, скорость вращения, нагрузка на долото и конструкция шарошек. В ряде регионов опытные буровики отметили присущее долоту стремление отклоняться в сторону в некоторой степени предсказуемым образом. По этой причине они нередко пытались несколько увеличить угол наклона скважины, чтобы компенсировать ожидаемый снос между положением скважины на поверхности земли и кругом допуска забоя.
Также было обнаружено, что изменяя конструкцию роторной забойной компоновки, можно изменить угол наклона бурильной колонны. Изменение места расположения стабилизатора позволило влиять на состояние равновесия забойной компоновки, заставляя ее увеличивать, сохранять или уменьшать угол отклонения ствола от вертикали. Скорость, с которой роторная забойная компоновка наращивает или уменьшает угол, определяется такими переменными как расстояние между стабилизаторами, диаметр и жесткость утяжеленных бурильных труб (УБТ), угол падения пласта, скорость вращения, нагрузка на долото, твердость пласта и тип долота. Способность обеспечить
равновесие забойной компоновки с учетом всех этих факторов определяет успех достижения объекта бурения.
Забойная компоновка, в которой наддолотный стабилизатор бурильной колонны располагается под несколькими УБТ, будет стремиться наращивать угол при оказании нагрузки на долото. В такой конфигурации УБТ над стабилизатором будут изгибаться, а наддолотный стабилизатор будет играть роль точки опоры, толкая долото к верхней части скважины. Для уменьшения угла используют другую забойную компоновку. В ней присутствует один или
несколькостабилизаторов.УБТподнижнимстабилизаторомвзабойнойкомпоновкеиграютрольмаятника,чтообеспечиваетстремлениедолотакнижнейчастискважиныподдействиемсилытяжести.Последостиженияжелаемогоугламожноиспользоватьдругуюзабойнуюкомпоновкудляегосохранения.Встабилизированнойкомпоновкеимеетсянесколькостабилизаторов, расположенных равномерно по всей ее длине, которые служатдляповышения жесткости компоновки.Для отклонения скважины от вертикальной траектории применяются идругие механические средства, чаще всего – клиновый отклонитель. Принципего действия прост: он представляет собой длинный стальной клин, вогнутый содной стороны, для удержания и направления буровой компоновки. Клиновыйотклонитель можно использовать как в открытом, так и в обсаженном стволе.Егоспускаютнатребуемуюглубину,ориентируютнажелаемыйазимут,азатем закрепляют, создавая направляющую для начала отклонения ствола отвертикали.Ранние методы позволяли в некоторой степени контролировать наклонствола, однако они практически не давали возможности управлять азимутом.Кроме того, они были малоэффективны, поскольку требовали многочисленныхспусков и подъемов оборудования для установки клинового отклонителя илидляизмененияконфигурации забойнойкомпоновки.Начало1960гг.ознаменовалосьсущественнымпрорывомвобластинаклонно-направленногобурения,когдазабойнаякомпоновкасфиксированнымугломнаклонапорядка0,5°былаобъединенасзабойнымдвигателемдляприведениявдействиебуровогодолота.Гидравлическаяэнергиябуровогорастворапревращаетсявдвигателевмеханическую,
благодарякоторойвращаетсядолото.Совмещениедвигателяикривогопереводникапозволилонамногоболееточноконтролироватьнаправлениенаклона,чемпрежниезабойныекомпоновки,одновременнозначительноувеличивуголвозможногонаборакривизны.Первыезабойныекомпоновкиимелификсированныйуголнаклона,идляегокорректировкитребовалосьизвлекатьихиз скважины.С помощью таких управляемых двигателей наклон скважины создаетсяследующимобразом.Кривойпереводникобеспечиваетсносдолота,необходимый для инициирования и сохранения изменений в направлении егодвижения.