Lektsii_3-4_Uslovia_i_kriterii_iskrivlenia
.pdf
Лекция 15 «Направленное и горизонтальное бурение»
ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА И СПОСОБЫ ОРИЕНТИРОВАНИЯ
отклоняющих компоновок
Ориентирование компоновки заключается в установке плоскости искривления отклоняющего комплекса в расчетном азимуте, обеспечивающем отклонение ствола скважины в
проектном направлении.
Для осуществления этой операции разработано большое количество технических средств и вспомогательных приспособлений. Многообразие технических средств для ориентирования забойных компоновок объясняется различием технико-геологических условий проводки наклонно направленных скважин.
Наибольшее значение при определении рационального способа ориентирования имеет зенитный угол скважины и расстояние от ее устья до интервала установки отклоняющих комплексов. По назначению ориентирующие технические средства делятся на три вида: для визуального и косвенного ориентирования, а также для ориентирования с помощью телеметрических систем.
Прямое визуальное ориентирование осуществляют при отклонении вертикальной скважины небольшой глубины, например при бурении под кондуктор Более простым и надежным является косвенное ориентирование специальными приборами, которые опускают внутри бурильных труб до места установки отклоняющего устройства Ориентирование с помощью телеметрической системы возможно при наличии канала связи между глубинным оборудованием и поверхностными контрольно-измерительными системами.
В процессе ориентирования отклоняющего инструмента необходимо следующее:
1) установить положение отклоняющего комплекса в скважине, определив направление плоскости действия отклонителя относительно
направления на север или направления апсидальной плоскости;
2) высчитать необходимый угол поворота плоскости действия отклонителя и поворотом с поверхности бурильной колонны с помощью
ротора установить отклоняющий комплекс в заданном направлении;
3) повторным контрольным замером удостовериться, что направле ние действия отклонителя соответствует заданным параметрам.
После проведения указанных операций приступают к бурению скважины в заданном направлении с помощью отклоняющего инструмента.
ОРИЕНТИРОВАНИЕ ОТКЛОНЯЮЩЕЙ КОМПОНОВКИ В СТВОЛЕ ВЕРТИКАЛЬНОЙ СКВАЖИНЫ
Вскважинах с зенитным углом меньше 5° практически невозможно ориентировать инклинометр в плоскости искривления ствола Поэтому в таких скважинах ориентировать отклоняющий инструмент необходимо прямым визированием с помощью приборов или визуально по меткам, нанесенным на замки и муфты бурильных труб
Впрактике наклонного бурения
наибольшее распространение
получили методы прямого визуального ориентирования отклонителя путем прослеживания направления его действия при спуске инструмента по меткам.
Ориентирование отклоняющего инструмента по меткам, нанесенным на замки и муфты бурильных труб
|
Данный метод применяют при забуривании |
||||
наклонного участка в вертикальном стволе |
|||||
скважины. Обычно отклонитель ориент.ируют на |
|||||
небольшой глубине (до 250 м), и в результате |
|||||
достигается необходимая точность |
|
|
|
||
|
Для осуществления этого способа ориентирования |
||||
первоначально |
бурильный |
инструмент |
|||
подготавливают — наносят метки на замках |
|||||
бурильных труб по одной образующей. С этой |
|||||
целью применяют специальный шаблон с уровнем, |
|||||
впервые предложенный А. М. Григоряном (рис. |
|||||
4.1). Он включает в себя полухомут и уровень, |
|||||
размещенный на верхней полке полухомута. В |
