|
Спуск и крепление отклонителя в колоннеОтклонитель — инструмент, предназначенный для обеспечения необходимого отклонения райберов при вскрытии окна в колонне и придающий начальное направление буровому инстру; менту при забуривании второго ствола. Он представляет собой
Таблица V.4
плоский иди желобообразный клин, спускаемый в скважину на бурильных трубах. Тип отклонителя выбирают с учетом диаметра колонны и ее состояния. Основные размеры применяемых отклонителей приведены в табл. V.4. Наиболее распространен отклонитель типа ОЗС (рис. V.9), который состоит из трех основных узлов: узла опоры и закрепления 4, клина-отклонителя 3 и спускного клина 2. Отклонитель закрепляют на забое в эксплуатационной колонне при помощи трехплашечной системы, исключающей возможность проворачивания его при вскрытии окна и бурении второго ствола. Наклонная поверхность в виде желоба клина-отклонителя обеспечивает направление и увеличивает площадь опоры между клином и режущим инструментом. Спускной клин соединяется с инструментом двумя болтами 5. К верхней частя клина на резьбе крепится переводник 1 для соединения с колонной бурильных труб. Фиксация плашек в утопленном положении обеспечивается плашкодержателем, соединенным с корпусом двумя винтами 7. Узел опоры и закрепления с клином-отклоннтелем соединен опорными поверхностями, срезанными под углом 15 или 30° и имеющими профиль поперечного сечения в виде «ласточкина хвоста». Взаимному произвольному перемещению клина-откло-нителя и узла опоры и закреплению также препятствует винт 6. Вначале колонну обследуют печатью, диаметр которой должен быть на 10—12 мм меньше внутреннего диаметра колонны. Затем спускают направление (шаблон), диаметр и длину которого определяют по формулам где Do — наибольший диаметр отклонителя, мм; L0 — длина отклонителя, м. После этого с помощью локатора муфт или гидравлического расширителя определяют местонахождение двух или трех муфт обсадной колонны, между которыми предполагается вскрыть окно. Принцип действия локатора муфт основан на том, что магнитные свойства тела трубы резко отличаются от магнитных свойств на участке муфты. Поэтому при прохождении прибора
внутри муфтового соединения поля постоянных магнитов перераспределяются, в результате чего на выходе магнитного зонда появляется импульс э.д.с., записываемый на диаграмме в виде пики. Гидрорасширитель спускают в скважину на бурильных трубах и устанавливают его на 20—30 м выше предполагаемого места вскрытия окна. В колонну бурильных труб закачивают жидкость, под давлением которой резцы выходят из корпуса расширителя и упираются во внутреннюю поверхность обсадной колонны. Не прекращая закачки жидкости, гидрорасширитель осторожно опускают вниз. В месте расположения муфты резцы упираются в стык обсадных труб, что отмечается на гидравлическом индикаторе массы. Затем прекращают закачку жидкости, в результате чего резцы заходят в корпус; гидрорасширитель опускают на 0,3—0,4 м и вновь закачивают жидкость,, чтобы создать давление для нового выдвижения резцов. Местоположение последующих муфт определяют в том же порядке. Гидравлический расширитель извлекают из скважины и создают цементный стакан в колонне с расчетом установки отклонителя между муфтами. Если место установки отклонителя выбрано неправильно, то райбер в процессе вскрытия окна может попасть на муфтовое соединение, а это приведет к значительному удлинению времени зарезки, к нарушению "колонны и к другим осложнениям. Для совмещения работ по определению местонахождения одного или нескольких муфтовых соединений эксплуатационной колонны и создания цементного стакана под отклонитель применяют глубинный механический фиксатор 1ФГМ-168 (рис. V.10). Он состоит из корпуса, узла фиксации, узлов центрирования и патрубка с ловушкой. Корпус 1 имеет форму цилиндра с приваренными к нему наконечниками и ребрами. Резьба в верхней части предусмотрена для присоединения к колонне заливочных труб. Узел