Компоновки низа бурильной колонны для управления искривлением вертикальных и наклонно-направленных скважин - umotnas.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1страница 2
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Форма 4 Исходные данные для интерпретации гидродинамических исследований... 1 100.73kb.
5. управление программой реформирования муниципальных финансов муниципального... 1 102.26kb.
Форма-2 Исходные данные для интерпретации гидродинамических исследований... 1 38.16kb.
Форма 1 Исходные данные для интерпретации гидродинамических исследований... 1 100.26kb.
Тушение газовых и нефтяных фонтанов 1 273.57kb.
«Нефтяная и газовая промышленность. Проектирование и эксплуатация... 1 131.17kb.
Методы электрометрии скважин 1 335.95kb.
Вопросы для подготовки к зачету по предмету «психология управления» 1 23.02kb.
Разновидности структурных схем управления экономическими системами 1 23.42kb.
Использование аммиака при эксплуатации скважин с высоковязкими нефтями... 1 52.48kb.
Перечень профессий (специальностей), пользующихся спросом на рынке... 1 22.64kb.
«оптимизация судебно-медицинской диагностики механизмов травмы головы... 1 281.96kb.
Викторина для любознательных: «Занимательная биология» 1 9.92kb.

Компоновки низа бурильной колонны для управления искривлением вертикальных и наклонно-направленных - страница №1/2

Компоновки низа бурильной колонны для управления

искривлением вертикальных и наклонно-направленных скважин
Компоновки низа бурильной колонны (КНБК) применяемые при бурении вертикальных и наклонно - направленных скважин должны обеспечивать выполнение проектного профиля при минимальных затратах времени на управлением искривлением. Основной характерис-тикой КНБК является получаемая интенсивность искривления скважины на 10 м проходки при бурении с отклонителем и на 100 м при бурении без него. КНБК можно разделить на пять групп:
-для бурения вертикальных скважин и вертикальных участков наклонно-

-направленных скважин

-для набора или коррекции параметров кривизны (отклоняющие)

-для стабилизации параметров кривизны (стабилизирующие)

-для естественного изменения параметров кривизны

-специальные компоновки


Соотношение диаметров элементов КНБК приведены в таблицах № 1, № 2, №3, №4,

№5, №6, № 7


Рекомендуемые соотношения диаметров долот и спускаемых обсадных колонн
Таблица № 1

Диаметр, мм

Диаметр, мм

обсадная колонна

долото

Обсадная колонна

Долото

114,3

139,7; 155,6

244,5*

295,3; 311,1

127

155,6; 158,7; 161; 165,1

273,1

349,2; 393,7

139,7

171,4; 190,5

298,5

349,2; 393,7

139,7*

155,6; 158,7; 161; 165,1

323,9

393,7; 444,5

146,1

195,5; 200; 215,9

339,7

393,7; 444,5

168,3

215,9

351

393,7; 444,5

168,3*

195,5; 200; 215,9

377

490

177,8

215,9; 222,3

406,4

490

193,7

244,5; 250,8

425,5

490+расширитель 558,8

219,1

269,9; 279,4

508

490+расширитель 700

219,1*

244,5

762

490+расширитель 850

244,5

295,3; 311,1






* - Безмуфтовые трубы


Рекомендуемые соотношения диаметров долот и УБТ
Таблица № 2

Диаметр, мм

Диаметр, мм

долота

УБТ*

Долота

УБТ*

120,6

108 (89)

244,5-250,8

203 (178)

139,7-152,4

114 (108)

269,9-279,4

229 (203)

155,6-158,7

121-133 (114-121)

295,3

245 (219)

161-171,4

133-146 (121-133)

320

245 (229)

190,5-200

159 (146)

349,2

254 (229)

212,7-222,3

178 (159)

393,7 и выше

299 (254; 273)