|||||
нижней части полухомута имеется специальное |
|||||
острие, с помощью которого прочерчивается линия |
|||||
по |
образующей |
бурильной |
трубы. |
По |
|
прочерченной линии с помощью зубила или |
|||||
наваркой наносят метки на замковых соединениях. |
|||||
Все другие метки на трубе должны быть |
|||||
ликвидированы. |
|
|
|
|
|
|
Для нанесения меток бурильную трубу |
||||
выкатывают на мостки и на один из замковых |
|||||
концов устанавливают шаблон. Поворачивая его |
|||||
вокруг оси трубы, совмещают пузырек уровня с |
|||||
центральными делениями на пробирке. В момент |
|||||
совмещения по скосу, положение которого |
|||||
соответствует размеру данной трубы, прочерчивают |
|||||
линию. Затем шаблон переносят на другой замок |
|||||
трубы, следя за тем, чтобы положение трубы было |
|||||
неизменным. Шаблон вновь устанавливают с той |
|||||
же стороны от оси трубы, выводят пузырек уровня |
|||||
в центральное положение и прочерчивают линию |
|||||
по тому же скосу. Метки наносят способом |
|||||
насечки или наварки. |
|
|
|
||
|
На буровой должно быть подготовлено столько |
||||
труб с метками, сколько требуется для спуска |
|||||
отклонителя до забоя скважины и дополнительно |
|||||
семь-восемь труб для наращивания в процессе |
|||||
одного рейса долота. |
|
|
|
||
|
Ориентирование |
отклонителя |
путем |
переноса |
|
меток с бурильных труб на неподвижную часть |
|||||
ротора впервые было осуществлено А. С. |
|||||
Свирским и П. И. Галютой. Они предложили |
|||||
прослеживать положение меток на бурильных |
|||||
трубах во время спуска инструмента с помощью |
|||||
специального шаблона ОБШС (рис. 4.2). |
|
|
|||
|
Ориентирующий комплекс спускают в следующем |
||||
порядке. Первоначально отклонитель ориентируют в |
|||||
заданном направлении по метке, имеющейся на |
|||||
корпусе отклонителя, обозначающей направление |
|||||
его действия. Эту метку при помощи универсального |
|||||
шаблона ОБШС или шаблона с ручкой переносят |
|||||
на неподвижную часть ротора и делают на ней |
|||||
отметку мелом. Это направление должно |
|||||
соответствовать заданному отклонению скважины. |
|||||
На |
отклонитель |
навинчивают |
первую |
||
свечу и метку на ней совмещают с меткой на роторе. После этого положение метки с нижнего замка свечи переносят шаблоном на неподвижную часть ротора, а метку на роторе, указывающую направление действия отклонителя, стирают. Затем спускают в скважину первую трубу. На подвижную часть ротора переносят метку с верхнего замка первой свечи и путем поворота стола ротора последние совмещают.
Навинчивают вторую свечу. Затем метку с нижнего замка второй свечи переносят на станину ротора, а предыдущие метки стирают. Вновь спускают свечу. Такие операции повторяют вплоть до спуска последней свечи, после чего на нее навинчивают ведущую трубу. Метку, перенесенную с последней бурильной трубы, совмещают с меткой на станине ротора.
Точный поворот каждой колонны ротором на необходимый угол затруднителен, поэтому в ряде нефтяных районов спуск по этому способу производят иначе.
До спуска первой бурильной трубы в скважину на ротор с помощью универсального шаблона переносят положение меток с отклонителя и нижнего замка трубы и измеряют расстояние между ними в направлении от метки, перенесенной с трубы, к метке, перенесенной с отклонителя. После этого метки, нанесенные на роторе, стирают. Спускают первую трубу, навинчивают и крепят машинными ключами вторую трубу. Метку с верхнего замка первой трубы переносят на ротор.
