труб от горизонтального вала трансмиссии.
Основные функции ротора:
1) передача вращения с горизонтального вала трансмиссии на вертикальную бурильную колонну при одновременной подаче бурильной колонны на забой. 2) для восприятия всех нагрузок, возникающих в процессе бурения и передачи их на основание буровой.
3) для восприятия реактивного момента корпуса забойного двигателя, доходящего до устья скважины.
Ротор служит также для полного или частичного поддержания БК на весу с помощью элеваторов или клиньев.
Диаметр отверстия в столе ротора определяет максимальный диаметр долота, которое может быть пропущено через него. В центральное отверстие вставляют вкладыши, в которые вводят зажимы для ведущей трубы.
Технические характеристики: тип ротора, диаметр отверстия в столе, допускаемая статическая нагрузка на стол ротора, максимальная частота вращения, мощность, передаточное число конической пары, габариты, масса, базовое расстояние (расстояние от середины цепного колеса до центра стола ротора)
14. Турбобур: история создания, конструкция, основные технические
характеристики, область применения.
История развития турбинного способа бурения начинается в 1923 г., когда
в СССР М.А. Капелюшниковым, С.М. Волоховым и Н.А. Крнеевым был
изобретен, изготовлен и применен на практике одноступенчатый редукторный
турбобур. Долговечность маслонаполненного зубчатого редуктора была низкой.
Турбобур Капелюшникова в среднем работал 10 ч до отказа. Тем не менее этот
турбобур в течение 10 лет успешно конкурировал с начинающим развиваться
роторным способом бурения.
Началом нового этапа в развитии конструкций турбобуров явилось
создание в 1934-1935 гг. в ЭКТБ (Экспериментальной конторе турбинного бурения
Азнефти) советскими инженерами П.П. Шумиловым, Р.А. Ионнесяном, Э.И.
Тагиевым и М.Т. Гусманом безредукторного турбобура с многоступенчатой
турбиной. Принципы, заложенные в эту конструкцию, стали основной для
дальнейшего развития турбобуростроения, а теоретические разработки и положения авторов безредукторного многоступенчатого турбобура позволили создать современную теорию турбиного бурения.
Турбобуры относятся к гидротурбинным забойным двигателям (ГТЗД),
которые характеризуются следующими особенностями:
рабочий орган турбобура выполнен в виде многоступенчатой осевой турбины,
имеющей лопатки статора и ротора, обтекаемые непрерывным потоком жидкости;
взаимодействие между лопатками турбины и жидкостью носит гидродинамический характер, т.е. гидравлические силы, вращающие ротор,
возникают в результате изменения величины и направления скорости движения жидкости между лопатками;
подвижная часть ГТЗД – ротор, совершает простое вращательное движение,
концентрично оси турбобура.
Современный турбобур состоит из корпуса, вала, многоступенчатой турбины, радиальных и осевых опор, других узлов и деталей
Сегодня турбобуры применяются при бурении верхних интервалов скважин с трехшарошечными долотами с негерметизированными опорами, с долотами,
оснащёнными алмазно-твердосплавными пластикатами (АТП), а также при использовании высокооборотных алмазных долот
15. Винтовой забойный двигатель: история создания, конструкция, основные
технические характеристики, область применения.
Впервые идея создания ВЗД на базе многозаходного винтового героторного механизма была предложена в Пермском филиале ВНИИБТ в начале 60х годов. В 1966 году идея была запатентована.
ВЗД – гидравлический забойный двигатель, рабочий орган которого выполнен в виде винтовой пары, состоящей из статора и ротора. Рабочий орган ВЗД имеет рабочие камеры, периодически сообщающиеся с входом или выходом, при этом жидкость под давлением периодически наполняет каждую камеру или вытесняется из нее;
•гидравлические силы возникают в рабочем органе в результате действия перепада давления и почти не зависят от скорости движения жидкости в камерах;
•подвижная часть – ротор, совершает сложное вращательное движение, эксцентричное к оси двигателя.
Винтовой забойный двигатель состоит из трёх основных узлов: винтовой пары, опорного узла и узла трансмиссии
Винтовая пара, являющаяся рабочим органом ВЗД, состоит из статора и ротора. Статор, называемый наружным элементом, является неподвижной корпусной деталью винтовой пары. Он имеет стальной трубчатый корпус и эластичную обкладку, выполненную из резины, с внутренней винтовой поверхностью. Ротор, называемый внутренним элементом, является вращающейся деталью винтовой пары. Он представляет собой стальной винт с износостойкой рабочей поверхностью. В шпиндельной секции установлена многоступенчатая осевая опора, через которую передаётся нагрузка на долото.