В скобках приведено значение диаметра УБТ для осложненных условий бурения,

без скобок - для нормальных условий бурения

Рекомендуемый зазор между стенками скважины

и муфтой обсадной колонны
Табл. № 3


Наружный диаметр обсадной колонны, мм

Допустимый зазор, мм

114,3; 127

10 - 15

139,7; 146,1

15 - 20

168,3; 177,8; 193,7

20 - 25

219,1; 244,5

25 - 30

273,1; 298,5

30 - 35

323,9; 339,7; 351

35 - 45

377; 406,4; 425,5

45 - 50

508; 762

50 - 55

Диаметр скважины определяется по формуле:


Дскв = Дм + 
где: Дскв - определяемый диаметр скважины, мм

Дм - диаметр муфты обсадной колонны, мм



 - зазор между стенками скважины и муфтой обсадной колонны

Рекомендуемые соотношения диаметров УБТ и обсадной колонны,

под которую ведется бурение
Табл. № 4

Диаметр, мм

Диаметр, мм

обсадной трубы

УБТ

обсадной трубы

УБТ

114,3

108

244,5

203

127

121

273,1

203

139,7-146,1

133, 146

298,5

229

168,3

159

323,9-339,7

229

177,8-193,7

178

351

229

219,1

178

377 и выше

254



Рекомендуемые соотношения диаметров бурильных труб и УБТ
Табл. № 5

Диаметр, мм

Диаметр, мм

бурильной трубы

УБТ

бурильной трубы

УБТ

60

73

114

146

64

73

127

146

73

89

129

146

89

108

140

146, 178

93

108, 120

147

178, 189

102

120, 133

168

189, 203

108

133

170

219, 229

Отношение диаметра бурильных труб, расположенных над УБТ, к диаметру УБТ должно составлять не менее 0,75. Если для рассматриваемого варианта оно меньше, чем 0,75, то комплект УБТ должен состоять из труб нескольких диаметров, уменьшающихся в направлении к бурильным трубам. При этом диаметр наддолотного участка УБТ



(1-я секция УБТ) должен соответствовать табл. № 2

Рекомендуемые соотношения диаметров бурильных труб


и обсадных колонн
Табл. № 6

Диаметр, мм

Диаметр, мм

обсадной трубы

бурильной трубы

обсадной трубы

бурильной трубы

114,3

60

244,5

114,127,140,147

127

60

273,1

127,140,147

139,7

60,73

298,5

140,147,168,170

146,1

60,73

323,9

140,147,168,170

168,3

60,73,89

339,7

140,147,168,170

177,8

73,89,102

377

140,147,168,170

193,7

89,102,114

406,4

140,147,

219,1

114,127

и более

168,170



Рекомендуемые соотношения диаметров долот

и забойных двигателей
Табл. № 7

Диаметр, мм

Диаметр, мм

Долота

забойного двигателя

долота

забойного двигателя

76-98,4

42

120,6-139,7

108

76-98,4

54

139,7-158,7

110

76-98,4

60

139,7-158,7

124-120

101,6-114,3

85

139,7-165,1

127

101,6-114,3

88

171,4-190,5

145

101,6-114,3

95

171,4-190,5

155

120,6-139,7

104,5

190,5-200

172

120,6-139,7

105

200-215,9

178

120,6-139,7

106

212,7-222,3

195

120,6-139,7

107

269,9 и выше

210-240


1 КНБК для бурения вертикальных скважин

и вертикальных участков наклонно-направленных скважин
В зависимости от конкретных технико-технологических и геологических условий бурения используются следующие основные способы предупреждения искривления ствола скважины и соответствующие им технические средства:

