Материал: Уфимский государственный нефтяной технический университет

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

2.3.2 КНБК для участков набора зенитного угла


Набор зенитного угла может быть осуществлен как ориетрируемыми (искривленными), так и неориентируемыми (прямыми) компоновками.

2.3.2.1 Ориентируемые компоновки


Они включают в себя, как правило, узел искривления, на концах которого резьба нарезана с перекосом. Ориентируемые компоновки используются для бурения участка набора зенитного угла и для исправления параметров кривизны, если фактический профиль скважины значительно отличается от проектного. Применение этих компоновок требует их ориентировки относительно сторон света или апсидальной плоскости.

Могут также использоваться компоновки, в которых на нижнем конце забойного двигателя устанавливается накладка, обеспечивающая создание отклоняющей силы на долото.

В зависимости от места установки узла искривления, все отклоняющие компоновки можно разделить на две группы:

– компоновки, в которых узел искривления устанавливается над забойным двигателем;

– компоновки, в которых узел искривления устанавливается между шпинделем и двигателем.

Компоновки первой группы — это односекционные турбобуры с установленным над ними кривым переводником (КП). Они характеризуются достаточно большой длиной нижнего плеча отклонителя (расстояние от торца долота до узла искривления) в пределах 8–11 м и большим углом перекоса резьб КП — 2–3,5º. В то же время в них используются обычные серийные турбобуры.

Практика бурения показала, что при использовании отклонителей первой группы (односекционные турбобуры с кривым переводником) большие масса и длина нижнего плеча проводят к тому, что при наборе зенитного угла отклонитель под действием силы тяжести как бы выпрямляется. В результате, по мере увеличения зенитного угла, интенсивность искривления ствола постепенно уменьшается, а радиус кривизны возрастает.
Для Западной Сибири зависимость изменения интенсивности искривления от величины зенитного угла при использовании турбобуров с кривым переводником выражается в виде [4]

,

гдеi10 — интенсивность увеличения зенитного угла, град/10 м; MERGEFORMAT

 — зенитный угол, град;

k, b — эмпирические коэффициенты, приведенные в табл. 5.


Хотя в [4] не указана погрешность при использовании данной формулы, она, очевидно, не меньше 20%.

Таблица 5

Показатели турбинных отклонителей с кривым переводником

Диаметр долота, мм

Угол перекоса кривого
переводника, град


Тип
турбобура


k

b

Предельный зенитный угол, град

295,3

3,75

1ТСШ 240

1,6

0,0005

56

3,0

1,35

–"–

52

2,5

1,2

–"–

49

2,0

1,0

–"–

45

295,3

3,0

Т12М3Б 240

1,56

0,0005

56

2,5

1,38

–"–

52

2,0

1,2

–"–

49

346

3,0

Т12М3Б 240

1,46

0,00035

64

2,5

1,22

–"–

59

2,0

1,0

–"–

51

Для удобства расчетов при проектировании профилей наклонных скважин в табл. 6 приведены средние значения интенсивности искривления и радиуса кривизны для различных интервалов увеличения зенитного угла при использовании турбобуров с кривым переводником.

Компоновки второй группы — турбинные отклонители (ТО), турбобуры с шпинделем-отклонителем (ШО), электробуры с механизмом искривления (МИ) — должны иметь специальную муфту, соединяющую расположенные под углом валы двигателя и шпинделя и позволяющую передавать крутящий момент и осевое усилие, обусловленное перепадом давления в двигателе, от вала двигателя к валу шпинделя. В отклонителях ШО данная муфта освобождена от передачи осевого усилия, что обеспечивает больший межремонтный период работы данных отклонителей. Отклонители данной группы имеют сравнительно небольшую длину нижнего плеча (1,5–2,5
 м) и меньший угол в узле искривления (1–2º, чаще 1,5º), что обеспечивает, при прочих равных условиях, больший темп искривления и лучшую проходимость по прямолинейному стволу. Кроме того, при использовании двухтурбинных секций данные отклонители позволяют создавать на долоте больший крутящий момент и, тем самым, большие нагрузки на долото.