Винтовые забойные двигатели предназначены:
для бурения наклонно-направленных, глубоких, вертикальных, горизонтальных и других скважин, а также для капитального ремонта скважин;
для разбуривания песчаных пробок, цементных мостов, солевых отложений и т.д.
16.Керноотборный снаряд: конструкция, область применения.
Конструкция стоит из:
Верхнего переводника, подшипниковой подвески, корпуса снаряда, керноприемной трубы, нижнего переводника, кернорвателя и бурголовки Основной целью керноотборного снаряда является получение цилиндрических
образцов горных пород, которые позволяют детально изучать их физические и химические свойства. Эти образцы служат основой для геологических и геофизических исследований.
Керноотборный снаряд обычно состоит из нескольких секций длиной 7–8 м, что позволяет отбирать керн значительной длины (до 50 м и выше). В зависимости от типа снаряда получают керн разного диаметра и длины Выпускаются керноотборные снаряды типа «Недра», «Кембрий», «Силур», «Тенгиз» диаметром 100-240 мм и диаметром отбираемого керна 52-101 мм.
"Недра" для не осложненных условий бурения скважин;
"Кембрий" для условий бурения в рыхлых слабосцементированных и трещиноватых горных породах;
"Силур" для бурения в осложненных осыпями и обвалами условиях;
«Тенгиз»для бурения в условиях, осложненных нефтегазопроявлениями и поглощениями промывочной жидкости в породах с высокими коллекторскими свойствами.
17. Способы бурения: режимные параметры, принципы выбора способа бурения.
Способы бурения:
Ударный
Роторный
Бурение ГЗД (турбобур или ВЗД)
Комбинированный
Параметры режима бурения:
Осевая нагрузка на долото
Частота вращения долота
Расход бурового раствора
Выбор способа бурения проходит на основании данных о:
Горно-геологические условиях
Конструкции скважины
Вид профиля скважины
Доступность ремонтных баз
Мощности и состоянии буровых насосов
Забойной температуры
Виде и параметрах бурового раствора
Наличии и виде осложнений
18.Роторный способ бурения: область применения, преимущества и недостатки.
Область применения:
Бурение вертикальных скважин
При использовании тяжёлых буровых растворов
Бурение интервалов поглощений
«Горячие» скважины
Разбуривание мощных толщ глин, где требуется увеличенный расход бурового раствора и значительный гидромониторный эффект
Бурение поисковых и разведочных скважин (отсутствие ремонтных баз)
Преимущества:
Возможность независимого регулирования Pд и n – хорошая оптимизация бурения
Большая проходка на долото
Меньше опасность затяжек и прихватов, точнее определяется нагрузка на долото
Недостатки:
Большие силы трения колонны о стенки скважины, приводят к значительной потере мощности и ускоряют износ БТ
Более высокие требования к буровому оборудованию
Большая вероятность потери устойчивости буровой колонны
Низкая механическая скорость проходки
Необходимы высокопрочные стальные трубы
19.Бурения винтовым забойным двигателем: область применения, преимущества
инедостатки.
ВЗД – гидравлический забойный двигатель, рабочий орган которого выполнен в виде винтовой пары, состоящей из статора и ротора. Ротор ВЗД совершает сложное эксцентричное движение.
Область применения:
Бурение с использованием высокомоментных шарошечных и алмазных долот типа PDC
Бурение бурения наклонно-направленных, вертикальных, горизонтальных скважин, а также для капитального ремонта скважин
Бурение боковых стволов
Бурении аэрированными буровыми растворами, пенами и газами
Бурение интервалов поглощения с использованием тампонирующих наполнителей в буровом растворе
Преимущества:
Высокая механическая скорость проходки
Возможно использование недорогих стальных и алюминиевых труб
Возможность контроля режимов бурения по давлению на выходе насосов
Позволяют бурить скважины с большим отходом от вертикали
Недостатки:
Проходка на долото меньше
Большие требования к буровому раствору, плотность ограничена до 1,8
Невозможность бурения с раствором на углеводородной основе из-за износа эластомера
20.Турбинное бурение: область применения, преимущества и недостатки
Область применения:
Бурение наклонных и вертикальных скважин шарошечными и алмазными долотами истирающего типа
Бурение «горячих» наклонных скважин
Верхние интервалы скважин с многоколонной конструкцией (РТБ)
Преимущества:
Вращается только долото, в следствии чего маловероятны поломки БТ.
Возможность использования недорогих стальных и алюминиевых труб
Высокая частота вращения (от 400 до 1200 об/мин)
Перепад давления не зависит от режима работы
Высокая механическая скорость проходки