1. Способ использование веса направляющего участка КНБК. Этот способ основан на принципе нижнего размещения центра тяжести (маятниковые КНБК). Наиболее простыми являются компоновки, состоящие из УБТ разных диаметров, не включающие центрирующие элементы. Если такие компоновки не обеспечивают вертикальность ствола скважины (минимальное искривление), то используют компоновки, включающие один или два центрирующих элемента. Применение упрощенных компоновок без центраторов может дать хорошие результаты при бурении в благоприятных геологических условиях. В осложненных условиях более рациональны компоновки, включающие один или два центратора. При бурении скважин диаметром более 295.3 мм в сложных геологических условиях для достижения максимальной вертикальности применяют агрегаты реактивно-турбинного бурения (РТБ), а для скважин диаметром менее 393.7 мм для достижения максимальной вертикальности хорошие результаты дает совмещение турбинного бурения с одновременным вращением ротором.
2. Способ предупреждения искривления скважины, заключающийся в миниминизации или устранении поперечной составляющей силы, возникающей на долоте при деформации компоновки, и совмещении оси долота с осью скважины путем установки опорно-центрирующих элементов (жесткие КНБК). Жесткие КНБК могут включать один, а в сложных геологических условиях - два центратора, расположенных на оптимальном расстоянии от долота и друг от друга.
3.Способ предупреждения искривления скважины, заключающийся в частичной или полной стабилизации направляющего участка КНБК, который основан на применении стабилизаторов или стабилизирующих устройств. К ним относятся стабилизатор трехопорный роторный (СТР), стабилизатор крестообразный роторный со сплошным центрированием (СКР), наддолотные стабилизирующие устройства (НСУ). СТР можно рекомендовать для бурения мягких устойчивых пород в осложненных геологических условиях. СКР можно рекомендовать для бурения мягких неустойчивых пород. В сложных геолого-технических условиях можно использовать КНБК, включающие утяжеленные бурильные трубы квадратного сечения (КУБТ).

4. Способ предупреждения искривления скважины, заключающийся в перераспределении осевой нагрузки между долотом и установленным над направляющим участком КНБК расширителем, а также в уменьшении воздействия изгибающего момента на направляющий участок со стороны расположенной выше части бурильной колонны.

Способ используется при бурении скважин в устойчивых горных породах с одновременным расширением ствола скважины до диаметров 295.3, 393.7,490.5 мм, а базируется на применении ступенчатых КНБК, включающих многошарошечные расширители. Компоновки для бурения вертикальных скважин и вертикальных участков наклонно-направленных скважин представлены на рис. №№ 1-9, размеры КНБК в табл.№ 8-13



Основные данные по РТБ

Табл.№ 8


Обозначение агрегата

Dскв

номи-нальный,

мм


Диаметр, мм/число долот

Диаметр, мм/число турбо-буров

Расход жидкости на агрегат, л/с

Наиболь-ший поперечный размер, мм

Диаметр грузов утяжели-теля,

мм


IРТБ 394

393,7

190,5/2

172/2

50-56

382

382

IРТБ 490

490

215,9/2

195/2

60-70

480

480

IРТБ 590

590

269/2

195/2

60-70

576

576

IРТБ 640

640

295,3/2

195/2

60-70

624

624

IIРТБ 760

760

349/2

240/2

100

650

760

IIРТБ 920

920

444,5/2

240/2

100

710

850



Размеры КНБК, включающих НСУ конструкции ВНИИБТ

Табл. № 9


Типоразмер НСУ



Диаметр, мм

Длина корпуса КНБК

с центратором, м






долота

корпуса НСУ (наружный)




НСУ-127

138.1-151

127

8

НСУ-140

157.1-171.4

140

8

НСУ-168

185.7-190.5

168

8

НСУ-172

190.5-200

172

8

НСУ-194

211.1-222.3

194

12

НСУ-203

227-244.5

203

12

НСУ-219

243-250.8

219

12

НСУ-229

250.8-269.9

229

12

НСУ-245

267.5-269.9

245

12

НСУ-273

317.6-349.2

273

12

НСУ-299

346-381

299

12

НСУ-350

391.3-445

350

12


Выбор безопасной величины нагрузки и места установки центратора в маятниковой компоновке при бурении вертикальных скважин и вертикальных участков наклонно-направленных скважин

