книги / Решение геолого-технических задач при направленном бурении скважин
..pdfТ аб л и ц а |
17 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Технологическая карта искусственного искривления скважин с помощью отклонителя ТЗ-3-73 |
|
|
|
|||||||||
Номер |
Операция |
Компоновка |
снаряда |
Технологические параметры процесса бурения |
|
|||||||
рейса |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Осевая нагрузка, |
Частота вращения |
Интенсивность про |
Длина рейса, |
||
|
|
|
|
|
|
|
кН |
инструмента, |
мывки, л/мин |
м |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
об/мин |
|
|
|
|
1 |
Чистка |
забоя от |
Шарошечное |
долото, |
колонко |
Рациональная |
100— 150 |
Максимальная |
0,1 |
|||
|
шлама, |
керна |
вая труба |
|
|
|
|
|
|
для |
конкретных |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
условий |
|
|
2 |
Собственно искрив |
Отклонитель |
T3-3-73 |
|
18—20 |
Рациональные |
для |
конкретных |
Расчетная |
|||
|
ление |
|
|
|
|
|
|
условий |
|
|
|
|
3 |
Бурение |
скважин в |
Коронка Z)= 76 мм, |
колонковая |
Рациональная для |
конкретных |
условий |
1,3 |
||||
|
новом направлении |
труба £> = 73 мм, |
£=1,5 м |
|
|
|
|
|
|
|||
4 |
|
|
Коронка D-76 мм, |
колонковая |
|
|
|
|
|
2,3 |
||
|
|
|
труба D = 73 мм, |
£ = 2,5 м |
|
|
|
|
|
|
||
5 |
|
|
Далее бурение |
ведется обычным снарядом с |
обычной |
технологией |
|
|||||
По шкале Z>c откладывают фактический диаметр скважины и через полученную точку проводят горизонтальную прямую до пересечения с лучом, соответствующим диаметру корпуса отклонителя d. Из точки
пересечения |
А опускают |
перпендикуляр |
до линии, |
соответствую |
щей длине |
жесткой части |
отклонителя |
/ (точка Б). |
Затем через |
вновь полученную точку проводят горизонтальную прямую до пересечения с кривой, соответствующей требуемому углу пространст венного искривления \|/ в точке В. Из точки В проводят вертикальную прямую до шкалы AL, где и считывается требуемая длина интервала искривления.
На рис. 44 в качестве примера показан порядок определения величины AL при De = 78 мм; d= 73 мм; /= 1,75 м; ф=4°. Ответ: AL = 5,35 м.
Однако следует отметить, что стабильность в наборе кривизны для отклонителя ТЗ-З невелика, а интенсивность пространственного искрив ления колеблется в пределах 0,2—3 градус/м.
Технология бурения с использованием отклонителя T3-3-73 приве дена в табл. 17.
Отклонитель непрерывного действия СБС
Отклонитель СБС, разработанный ВИТР и ПГО «Центрказгеология», предназначен для искусственного искривления скважин диамет
рами 59 и 76 мм. При |
его использовании возможно |
плавное |
ис |
кривление ствола с регулируемой интенсивностью |
от 0,2 |
до |
|
1,5°/м. |
имеет двухъярусную систему |
раскрепле |
|
Отклонитель (рис. 45) |
|||
ния— в верхней и нижней частях снаряда. Такая система раскрепления статора-отклонителя повышает надежность сохранения заданного направления и позволяет более уверенно регулировать интенсивность искривления. При этом осевая нагрузка передается на породоразру шающий инструмент через корпус статора, а не через шарнирный узел вала ротора, что повышает его работоспособность.
Опыт применения СБС показдл высокую надежность отклонения скдажин в заданном направлении (75—90%) в породах IX—XI категорий по буримости. С уменьшением категории пород надежность
работы снаряда возрастает до 94—99%. |
|
|
|
|||||
Техническая характеристика |
отклонения |
СБС |
|
|
|
|||
Диаметр корпуса, мм........................................... |
|
.... |
44 |
57 |
73 |
|||
Длина |
отклонителя, мм......................................... |
|
.... |
1770 |
1850 |
1895 |
||
Масса, |
кг................................................................. |
усилие, кН |
|
|
12 |
25 |
45 |
|
Распорное |
градус/м |
|
4 |
5 |
6 |
|||
Интенсивность |
искривления, |
|
|
0,2— 1,5 |
|
|||
Режим |
работы |
(не более): |
|
|
15 |
20 |
25 |
|
осевая |
нагрузка, кН......................................... |
|
|
|||||
частота |
вращения, об/мин............................... |
|
40—80 |
300 |
|
|||
интенсивность промывки, л/мин..................... |
.... |
60—100 80—120 |
||||||
Технология искривления отклонителями СБС приведена в табл. 18.