центрирования представляет собой три центрирующих пружины 9, закрепленные в корпусе. Узел фиксации состоит из трех защелок 3, подпружиненных консольными пружинами 2 и закрепленных в прорезях корпуса пальцем 4 и штифтом 5, а также поршня 6, закрепленного в корпусе установочным винтом 8. Патрубок с муфтой и ловушкой 7, соединяемые с нижним концом корпуса при помощи резьбы, служат для создания цементного стакана и улавливания поршня с целью повторного его использования. Перед спуском отклонителя в скважину необходимо проверить его размеры и основные узлы. Затем спускной клин соединяют с направляющим клином с помощью болтов. Отклонитель в собранном виде на бурильных трубах медленно спускают в скважину, наблюдая за показаниями индикатора массы. При подходе к глубине установки отклонителя скорость спуска бурильных труб замедляют и определяют глубину забоя
посадкой отклонителя с усилием 10—20 кН. После достижения забоя телескопическое устройство срабатывает, шпильки срезаются, а отклонитель, продолжая перемещаться вниз, закрепляется плашками в колонне. Затем резкой посадкой инструмента (80—100 кН) срезают болты, соединяющие отклонитель со спускным клином, и поднимают клин на поверхность. Направленный спуск отклонителя. Одна из главных особенностей технологии проводки наклонно-направленных скважин роторным способом заключается в точном ориентировании отклонителя в колонне по заданному направлению (азимуту). На практике наиболее распространены следующие способы ориентирования: 1) С. В. Авилова и Ф. А. Гусейнова; 2) с помощью фиксатора направления; 3) Шаньгина — Кули-гина. По способу С. В. Авилова и Ф. А. Гусейнова спуск и установку отклонителя ка забое в заданном азимуте осуществляют с помощью прибора ПВ-1, а ориентированный спуск — с помощью фиксатора направления. Действие фиксатора основано на использовании внутренней стенки обсадной колонны в качестве опоры, которая позволяет фиксировать отклонитель в заданном направлении. По способу Шаньгина — Кулигина в муфте клина крепят нож с зубьями, спускают отклонитель на заданную глубину, а затем внутрь бурильных труб — аппарат Шаньгина — Кулигина. По отпечатку ножа на свинцовой печати аппарата и направлению наклона скважины, установленному по риске на стаканчике с плавиковой кислотой, определяют необходимый угол поворота отклонителя вокруг своей оси. Вскрытие окна в колонне Для вскрытия окна в колонне, через которое в последующем предполагается забурить второй ствол, применяют комплект трех фрезеров-райберов типа ФРС. Райберы имеют форму усеченного конуса с продольными зубьями, усиленными пластинами из твердого сплава, приваренные стержневым чугуном. В целях ускорения процесса вскрытия окна в колонне вместо комплекта трех фрезеров-райберов типа ФРС применяют комбинированный райбер, райбер-фрезер типа РПМ и другие, обеспечивающие за один рейс полное вскрытие окна в колонне. Комбинированный райбер (рис. V.11) состоит из трех секций, соединенных между собой. Секции имеют различные диаметры (Dt, D2 и £>з) и длины (/ь li и /3) и по мере сра-ботки могут быть заменены. Первая нижняя секция 1\ — основная рабочая, наклонена к оси райбера под углом «ь равным 8°. Она начинает протирать колонну с момента соприкосновения его с верхним концом отклонителя. Вторая секция /2 с углом наклона а2=1°30' расширяет окно, протертое первой секцией. Третья секция, имеющая
цилиндрическую форму, предусмотрена для обработки стенки окна. Все боковые поверхности секций райбера армированы пластинками из твердого сплава. Угол встречи зуба с колонной в момент резания составляет 10°. Колонна протирается не одновременно всей поверхностью зуба райбера, а по мере углубления, что облегчает условия работы райбера и бурильной колонны. Торцовая часть райбера также усилена пластинками из высокопрочного твердого сплава. Для циркуляции промывочной жидкости в процессе вскрытия окна в секциях имеются боковые отверстия, расположенные в Шахматном порядке. Конструкция райбера — разборная. Райбер-фрезер типа РПМ (рис. V.12) предназначен Для вскрытия окна в колоннах диаметром 146—273 мм. На цилиндрической и конической поверхностях корпуса прорезаны пазы и запрессованы каскады режущих зубьев. В корпусе