От нее откладывают ранее измеренную величину |
|||||
в этом же направлении и ставят новую метку со |
|||||
значком «О». Метку нижнего замка второй трубы |
|||||
переносят на ротор и измеряют расстояние от |
|||||
нее до метки со знаком «О». Метки вновь |
|||||
стирают и спускают следующую трубу. |
|||||
|
Указанные операции повторяют до конца |
||||
спуска отклоняющего инструмента. Положение |
|||||
метки «О» укажет |
направление действия |
||||
отклонителя в скважине. |
|
|
|
||
|
Ориентированный спуск |
инструмента путем |
|||
нанесения крестовых меток был предложен Р. Н. |
|||||
Матюшиным и Ю. С. Солдатовым. Осуществление |
|||||
этого способа связано с операциями по набивке |
|||||
новых меток на самой бурильной колонне без |
|||||
переноса их на ротор буровой установки. |
|||||
|
В скважину спускают отклонитель, ставят его |
||||
на |
элеватор и навинчивают первую свечу |
||||
бурильной колонны. Положение метки с отклони- |
|||||
теля строго по вертикали переносят на нижний |
|||||
замок бурильной трубы и набивают на нем новую |
|||||
метку, отличающуюся от уже имеющейся |
|||||
линейной, в виде крестика, как показано на рис. 4.3. |
|||||
Далее при помощи транспортира (рис. 4.4) |
|||||
измеряют длину дуги между меткой, имеющейся |
|||||
на бурильной трубе, и вновь набитой крестовой |
|||||
меткой в направлении от первой ко второй. При |
|||||
отсчете справа налево нуль транспортира |
|||||
совмещают с меткой на трубе, а у вновь нанесенной |
|||||
метки |
прочитывают |
|
по |
транспортиру |
|
соответствующее деление. |
|
|
|||
|
Отсчет справа налево называется прямым, |
||||
отсчет слева направо — обратным. |
|
||||
|
После измерения длины дуги в скважину |
||||
спускают |
|
|
|
бурильную |
|
трубу и ставят ее на клинья или на элеватор. На |
|||||
верхнем |
замке |
|
спущенной |
||
трубы от имеющейся метки откладывают величину дупт, измеренную на нижнем замке этой же трубы При этом нужно помнить направление измерения {поямое или обратное) Против отложенной челичины дуги набивают крестовую метку
Навинчивают следующую бурильную трубу Крестовую метку переносят на κν »нии замок вновь навинченной трубы и набивают на ней кресгпвуги метку Ичмерив длину дуги между имеющейся меткой на замке и вновь набитой крестовой меткой в направлении от первой ко второй, спускают инструмент на длину навинченной трубы В дальнейшем при спуске инструмента повторяют все описанные операции в той же иостедовательшкти В пропе<^е спуска показания транспортира необходимо записывать
В результате ориентированного спуп' по этому способу вдоль всей колонны бурильных труб по одной образующей набивают кресто вые метки Положение крестовой МАТКИ на верхнем еамке последней бурильной трубы будет характеризовать положение отклонителя в скважине
Метку, характеризующую положение О|Клони>елч после спуска отклоняющего инструмента, поправляют на в* личину смещения положения ребра ведущей трубы во время ее спуска Эту метку наносят на подвижную часть ротора Поворотом всей бурильной колонны при помощи ротора метку на столе ротора совмещают с метгой проектного направления скважины При бурении забойными двигателями вводят поправку на угол закручивания колонны от реактивного момента турбобура или винтового двигателя Инструмент несколько раз поднимают и опускают на 2—3 м для снятия возможных напряжений в колонне После этого начинают процесс отклонения скважины Ρ заданном направлении
Наращивание инструмента при ориентированном спуске отклонителя
Соблюдение правил наращивания инструмента имеет большое значение для точности ориентирозанного искрив пения сквамины Наиболее распространен способ наращивания по меткам
Перед отвинчиванием ведущей трубы положение одн >го из ребер квадрата переносят при помощь шаблона на неподвижную часть ротора Из ротора вынимают малые вкладыши и поднятую верхнюю бурильную трубу ставят на элеватор или клинья Затем проверяют положение того же ребра ведущей τρνδυ Гели произошло смещение, инструмент возвращают в исходное положг нис, переносят метку с замка грубы и отмечаю™ ее положение меткой на роторе Отвинчивают ведущую трубу, завинчивают и закрепляют наращиваемую трубу Инструмент вновь ус анавливают в исходное положение, совмещая метки на бурильнг . грубе н роторе Посче этого переносят метку с нижнего замка вновд добавленной трубы на роюр и остальные метки стирают
Инструмент спускают на длину добавленной грубы и ставят
