Кнбк с искривлёнными двигателями

 

Кое-что из тех же самых принципов, обсуждаемых в главе 10 (роторные КНБК), применимо к КНБК с искривлёнными двигателями. Здесь мы будем рассматривать слу­чай искривлённого ВЗД.

Рассмотрим пример зарезки от вертикали. Скважина планируется таким обра­зом, что сразу набирается максимальный угол и секция с постоянным углом наклона бурится до следующей точки обсаживания. Целью применения искривлённой КНБК является зарезка и набор максимального угла в желаемом направлении. Это, в основ­ном, делается в ориентационном (скользящем) режиме. При достижении максималь­ного угла, колонну вращают с небольшой скоростью (30 — 60 об/мин). В идеале, на уча­стке постоянного наклона, при помощи искривлённой КНБК можно добиться того, что на долото не будут действовать боковые силы. Таким образом, после максимального набора угла нужно будет выполнить лишь несколько корректировок.

Рисунок 4-13

Рисунок 4-14

Оценка кривизны

 

Ожидаемая кривизна вычисляется для конкретного типа двигателя, его разме­ров, угла установки кривизны корпуса.

В случаях, когда необходимая информация не доступна, характеристики способ­ности набора угла могут быть оценены с хорошей точностью при помощи формулы

L — расстояние от долота до верхней втул. стабил.

 

(угол искривления двигателя)*200

—————————————-   = скорость набора 30 м

                          L

Замечание : эта формула верна только лишь для набора угла. При потере угла расчет не верен.

Ожидаемая скорость набора угла обычно предоставляется заводом — изготовите­лем двигателей. Анадрилл применяет расчет, основанный на параметрах трех точек. Долото- первая точка контакта. Второй точкой контакта является стабилизатор на кор­пусе шпинделя. Третьей точкой контакта обычно считают первый стабилизатор выше двигателя. Максимальный угол набора происходит, когда бурение на 100% осуществ­ляется не в роторном режиме. При этом предполагается, что ствол — калиброван. Харак­теристики пород влияют на степень влияния искривлённой КНБК при наборе угла.

На рис. 4-14 приведены результаты оценки кривизны для типичных КНБК с ис­кривлёнными двигателями PowerРak. На рис. 4-15 показана типичная искривлённая КНБК.Основные выводы относительно искривлённых КНБК могут быть следующие :

 

            Интенсивность набора угла град/10м

 

L1 = 5.85 м                      D1 = 5.85 м        100% скольжения 8.888

L2 = 1.425 м                    D2 = 1.425 м        80% скольжения 7.109

L3 = 1.275 м                    Угол = 45⁰            60% скольжения 5.331

Средний наружный     Удельный вес    40% скольжения 3.554

диаметр  = 204 мм         раствора = 102   20% скольжения 1.777

Средний внутренний             Диаметр

диаметр  = 145 мм                  скважины = 311 мм

 

1.      По мере увеличения угла искривления двигателя, боковые силы, действующие на долото — возрастают. Становится трудней работать в режиме скольжения. В ротор­ном режиме вращение так же затрудняется. На двигатель возрастают нагрузки. Для обычных направленных скважин угол больше чем 1,5⁰ не является необходимым и не может быть рекомендован.

 

2.      Стабилизатор двигателя выпускается увеличенным по отношению к калибра­тору. Обычно он больше на 1/8” для размеров ствола 12 1/4”. При еще больших разме­рах ствола , увеличение стабилизатора еще больше (1/4”).

 

Важно отметить, что проверка диаметра стабилизатора двигателя должна прово­диться при каждом подъеме, особенно при работе в твердых, абразивных формациях. В двигателях Анадрилла стабилизаторы, за редким исключением, — втулочного типа и их возможно заменять на буровой. Некоторые двигатели выполняются с интегральными стабилизаторами. Во всех случаях, если стабилизатор двигателя изношен (скажем больше чем 1/16” от увеличения для ствола размером 12 1/4” и менее), втулку (или дви­гатель) нужно заменить. В противном случае, в роторном режиме угол будет потерян.

 

3.      Если в самой верхней части КНБК отсутствует стабилизатор, то происходит следующее:

 

        Скорость набора угла возрастает.

        Кривизна при наборе угла становится непредсказуемой.

        Предсказуемость кривизны при потере угла — уменьшается.

        В роторном режиме угол, скорей всего, увеличится.

 

4.      Чем больше верхний стабилизатор соответствует своему (увеличенному) раз­меру и чем короче расстояние между ним и двигателем, тем больше кривизна при по­тере угла.

 

5.      Верхний стабилизатор всегда увеличен по крайней мере на1/8” больше калиб­ратора. Его размер никогда не должен быть больше стабилизатора двигателя.

 

6.      Уменьшение диаметра верхнего стабилизатора имеет тот же самый эффект, что и при первоначальном его размере и увеличении расстояния  между ним и двигате­лем.

 

7.      Старайтесь выдерживать первоначальный угол искривления двигателя по крайней мере на протяжении 80% времени набора угла. В противном случае, кривизна, полученная с новым углом искривления окажется больше ожидаемой.

 

8.      Выбирайте КНБК (особенно калибратор и расположение верхнего стабилиза­тора) так, чтобы на ориентацию не тратилось больше 20% от времени бурения оди­ночки. Скорость проходки в скользящем режиме меньше, чем в роторном. При увели­чении трения на стенках ствола, потеря времени на ориентацию возрастает. Стремитесь свести его к минимуму.

 

9.      Правильно выбирайте долото. Время работы долота и скорость проходки яв­ляются очень важными в направленном бурении.

 

10.  Опыт, полученный при бурении реальных скважин, дает надежду на разра­ботку точно настраиваемых КНБК в будущем.