предусмотрены промывочные отверстия для выхода циркуляции. При вскрытии окна комплектом из трех фрезеров-райберов работы производят последовательно, начиная с райбера № \г имеющего наименьший размер, при нагрузке 20—30 кН и частоте вращения 40—60 об/мин. По мере углубления райбера частоту вращения увеличивают до 50—70 об/мин при той же осевой нагрузке. После вскрытия окна длиной 1,4—1,6 м от конца отклонителя, т. е. когда нижний конец райбера уже выходит из соприкосновения с колонной, частоту вращения ротора доводят до 80—90 об/мин, а осевую нагрузку снижают до 10—15 кН. Райбером № 2 при нагрузке 10—15 кН разрабатывают и расширяют интервал, пройденный райбером № 1, по всей длине отклонителя. Райбером № 3 обрабатывают стенки окна и обеспечивают выход в породу при осевой нагрузке до 10 кН и частоте вращения ротора 80—90 об/мин. «Окно» считается полностью вскрытым и обработанным, когда райбер № 3 без вращения инструмента свободно проходит в него, при этом диаметр райбера сохраняется в пределах не менее 142 мм. В противном случае рекомендуется обработать окно еще одним райбером диаметром 143 мм. При использовании комбинированного райбера и райберов типа РПМ осевую нагрузку рекомендуется поддерживать в пределах 15—30 кН при частоте вращения ротора 60—90 об/мин. Вскрытие окна производят, не превышая заданной осевой нагрузки. Большие осевые нагрузки на райбер приводят к преждевременному выходу его за колонну, и окно получается укороченным. Это создает условия для возникновения и концентрации переменных по величине и по знаку 'напряжений в теле бурильных труб, что приводит к довольно быстрому появлению усталости металла и, как следствие, — к поломке бурильных труб в утолщенной части. Кроме того, затрудняется пропуск долота за колонну и оно, как правило, останавливается в окне в результате образования «мертвого» пространства — необработанной стенки колонны, возвышающейся над нижним окончанием среза отклоняющего клина. Обработать эту выступающую часть стенки райберами практически невозможно и в некоторых случаях приходится вновь спускать отклонитель, и повторять работы по вскрытию нового окна. Во избежание этого над райбером для создания жесткости устанавливают утяжеленные бурильные трубы соответствующих размеров. Для вскрытия окна в скважинах с двумя-четырьмя клапанными и винтовыми колоннами диаметром 168 мм и более требуется длительное время и повторная проработка окна райберами разных номеров. Для облегчения и ускорения этого.процесса целесообразно уменьшить число рядов обсадных колонн в интервале окна отвинчиванием или торпедированием. Но вначале необходимо определить длину свободной части колонны При большой разнице в диаметрах колонн окно во внутренней
колонне прорезается на всю длину скоса клина отклонителя, а затем в зависимости от соосности и длины просвета необходимо начать продольную прорезку в значительном интервале последующих колонн до выхода райбера в грунт. В этих случаях окно рекомендуется вскрывать удлиненными райберами, снижая осевую нагрузку на них. ВНИИБТ разработал и внедрил новую технику и технологию зарезки и бурения второго ствола, сущность которых заключается в следующем. С помощью универсального вырезающего устройства (УВУ), которое исключает применение отклонителей и райберов, полностью вырезают часть обсадной колонны длиной 5—6м в намеченном интервале зарезки. Затем с помощью двухшарнирного турбинного отклонителя ОТ2Ш-127 и винтового забойного двигателя Д-127, согласно проектному профилю, бурят второй ствол с заданным отклонением. Универсальное вырезающее устройство (рис. V.13) предназначено для полного удаления части эксплуатационных колонн диаметром 168—219 мм. Поршень 