Таблица 6

Средняя интенсивность увеличения зенитного угла i10 (град/10 м) и средний радиус искривления R (м) в зависимости от угла перекоса кривого переводника

Компоновка

Угол перекоса переводника, град

Интервал изменения зенитного угла, град

0...10

0...20

0...30

0...40

i10

R, м

i10

R, м

i10

R, м

i10

R, м

Д 295,3;
1ТСШ 240;
КП; УБТ 178

3,75

1,57

360

1,50

380

1,40

410

1,27

450

3,00

1,33

430

1,27

450

1,18

490

1,05

550

2,50

1,17

490

1,12

510

1,02

560

0,90

640

2,00

0,97

620

0,92

630

0,82

700

0,70

820

Д 295,3;
Т12М3Б 240;
КП; УБТ 178

3,00

1,53

375

1,48

390

1,38

415

1,26

455

2,50

1,35

424

1,30

440

1,20

480

1,08

530

2,00

1,17

490

1,12

510

1,00

570

0,90

640

Д 320;
Т12М3Б 240;
КП; УБТ 178

3,00

1,44

400

1,40

410

1,34

430

1,25

460

2,50

1,20

480

1,16

495

1,10

520

1,00

570

2,00

0,98

585

0,94

610

0,86

670

0,76

750

Отклонители второй группы, имеющие значительно меньшую длину нижней секции, меньше деформируются и обеспечивают более равномерное искривление ствола скважины.

Таблица 7

Параметры турбинных отклонителей

Тип откло­нителя

Коли-чество турбинных секций

Наружный диаметр, мм

Длина отклонителя, м

Длина нижнего плеча, м

Угол
перекоса резьб, град


Масса нижнего плеча, кг

1

2

3

4

5

6

7

ТО 172

1

172

11,1

2,03

1–2

350

2ТО 172

2

–"–

18,1

–"–

–"–

–"–

ТО2–195

1

195

10,5

2,05

1–2

410

2ТО2–195

2

–"–

17,5

–"–

–"–

–"–

ТО2–240

1

240

10,6

2,4

1–2

440

2ТО2–240

2

–"–

18,3

2,4

–"–

–"–


Продолжение таблицы 7

1

2

3

4

5

6

7

1ТСШ 195+
+ШО 195

1

195

13,0

2,5

1–2

430

2ТСШ 195+
+ШО 195

2

–"–

21,0

2,5

–"–

–"–

1ТСШ 240+
+ШО 240

1

240

13,1

2,34

1–2

440

2ТСШ 240+
+ШО 240

2

240

20,8

2,34

–"–

440

Т12М3Б 240+
+КП

1

240

8,0

8,8

2–3,75

2060

1ТСШ 240+
+КП

1

240

10,6

10,6

2–3

2550

Т12М3Б 195+
+КП

1

195

9,5

9,5

2–3

1550

Т12М3Б 172+
+КП

1

172

8,8

8,8

2–3

1150

В то же время в отклонителях первой группы магнитный переводник и немагнитные трубы, позволяющие в процессе бурения контролировать положение отклонителя, азимут и зенитный угол, ближе расположены к забою, чем в двухсекционных отклонителях второй группы. Это позволяет более точно прогнозировать параметры кривизны на забое и, тем самым, более точно управлять искривлением скважины.

Геометрические размеры отклонителей приведены в табл. 7–9.

Таблица 8

Параметры отклонителей на основе объемных двигателей с регулируемым перекосом резьб

Тип
отклонителя


Наружный диаметр, мм

Заходность рабочих органов zр/zст

Длина отклонителя, м

Длина нижнего плеча, м

Углы искривления между секциями, град.

Расход промывочной жидкости, л/с

Момент на валу, кН·м

Частота вращения, об/с

1

2

3

4

5

6

7

8

9

ДР 240

240

7/8

8,5

4,1

0–3

30–50

10–14

1,2–2,2

Д1–240

240

7/8

7,4

3,5

0–1

–"–

–"–

–"–

ДР 195

195

9/10

8,25

3,0

0–3

25–35

10–12

1,4–2,0

ДГ 195

195

9/10

7,2

3,4

0–2

–"–

8–10

1,5–1,9

ДР 176М

176

9/10

5,6

1,86

0–2,5

25–35

10–12

1,8–2,5


Продолжение таблицы 8

1

2

3

4

5

6

7

8

9

ДГ1–172

172

6/7

4,7

2,0

0–3

25–35

4–5

2,5–4,0

ДГ3–127

127/136

7/8

5,9

1,9

0–3

10–20

4–5,5

0,9–1,8

ДО 127

127

9/10

6,1

2,7

0–3

12–20

3–4,5

1,8–3,0
Источник: https://tut-files.ru/previewfile/17164