Табл. № 10



Влияние пород на искривление

Способ бурения

Диаметр долота,

мм


Диаметр УБТ,

мм


Нагрузка,

кН


Расстояние от полноразмерного центратора до долота, м

Угол падения пластов 7 градусов

Слабое

Среднее


Сильное

Слабое


Среднее

Сильное


Слабое

Среднее


Сильное

Слабое


Среднее

Сильное


Слабое

Среднее


Сильное

ротор

ротор


ротор

ротор


ротор

ротор


турбобур  195

турбобур  195

турбобур  195

ротор


ротор

ротор


турбобур  240

турбобур  240

турбобур  240


190.5

190.5


190.5

215.9


215.9

215.9


215.9

215.9


215.9

295.3


295.3

295.3


295.3

295.3


295.3

146

146


146

178


178

178


178

178


178

203


203

203


203

203


203

102.0

45.0


18.5

190


87

36

233



98

40

270



133

60

335



200

87


16.0-17.5

17.5-19.5

18.0-20.0

20.5-22.5

22.0-24.0

23.0-26.0

18.5-20.5

20.5-22.5

21.0-23.0

23.0-26.0

27.0-30.0

29.0-32.0

26.0-29.0

27.0-30.0

28.0-32.0


Угол падения пластов 15 градусов

Слабое

Среднее


Сильное

Слабое


Среднее

Сильное


Слабое

Среднее


Сильное

Слабое


Среднее

Сильное


Слабое

Среднее


Сильное

ротор

ротор


ротор

ротор


ротор

ротор


турбобур  195

турбобур  195

турбобур  195

ротор


ротор

ротор


турбобур  240

турбобур  240

турбобур  240


190.5

190.5


190.5

215.9


215.9

215.9


215.9

215.9


215.9

295.3


295.3

295.3


295.3

295.3


295.3

146

146


146

178


178

178


178

178


178

203


203

203


203

203


203

36.0

14.0


5.4

70.5


28.0

10.7


80.0

31.0


12.3

112


47

С навеса


164

66

26



17.5-19.5

18.0-20.0

18.5-20.5

21.5-24.0

22.0-25.0

23.0-26.0

20.5-23.0

21.5-24.0

21.5-24.0

27.0-30.5

29.0-32.5

-

28.0-31.0



29.0-32.0

29.0-33.0



Угол падения пластов 45 градусов

Слабое

Среднее


Сильное

Слабое


Среднее

Сильное


Слабое

Среднее


Сильное

Слабое


Среднее

Сильное


Слабое

Среднее


Сильное

ротор

ротор


ротор

ротор


ротор

ротор


турбобур  195

турбобур  195

турбобур  195

ротор


ротор

ротор


турбобур  240

турбобур  240

турбобур  240


190.5

190.5


190.5

215.9


215.9

215.9


215.9

215.9


215.9

295.3


295.3

295.3


295.3

295.3


295.3

146

146


146

178


178

178


178

178


178

203


203

203


203

203


203

15.4

6.0


2.9

30.0


11.5

4.8


33.5

12.7


5.4

51

-



-

66

28



12

18.0-20.0

18.5-20.5

18.5-20.5

22.0-25.0

22.0-26.0

23.0-26.0

21.5-24.0

21.5-24.0

21.5-24.0

29.0-33.0

-

-

28.0-32.0



29.0-33.0

30.0-33.0





Оптимальные расчетные размеры жестких КНБК с двумя центраторами для роторного способа бурения (для вертикальных скважин)
Обозначения: Dд - диаметр долота, мм; Dубт - диаметр УБТ, мм; Dп - диаметр первого от долота центратора, мм; Dв - диаметр второго центратора, мм; Pд - осевая нагрузка на долото, кН; Lопт - оптимальная длина направляющего участка компоновки, м; L1-расстояние от верхнего торца первого центратора до верхнего торца второго центратора, м; D1 - допустимый износ первого центратора по диаметру, мм;