112
Рис. 45. Отклонитель непрерывного действия СБС:
/ —переходник для присоединения породоразрушающего инструмента; 2 и 10—ниж
ний и верхний |
подшипниковые |
узлы; |
3 и |
нижняя и верхняя |
каретки |
стабилизатора; 4 |
- полуклин; 5 —шарнир; |
6 - шлицевое зацепление вала |
ротора: |
||
7 —пружина; 9—верхний полуклин; |
11— переходник |
|
|
||
Извлекаемый отклонитель разового действия СНБ-57
Отклонитель СНБ-57, разработанный в ПГО «Востказгеология» (рис. 46), состоит из корпуса с узлами отклонения и крепления и отбурочного инструмента. Отбурочный инструмент отклоняется в диа метрально противоположных направлениях в нижней части клином 13 и в средней части направляющей 8, что значительно улучшает резуль таты по искривлению скважины. Невращаклцаяся часть снаряда рас крепляется за счет расклинивания верхней 7 и нижней 11 частей корпу са, соединенных между собой Т-образной шпонкой 9 и фиксируемых в исходном положении друг относительно друга стопорным винтом 10.
Отбурочный инструмент состоит из коронки 12, колонковой трубы б, переходника 5 и бурильной трубы 1 диаметром 33,5 мм. Отбуроч ный инструмент соединяется с корпусом раскрепляющего устройства переходником 3.
Сориентированный отклонитель ставится на забой, после срезания винта 4 отбурочный узел опускается вниз на 100 мм. Под действи ем осевой нагрузки, передаваемой через упорную гайку 2, срезается винт 10, и корпус отклонителя раскрепляется в скважине. Снаряд при
113
Т а б л и ц а |
18 |
|
|
|
|
|
|
Технологическая карта искусственного искривления скважин отклонителем СБС |
|
|
|||||
Номер |
Операция |
Компоновка снаряда |
Технологические параметры процесса бурения |
Примечание |
|||
рейса |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Осевая |
нагруз- |
Частота вра- |
Интенсивность проДлина |
рейса, м |
|
|
|
ка, |
кН |
шения |
инстру |
мывки, л/мин |
|
|
|
|
|
мента. |
об/мин |
|
|
1
2
3
4
|
|
|
|
Отклонитель |
СБС-59 |
|
|
||
Чистка |
забоя от |
Любое долото, калибратор, |
Рациональ |
100—150 |
Максимальная |
0,1—0,15 |
|||
шлама, |
керна |
колонковая труба |
|
ная |
|
|
для конкретных |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
условий |
|
Собственно |
Долото, |
отклонитель СБС |
В начале |
В начале |
Рациональная |
Расчетная Минималь |
|||
искривление |
|
|
|
17— 18, |
за |
80—100, |
для конкретных |
ная осевая |
|
|
|
|
|
|
тем до |
22 |
затем 400 |
условий |
нагрузка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 кН |
Бурение |
скважин |
Коронка |
Z> = 59 мм, |
колонко |
Рациональные для конкретных условий |
1.3 |
|||
в новом направ |
вая труба Z> = 57 мм, |
L =l,5 м |
|
|
|
|
|
||
лении |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коронка |
D = 59 мм, |
колонко |
|
|
|
|
2,3 |
|
|
вая труба .0=57 мм, |
L = 2,5 м |
|
|
|
|
|
|
5 |
Далее бурение ведется обычным снарядом с обычной технологией |
|
|
|
|
|
Отклонитель СБС-76 |
|
|
|
|||
1 |
Чистка |
забоя от |
Любое долото, калибратор, |
Рациональ |
100—150 |
Максимальная |
0,1—0,5 |
||||
|
шлама, |
керна |
колонковая труба |
|
ная |
|
|
|
для конкретных |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
условий |
|
2 |
Собственно |
Долото, |
отклонитель |
СБС |
В начале |
В начале |
Рациональная |
Расчетная Минималь |
|||
|
искривление |
|
|
|
25—27, |
за |
80— 100, |
|
для конкретных |
ная осевая |
|
|
|
|
|
|
|
тем до |
30 |
затем до |
условий |
нагрузка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
400 |
|
|
20 кН |
3 |
Бурение скважины |
Коронка |
7>=76 мм, |
колонко |
Рациональные для |
конкретных условий |
1,3 |
||||
|
в новом направ |
вая труба 7)=73 мм, |
L = 1,5 M |
|
|
|
|
|
|||
|
лении |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
Коронка |
77 = 76 мм, |
колонко |
|
|
|
|
|
1,5 |
|
|
|
вая труба D = 73 мм, |
L=2,5 м |
|
|
|
|
|
||
5 |
|
|
Далее бурение |
ведется |
обычным |
снарядом с |
обычной технологией |
|
|||
Рис. 46. Извлекаемый клиновой отклонитель СНБ
этом «проседает» на 50— 150 мм. При вращении колонны бурильных труб упорная гайка 2 свинчивается. Осевая нагрузка на инструмент при этом должна быть не более 500 Н.