2, имеющий отверстия для прохода промывочной жидкости, снабжен металлокерамическими насадками и уплот-нительными манжетами. Возвратная пружина 4 служит для возврата поршня 2 и толкателя 5 в исходное положение. Резцы 7 —съемные, располагаются в прорезях корпуса / и удерживаются толкателем, пальцами и опорным кольцом. Прореза-ние стенки обсадной трубы осуществляется 'прорезными резцами, армированными твердым сплавом, а торцевание тела трубы—торцующими резцами, снабженными заменяемыми твердосплавными вставками. Промывочная жидкость, 'Проходя через отверстия в поршне создает перепад давления, под действием которого толкатель выдвигает резцы из корпуса. При этом резцы поворачиваются относительно съемного опорного кольца, которым воспринимается реактивная сила от осевой нагрузки при торцевании трубы ращение устройства осуществляется ротором. Проверку внедрения резцов в тело обсадной трубы в начальный период прорезания окна необходимо производить без нагрузки в течение 10—15 мин. Дальнейшее прорезание колонны осуществляют постепенным увеличением осевой нагрузки до
5—10 кН при расходе жидкости 10—12 дм*. По мере сработки резцов торцевание колонны производят увеличением осевой нагрузки от минимальной до 50 кН при том же расходе. Для замены резцов устройство поднимают на поверхность после резкого падения механической скорости фрезерования тела трубы. После вскрытия в 'эксплуатационной колонне приступают к процессу бурения второго ствола. Режимы бурения Режим бурения характеризуется следующими параметрами: осевой нагрузкой на долото; частотой вращения долота; расходом промывочной жидкости и ее качеством; временем пребывания долота на забое. Различают оптимальный и специальный режимы бурения. Оптимальным называют режим, установленный с учетом геологического разреза и максимального использования имеющихся технических средств для получения высоких количественных и качественных показателей при минимальной стоимости 1 м проходки. Специальным называют режим, установленный для за-буривания второго ствола и последующего бурения в осложненных условиях, при обвалах, высоком пластовом давлении, поглощениях жидкости, изменении направления оси скважины, отборе керна и др. Передавать осевую нагрузку на долото за счет массы нижней секции колонны бурильных труб нерационально, так как в этом случае секция будет подвергаться напряжениям на сжатие, изгиб и кручение. Это приводит к поломкам бурильной колонны и искривлению ствола скважины. Поэтому в нижней части бурильной колонны устанавливают утяжеленный низ. В процессе бурения осевая нагрузка на долото не должна превышать 0,75 массы утяжеленного низа. Заданная нагрузка,на долото контролируется гидравлическим индикатором массы. Осевая нагрузка в процессе забури-вания второго ствола должна быть равномерной при скорости проходки 3—4 м/ч. Частота вращения долота должна быть в пределах 40— 60 об/мин. На таком режиме второй ствол следует забуривать не менее чем на 5—6 м. Если в этом интервале долото работало нормально, бурение можно вести на оптимальном режиме. После спуска очередного долота при нагрузке 15—30 кН прорабатывают интервал 10—15 м от забоя. В течение нескольких минут поддерживают пониженную нагрузку для того, чтобы опоры долота приработались, а затем увеличивают ее до требуемого значения, согласно указаниям геолого-технического наряда, и поддерживают постоянной. Окончательно осевую нагрузку бурильщик должен выбирать сам, добиваясь наибольшей механической скорости проходки. Успешное бурение второго ствола до проектной глубины ис последующие работы во многом зависят от качества и количества промывочной жидкости, подаваемой на забой, т. е. от скорости восходящего потока в затрубном пространстве. Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем... Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)... Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право... Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|