Черезтригеометрическиеточкиприкосновения–долото,наддолотныйстабилизаторбурильной колоннынадвигателеистабилизаторнаддвигателем–проходитдуга,по которойследуеттраекторияскважины.Внекоторыхдвигателяхиспользуетсязабойнаятурбина,вдругих–комбинация винтового ротора и статора для создания двигателя объемного типа(объемного двигателя). В результате совершенствования базового объемногодвигателяскривымпереводникомбылсоздануправляемыйзабойныйдвигатель. В современных компоновках с управляемыми двигателями все ещеиспользуютсяобъемныедвигатели,нотакжеимеютсяуправляемыесповерхностикривыепереводники.Стандартныйуправляемыйдвигательвключаетсиловойблок,черезкоторыйзакачиваютбуровойраствордляприведенияв движениеротора,вращающего несущийвали долото.Изгиб,задаваемый с поверхности, можно установить в диапазоне от 0° до 4°, позволяя
направить долото под совсем небольшим углом отхода от оси ствола; такое,казалось бы, незначительное отклонение играет определяющую роль в скоростинаращиванияугла.Значениекривизныствола,задаваемоевместеизгиба,зависитотегоугла,внешнегодиаметраидлиныдвигателя,местарасположениястабилизатораиразмераУБТотносительнодиаметраскважины.Управляемыедвигателиосуществляютбурениеводномиздвухрежимов: во вращательном и направленном (скользящем). При вращательномрежиме роторный стол или верхний привод буровой установки вращает всюбурильнуюколоннудляпередачиусилиянадолото.Вскользящемрежимебурильнаяколоннаневращается;вместоэтогопотокбуровогорастворанаправляетсяназабойныйдвигательдляприведениядолотавдействие.Вскользящемрежимевращаетсятолькодолото,аневращающаясячастьбурильнойколонныпросто следуетзанаправляющей компоновкой.Выбор конкретного двигателя зависит от его способности наращивать,сохранятьилиуменьшатьуголвходевращательногобурения.Обычнаяпрактикапредполагаетвращательноебурениепрималомчислеоборотоввминуту, приведение в действие бурильной колонны с поверхности и созданиеизгибаравномерногововсехнаправлениях,темсамымформируяпрямолинейную траекторию. Измерения наклона и азимута можно получать врежимереальноговремениприпомощиинструментовинклинометриивпроцессебурения,чтобысообщатьбуровикуобовсехотклоненияхотнамеченногокурса.Длякорректировкитакихотклоненийнеобходимо
перейтис вращательного на скользящий режим для изменения траектории скважины.Дляпереходавскользящийрежимнеобходимоостановитьвращениебурильнойколонны,чтобыбуровикмогориентироватьизгибзабойногодвигателя (задать угол торца бурильного инструмента) в направлении желаемойтраектории.Этонепростаязадача,принимаявовниманиекрутящиесилы,которые могут заставить бурильную колонну повести себя как сжатая пружина.Послеучетакрутящегомоментадолота,скручиванияиконтактноготрениябурильной колонны буровик должен с поверхности постепенно поворачиватьбурильнуюколоннуснебольшимшагом,используяизмерениявпроцессебурениядляопределениянаправлениядвиженияторцабурильногоинструмента. Поскольку бурильная колонна может амортизировать крутящиймоментнадлинныхинтервалах,можетпотребоватьсясовершитьнескольковращений на поверхности, чтобытолькоодинраз повернутьснарядвскважине.После подтверждения надлежащей ориентации торца бурильного инструмента,буровиквключаетзабойныйдвигательдляначалабурениявзаданномнаправлении. Эту процедуру, возможно, придется повторить несколько раз входебурения,посколькуреактивныйкрутящиймомент,возникающийприпродвижениидолотав породу, может вызвать изменениеориентацииторцабурильногоинструмента.Каждыйрежимбурениясопряженсосвоимитрудностями.Привращательном бурении изгиб буровой компоновки заставляет долото вращатьсяс отклонением от оси забойной компоновки, из-за чего ствол скважины имеетнесколькобольшийдиаметриспиралевиднуюканавку.Стенкиствола