SU71772A1 - Способ направленно-наклонного бурени глубоких скважин и устройство дл осуществлени способа - Google Patents

Description

Расположение нефт ных пластов под водной поверхностью, гористый рельеф местности, наличие на поверхности месторождени  капитальных сооружений требуют применени  направленно-наклонного бурени .

Известные способы направленнонаклонного бурени  требуют дл  искривлени  скважины предварительной работы по забуриванию плеча специальным долотом малого диаметра , последующего углублени  долотом того же размера и затем уже расширени  скважины до необходимого диаметра. При таком способе бурени  требуетс  большое число спуско-подъемных работ, что приводит к замедленным темпам бурени .

В практике бурени  глубоких скважин уже известен способ направленно-наклонного бурени  при помОщи невращающейс  бурильной колонны с забойным двигателем дл  инструмента.

Особенностью предлагаемого способа  вл етс  то, что к инструменту в процессе бурени  прилагают посто нно действующее усилие, перпендикул рное направлению подачи инструмента. Это дает возможность избежать забуривание плеча дл  требуемого искривлени  ствола скважины .

В предлагаемом устройстве дл  осуществлени  указанного способа буровой инструмент смещен от оси бурильной колонны путем такого соединени  корпуса забойного двигател  и бурильной колонны, которое имело бы упругую деформацию при принудительном совмещении осей колонны и корпуса двигател .

Согласно видоизменению предлагаемого способа направленно-наклонного бурени  глубоких скважин изменение степени искривлени  ствола скважины производ т изменением скорости подачи инструмента.

На чертеже схематически изображена установка бурового инструмента дл  осуществлени  предлагаемого способа.

Неподвижность колонны бурильных труб при турбинном бурении позвол ет применить такую компоновку низа колонны, котора  может создавать на долоте посто нное отклон ющее усилие, действующее в течение всего процесса бурени .

Сущность предлагаемого способа направленного бурени  заключаетс  в отказе от последовательных забурив аний плеча с помощью отклон ющих приспособлений, ориентирующих инструмент, и в использовании преимущества бурени  с неподвижной колонной путем создани  над

турбобуром момента упругих сил, вызывающего на долоте в процессе бурепи  посто нно действующую силу, перпендикул рную оси инструмента .

Дл  создани  над турбобуром момента упругих сил низ :кол1он«ы компонуетс  с расчетом получени  пеоекрещивани  или смешени  осей бурильной колонны и турбобура в непосредственной близости от последнего .

При спуске инструмента в скважину оси бурильной трубы и турбобура , ввиду малых диаметральных габаритов скважины, почти совмещаютс , благодар  чему в сечении, в котором имело место пересечение осей, возникает момент унрзгих сил, создающий на долоте отклон ющее усилие.

Дл  получени  момента упругих сил над тзфбобуром может быть использована различна  компоновка низа колонны бурильных труб, както: изогнута  труба над турбобуром, эксцентричный переводиик на турбобуре , отклон ющие салазки на корпусе турбобура и т. п. Наибольщее распространение в насто щее врем  получило применение изогнутой толстостенной бурильной трубы.

При направлепном буренин турбобуром непосредственно на вал турбобура / наворачиваетс  обычное трехшарощечное долото 2. Над турбобуром устанавливаетс  изогнута  труба 5 с изгибом, обусловленным нолученпем максимального момента упругих сил. В таком виде инструмент опускаетс  на забой скважины и плоскость искривлени  трзбы ориентируетс  в заданном направлении.

Паличие посто нного усили , непрерывно отклон ющего долото и процессе направленного турбинного бурени , обусловливает плавное паростание кривизны ствола скважины. При направленном турбиином бурении необходимое искривление ствола скважины получаетс  в процессе самого бурени .

В этом случае число оборотов долота , развиваемых турбобуром, имеет существенное значение и определ ет интенсивность искривлени  ствола скважины.

Ввиду того, что увод щее усилие, действующее на долото в процессе бурени , посто нно, отклонение в единицу времени, т. е. скорость отклонени , при одинаковых геологических услови х, режущем инструменте и числах оборотов долота также  вл етс  величиной посто нной. Поэтому нри нрочих равных услови х удельное отклонение, т. с. горизонтальное отклонение на метр проходки,  вл етс  функцией механической скорости бурени .

Следовательно, в тех случа х, когда требуетс  резко изменить направление ствола скважины или интенсивно набрать кривизну, как, нанример, при уходе в сторону вторым стволом в аварийных скважинах , необходимо некоторый промежуток времени работать с ограниченной подачей. В этом случае Здельное отклонение будет достигать максимальных значений.

Измен   величины отклон ющего усили , осевое давление и число оборотов долота, а также тины примен емого режущего инструмента и режим работы турбобура, можно получить оптимальные услови  разрущени  пород и необходимое удельное отклонение дл  каждой геологической пачки месторождени .

Благодар  возможности управлепи  в процессе направленного турбинного буренн  величиной удельного отклонени  механические скорости бурени  не снижаютс  нротив таковых нри вертикальном бурении.

Выигрыщ в механических скорост х  вл етс  следствием изменеии  угла вхождени  долота в пласт и повышени  режима бурени , необходимого дл  увеличени  числа оборотов долота и момента фрезеровани .

Форсирование режима бурени  при прохождении пород, требующих дл  своего разрушени  больщих осевых давлений, не вызывает умсньщени  удельного отклонени , так как вместе с ростом механической скорости бурени  благодар  увеличению числа обаротав долота, обусловленного изменением режима работы турбобура , растет и скорость отклонени .