D2 - допустимое отклонение диаметра второго центратора от расчетного значения

("-" - уменьшение, "+" - увеличение), мм

Табл. № 11



Dд, мм

Dубт, мм

Dп, мм

Dв, мм

Lопт, м

L1,м

Pд, кН

D1,мм

D2,мм

190.5

146

190.5

190.5

4.0

16.0

100-150

-2

-4

190.5

146

190.5

186.0

4.0

14.0

100-150

-2

+4

190.5

146

190.5

183.0

4.0

12.0

100-150

-2

+4

215.9

178

215.9

215.9

3.8

14.0

150-200

-2

-4

215.9

178

215.9

211.0

4.4

16.0

150-200

-2

+4

244.5

178

244.5

239.0

5.2

18.0

200-250

-3

+4

244.5

203

244.5

240.0

5.5

18.0

200-250

-3

+4

244.5

203

244.5

234.5

5.5

16.0

200-250

-3

+4

269.9

178

269.9

262.0

5.5

19.0

250-300

-2

+4

269.9

203

269.9

259.0

5.1

8.0

250-300

-2

+2

269.9

203

269.9

264.0

5.1

20.0

250-300

-2

+3

295.3

178

295.3

263.0

4.4

12.0

300-350

-2

+3

295.3

178

295.3

295.0

4.8

21.0

300-350

-3

+4

295.3

203

295.3

295.3

5.0

20.0

300-350

-3

-5

295.3

203

295.3

288.0

5.0

18.0

300-350

-3

+4

295.3

229

295.3

295.3

5.3

20.0

300-350

-3

-5

295.3

229

295.3

288.0

5.3

17.0

300-350

-3

-4

295.3

254

295.3

293.0

5.0

18.0

300-350

-2

-5

295.3

254

295.3

287.0

5.0

12.0

300-350

-2

-4

311.1

203

311.1

286.0

5.1

11.0

300-350

-3

-5

311.1

203

311.1

293.0

5.1

21.0

300-350

-2

+3

311.1

229

311.1

299.0

5.4

9.0

300-350

-2

+3

311.1

229

311.1

290.0

5.4

15.0

300-350

-2

-4

311.1

254

311.1

301.0

5.6

9.0

300-350

-2

-2

311.1

254

311.1

297.0

5.6

15.0

300-350

-2

+3

320.0

203

320.0

288.0

4.6

13.0

350-400

-3

-5

320.0

203

320.0

295.0

4.6

21.0

350-400

-2

+3

320.0

229

320.0

302.0

4.9

11.0

350-400

-2

+2

320.0

229

320.0

316.0

4.9

23.0

350-400

-2

+3

320.0

254

320.0

310.0

5.1

9.0

350-400

-2

+3

349.2

229

349.2

323.0

4.9

13.0

350-400

-3

+3

349.2

229

349.2

332.0

4.9

25.0

350-400

-3

+4

349.2

254

349.2

333.0

5.1

11.0

350-400

-3

+3

349.2

254

349.2

349.2

5.1

25.0

350-400

-3

-4



Оптимальные расчетные размеры жестких КНБК с двумя центраторами для турбинного способа бурения (для вертикальных скважин)
Табл. №12

Dд, мм

D1,мм

D2,мм

Тип турбобура

Pд, кН

D1,мм

D2,мм

215.9

214.0

214.0

3ТСШ-195, 3ТСШ-195ТЛ

3ТСША-195ТЛ, А7ГТШ



100-150

-2

-4

244.4

242

235.0

3ТСШ-195, 3ТСШ-195ТЛ

3ТСША-195ТЛ, А7ГТШ



150-200

-3

-4

269.9

267.0

263.0

3ТСШ-240,

А9-ГТШ


200-250

-3

-3


-5

-4


295.3

295.0

284.0

3ТСШ-240, А9-ГТШ

200-250

-3

-6

Примечание: Первый (от долота) центратор устанавливается между шпинделем и первой секцией турбобура, а второй - между второй и третьей секциями турбобура



