получаются более шершавыми, что повышает скручивающие и осевые нагрузки на бурильную колонну, а также может вызвать проблемы при спуске в скважину оборудования заканчивания – особенно на длинных горизонтальных участках. Спиралевидная канавка в стволе скважины может также влиять на показания каротажного зонда.
В скользящем режиме недостаток вращения создает другие сложности. Если бурильная колонна прилегает к нижней стороне скважины, буровой раствор движется вокруг трубы неравномерно, что ослабляет способность раствора по отводу выбуренной породы. Это, в свою очередь, может привести к образованию слоя выбуренной породы или накоплению обломков на нижней стороне скважины, что повышает риск прихвата трубы. Скольжение также снижает имеющуюся мощность для вращения долота, что в сочетании с трением скольжения уменьшает скорость проходки и повышает вероятность прихвата под действием перепада давлений. В стволах с большим отходом от вертикали силы трения могут расти до тех пор, пока осевой нагрузки не станет недостаточно для преодоления торможения бурильной колонны о стенки скважины. Это делает дальнейшее бурение невозможным и оставляет ряд объектов бурения вне пределов досягаемости. Кроме того, смена режима бурения со скользящего на роторный и обратно может создавать волнообразные неровности или резкие изгибы ствола, что повышает его извилистость, тем самым увеличивая трение в процессе бурения и спуска обсадной колонны или оборудования заканчивания. Такие волнообразные неровности могут также создавать углубления, где будет собираться раствор
илиобломкипороды,препятствуяпритокуфлюидапослезаканчиванияскважины.Некоторые из перечисленных проблем были решены в конце 1990-х гг. ссозданиемроторнойуправляемойсистемы(РУС).Управляемыесистемыроторного бурения (rotary steerable system – RSS) – это системы, в которыхдолотодвижетсяпозаданнойтраекториипринепрерывномвращениибурильнойколонны.Вращениезабойнойкомпоновкиобеспечиваетэффективную очистку скважины, снижает риск прихватов и, в конечном счёте,позволяет пробурить более протяжённыеучастки по сравнениюс бурениемзабойнымдвигателем.НаиболееважнаяособенностьРУСсостоитвтом,чтоонаобеспечиваетнепрерывноевращениебурильнойтрубы,темсамым,исключая необходимость скольжения в ходе наклонно-направленного бурения.ИнструментыРУСпрактическимгновеннореагируютнакомандысповерхности,когдабуровикунеобходимоизменитьтраекториюзабоя.Нараннемэтапетакиесистемыиспользовали,главнымобразом,длябуренияскважинсбольшимотходомотвертикали,вкоторыхвозможностьпротаскиванияуправляемыхдвигателейограничиваетсятрениемвстволескважины. Их применение часто обеспечивало улучшенную скорость проходкиикачествоствола скважины по сравнению с прежними системами. СегодняРУСширокоприменяютблагодарявозможностибуренияпрямолинейныхскважин,промывкистволаиточногоконтроляпараметровбурения.
-
1 ... 17 18 19 20 21 22 23 24 ... 34
Классификация роторных управляемых систем по способу управления смещением долота
Роторныеуправляемыесистемыпоспособууправлениясмещениемдолотаотносительноосискважиныможноразделитьнадваосновныхтипа.
-
«Push the bit» – отталкивание от стенки скважины всей компоновки или большей её части относительно оси, что вызывает давление на боковую поверхность долота в определённом направлении [8].
-
«Point the bit» – позиционирование долота. Достигается смещением приводного вала относительно компоновки, либо изменением его кривизны, что вызывает изменение угла.
Нарисунке3.1представленаблок-схемаосновныхтиповроторныхуправляемыхсистем поспособу управления смещения долота относительнооси скважины.Рисунок 3.1 – Блок-схема основных типов роторных управляемых систем поспособууправлениясмещениядолотаотносительнооси скважиныРУСпервоготипаполучилинаибольшеераспространениеблагодаряотносительнопростомуустройствуи надежности.ИспользованиеРУСпозволяетзначительноускоритьиулучшитьпроводкускважины,улучшитьсостояниестволаиувеличитьотходотвертикаливгоризонтальныхскважинах.Достоинствароторныхуправляемыхсистем:
-
увеличение механической скорости проходки и соответственно уменьшение времени бурения скважины за счет более равномерной отработки долота и исключение подъема работоспособного долота для изменения геометрии забойного двигателя;
-
улучшение очистки скважины от шлама, сокращение времени на промывку перед наращиванием и СПО;
-
уменьшаются динамические скачки давления, снижается вероятность гидроразрыва пород;
-
улучшается качество ствола с минимальной микрокривизной, отсутствие спиральной выработки за счет постоянного контроля положения режущей поверхности долота, что позволяет провести успешное заканчивание;
-
позволяет проводить сложные трехмерные профили с большим отходом. К недостаткам можно отнести:
-
высокие требования к очистке бурового раствора, низкому содержанию твердой фазы и материалов для ликвидации поглощений;
-
сложность обслуживания на буровой, необходимость привлечения персонала подрядчика;
-
внедрение дополнительных датчиков в систему буровой;
-
ограничения к расходу бурового раствора и буровым насосам;
-
использование специализированных долот [9].