При непрерывном вращении и малой подаче (5 см/мин) инструмент опускается вниз до контакта коронки 12 со стенкой скважины. После
116
этого начинается углубление пилот-скважины на 1,5—2 м. Затем заклинивается керн, и отклонитель полностью извлекается на поверх ность, а пилот-скважина расширяется расширителем.
Техническая характеристика отклонителя СНБ-57 |
|
|
||||
Диаметр, мм......................................................................................................... |
|
|
|
|
|
57 |
Длина, м................................................................................................................ |
|
|
|
|
|
7465 |
Угол скоса клина, |
градус................................................................................. |
|
|
|
4 |
|
Диаметр пилот-скважины, мм.......................................................................... |
|
|
|
36 |
||
Технология |
искривления |
скважины |
с |
помощью |
отклонителя |
|
СНБ-57 приведена в табл. 19. |
|
|
|
|||
Неизвлекаемые |
отклонители |
|
|
|
||
С помощью отклонителей такого типа удается получить искривле |
||||||
ние скважины в небольшом интервале с резким перегибом ствола. |
||||||
Отклонитель наиболее рационально устанавливать в малотрещинова |
||||||
тых породах средней крепости. Отбуривание скважины в новом |
||||||
направлении предпочтительнее твердосплавными коронками с малым |
||||||
выходом резцов по наружной стороне или алмазными долотами и |
||||||
коронками с минимальными размерами подрезных алмазов. По |
||||||
конструкции неизвлекаемые отклонители делятся на открытые и |
||||||
закрытые. |
|
|
|
|
|
|
Н е и з в л е к а е м ы е |
о т к л о н и т е л и |
о т к р ы т о г о |
т и п а — это |
|||
серийно выпускаемые клинья типа КОС (рис. 47), разработанные |
||||||
ВИТРом [7]. Они состоят из отклоняющего клина 3, раскрепляющего |
||||||
узла с удлинителем и установочного патрубка 7. Клин 3 изготовляется |
||||||
цельнометаллическим с углом скоса 2,5° и имеет в средней части |
||||||
серповидную форму. В верхней его части имеются два отверстия для |
||||||
соединения с помощью заклепок 2 с установочным патрубком 7, а в |
||||||
нижней части— резьба |
для |
навинчивания |
удлинителя |
4. Последний |
||
представляет собой колонковую трубу длиной 2 м. |
|
|||||
К нижней части удлинителя на резьбе крепится раскрепляющий |
||||||
узел. Он состоит из корпуса 8, изготовляемого из колонковой трубы, и |
||||||
двух патрубков 5, соединяющихся с корпусом при помощи резьб. |
||||||
Патрубки имеют продольные прорези, в результате чего образуются |
||||||
лапы. К внутренним поверхностям лап привариваются клиновые |
||||||
плашки 10, взаимодействующие с распорными конусами 6. Последние |
||||||
находятся внутри корпуса и соединяются между собой штоком 9. В |
||||||
исходном положении конусы с корпусом соединяются шпилькой 7. |
||||||
После спуска в скважину на расстоянии 0,3—0,5 м от искусственно |
||||||
го забоя клин ориентируют, а затем ставят на забой. При этом |
||||||
шпилька срезается и корпус раскрепляющего узла перемещается вниз |
||||||
относительно распорных конусов до упора лап в стенки скважины. При |
||||||
повышении осевой нагрузки |
до 30—35 кН |
срезаются |
заклепки на |
|||
установочном патрубке, инструмент опускается вниз до упора с тем, |
||||||
чтобы отклонить верхнюю часть клина к стенке скважины. Затем |
||||||
инструмент вместе с установочным патрубком поднимают на поверх |
||||||
ность. Далее забуривают ствол в новом |
направлении. |
|
||||
117
00
Т аб л и ц а 19
Технологическая карта искусственного искривления скважин извлекаемым клиновым отклонителем СНБ-57
Номер |
Операция |
Компоновка снаряда |
Технологические параметры |
процесса бурения |
Примечание |
|||||