Минимальная длина колонны УБТ, устанавливаемых над жесткой КНБК
Табл. № 13

Dд, мм

Dубт (Dтурб), мм

Lубт, м

При роторном способе бурения

190.5

146

24

215.9

178

24

244.5

178

24

244.5

203

32

269.9

178

40

269.9

203

32

295.3

178

40

295.3

203

40

295.3

229

32

295.3

254

32

311.0

203

40

311.0

229

40

311.0

254

32

320.0

203

40

320.0

229

40

320.0

254

40

349.2

229

40

349.2

254

40

При турбинном способе бурения

215.9

195

24

244.5

195

24

269.9

195

32

269.9

240

40

295.3

240

40

Примечание: При бурении с турбобуром диаметром 195 мм над КНБК рекомендуется устанавливать УБТ диаметром 178 мм, а при бурении турбобуром диаметром 240 мм - УБТ диаметром 229 мм



Рис. № 1


КНБК маятникового типа для роторного бурения вертикальных скважин и вертикальных участков наклонно-направленных скважин
где: 1 - долото, 2 - УБТ, 3 - бурильные трубы, 4 - центратор


Рис. № 2

Агрегат реактивно-турбинного бурения

где: 1 - бурильная колонна, 2 - траверса, 3 - грузы, 4 - турбобуры, 5 - долота

Рис. № 3


КНБК маятникового типа для турбинного бурения вертикальных скважин и вертикальных участков наклонно-направленных скважин
где: 1 - долото, 2 - турбобур, 3 - УБТ, 4 - бурильные трубы, 5 - центратор




Рис. № 4

Жесткие компоновки для бурения вертикальных скважин и вертикальных участков наклонно-направленных скважин роторным способом



Рис. № 5

Жесткая компоновка для бурения вертикальных скважин и вертикальных участков наклонно-направленных скважин турбобуром с маховиком под валом



1 - долото, 2 - калибратор, 3 - УБТ,

4 - центратор



1 - долото, 2 - калибраторы,

3 - маховик, 4 - турбобур,

5 - центратор, 6 - УБТ



Рис. № 6
Жесткая компоновка с УБТ квадратного сечения для бурения вертикальных скважин и вертикальных участков наклонно-направленных скважин роторным способом


1 - долото, 2 - центратор, 3 - УБТ, 4 - УБТ квадратного сечения, 5 - бурильные трубы

Рис. № 7
Маятниковая компоновка с надолотным стабилизирующим устройством (НСУ) для бурения вертикальных скважин и вертикальных участков наклонно-направленных скважин роторным способом


1 - долото, 2,5,8 - переводники, 3 - корпус НСУ, 4 - внутренняя труба, 6 - центратор,

7 - лопасти центратора, 9 - УБТ, 10 - центратор.


НСУ включает корпус 3, внутреннюю трубу 4, центратор 6 с лопастями 7, переводники 2,5 и 8. Внутренняя труба 4 соединена с УБТ 9. Иногда в компоновку включается центратор 10, расположенный на расчетном расстоянии над НСУ.




Рис. № 8

Компоновка для ступенчатого бурения вертикальных скважин и вертикальных участков наклонно-направленных скважин роторным способом



Рис. № 9

Компоновка для ступенчатого бурения вертикальных скважин и вертикальных участков наклонно-направленных скважин с применением шарнирной муфты (НПК ТОБУС)



1 - долото, 2 - УБТ, 3 - переводник, 4 - многошарошечный расширитель, 5 - УБТ,

6 - центратор, 7 - бурильные трубы



1 - долото, 2 - калибраторы, 3 - упругий центратор, 4 - опорный элемент, 5 - шарнирная муфта,

6 - многошарошечный расширитель, 7 - УБТ, 8 - бурильные трубы



следующая страница >>