рейса |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Осевая нагрузка, кН |
Частота вра |
Интенсивность |
Длина рейса, |
|
|
|
|
|
|
|
|
щения |
инстру |
промывки, |
м |
|
|
|
|
|
|
|
мента, |
об/мин |
л/мин |
|
|
1 |
Чистка |
забоя от |
Шарошечное |
долото |
Рациональная |
100— 150 |
Максималь |
0,1 |
Чистка забоя |
|
|
шлама |
и керна |
£>=59 мм, колонковая |
для конкретных |
|
|
ная для |
|
проводится при |
|
|
|
|
труба |
|
условий |
|
|
конкретных |
|
наличии керна и |
|
|
|
|
|
|
|
|
условий |
|
шлама более 0,2 м |
2 |
Собственно ис |
Отклонитель |
СНБ-57 |
В начале 1 — 1,5, |
80— 100 |
Рациональ |
1,5—2 |
|
||
|
кривление |
|
|
далее рациональ |
|
|
ная для |
|
|
|
|
|
|
|
|
ная |
|
|
конкретных |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
условий |
|
|
3 |
Расширение пи- |
Расширитель |
РС-36/59 |
В начале 1— 1,5, |
В начале |
|
|
лот-скважины |
|
|
далее рациональ |
80— 100, |
|
|
|
|
|
ная |
далее |
до |
|
|
|
|
|
150 |
|
4 |
Фрезерование |
Расширитель |
РС-36/59, |
3—4 |
100 |
-150 |
|
уступа |
колонковая труба D — |
|
|
|
|
|
|
= 57 мм, £ = 3 м |
|
|
|
|
1,2— 1,7
© |
О |
|
I |
5 Бурение в новом |
Коронка |
£)=59 мм, колон Вначале 2—3, |
Вначале |
Рациональ |
0,6 |
|
направлении |
ковая труба £> = 57 мм, |
далее рациональ |
100— 150, |
ная для |
|
|
|
£=0,7 м, |
буровой шарнир |
ная |
далее ра |
конкретных |
|
|
|
|
|
циональная |
условий |
|
6 |
Коронка D = 59 мм, колон Рациональная |
для конкрет |
1,3 |
|
||
|
ковая труба |
£> = 57 мм, |
ных условий |
|
|
|
|
£=1,5 м |
|
|
|
|
|
7 |
Коронка £> = 59 мм, колон |
|
|
2,3 |
« |
|
|
|
|
||||
|
ковая труба |
£)= 57 мм, |
|
|
|
|
|
£ = 2,5 м |
|
|
|
|
|
8 |
Далее |
бурение ведется обычным |
снарядом с обычной |
технологией |
|
|
Т аб л и ц а 20
Технологическая карта забуривания дополнительного ствола с помощью неизвлекаемого клина
Номер |
Наименование |
Компоновка снаряда |
|
|
|
Технологические |
параметры процесса |
бурения |
Длина рейса, м |
|||||
рейса |
операций |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Осевая нагрузка, кН |
Частота вращения |
Интенсивность про |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
инструмента, об/мин |
мывки, л/мин |
|
|
1 |
|
|
Комбинированная |
алмазная |
КОС-57-2,5° |
|
|
|
|
|||||
Собственно |
ис |
От |
0 |
до рациональ |
80— 100 |
|
0,8—1 |
|||||||
|
кривление |
|
коронка |
Z>=59/31 мм или |
ал ной |
в |
конце |
рейса |
|
|
|
|||
|
|
|
мазное долото Z)= 59 мм, |
ко |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
лонковая труба £)=44 мм, |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
£,=0,5 м, |
бурильная труба |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
£>=42 мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Бурение скважи |
Комбинированная |
коронка |
|
Рациональная |
для |
100— 150 |
Рациональная |
1— 1,3 |
|||||
|
ны в новом |
на |
£> = 59/31 мм, |
колонковая |
|
конкретных условий ' |
|
для конкретных |
|
|||||
|
правлении |
|
труба £)=44мм, £=1,5м , |
|
|
|
|
|
условий |
|
||||
|
|
|
бурильная труба |
D =42 мм |
|
|
|
|
|
|
|
|||
3 |
|
|
Комбинированная |
коронка |
|
|
|
|
100— 150 |
|
2—2,3 |
|||
|
|
|
£> = 59/31 мм, |
колонковая |
тру |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
ба £> = 44 мм, |
£ = 2,5 м, бу |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
рильная |
труба £)=42 мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
4 |
|
|
Коронка |
D = 59 мм, колонко |
В начале 2—3, в |
80—100 |
|
0,8 |
||||||
|
|
|
вая труба £> = 57 мм, £ = 1 м |
конце |
рациональная |
|
|
|
||||||
5 |
|
|
Коронка |
£>=59 мм, колон |
|
Рациональная |
100— 150 |
|
1,8 |
|||||
|
|
|
ковая труба £>=57 мм, £=1 |
м |
|
|
|
|
|
|
|
|||
6 |
|
|
Далее бурение ведется |
обычным снарядом и с |
обычной технологией |
|
||||||||