Unelte convenționale de foraj direcțional

Trei probleme care trebuie abordate în controlul traiectoriei puțului de sondă:

① Proiectați în mod rezonabil ansamblul găurii inferioare (BHA) pentru a controla rata de modificare a unghiului de deviație a găurii.

② Proiectați sau selectați în mod rezonabil unelte de foraj cu structuri speciale pentru a controla rata de modificare a unghiului de azimut al găurii.

③ Selectați și controlați în mod rezonabil greutatea pe sapă (WOB) pentru a regla rata de penetrare verticală a sapei și magnitudinea forțelor de formare, obținând astfel controlul curburii găurii de sondă.

Uneltele convenționale de foraj direcțional includ în principal subansamble direcționale, coliere de foraj nemagnetice (NMDC), țevi de foraj grele (HWDP), stabilizatoare, ștergătoare cu scaun de cheie etc.

I. Sub-direcțional

1. Tipuri

Sub-trunjel direcțional drept: utilizat pentru foraj direcțional cu burghie cu cavitate progresivă (PCD) cu carcasă îndoită.

Sub-trunjel îndoit direcțional: utilizat pentru găurire direcțională cu burghie cu cavitate progresivă (PCD) cu carcasă dreaptă.

2. Structura de bază

1) Subwoofer direcțional drept

Componente: Carcasă 4, manșon de centralizare 1, cheie direcțională 3, șurub de fixare 2

2) Subwoofer direcțional îndoit

Componente: Carcasă 4, manșon de centralizare 1, cheie direcțională 3, șurub de fixare 2. Comparativ cu subconductorul drept direcțional, acesta are un unghi de îndoire structural λ, iar formula de calcul este: λ = 57,3 × (a – b) / d

II. Guler de foraj nemagnetic (NMDC)

1. Funcție

Protejați instrumentele de măsurare magnetice pentru a evita erorile de măsurare.

Îndeplinește funcțiile unor coliere de găurit obișnuite.

2. Materiale ale colierelor de burghiu nemagnetice

Includ în principal aliaje Monel (care conțin cupru, nichel, crom etc.), aliaje crom-nichel, aliaje austenitice pe bază de crom-mangan, aliaje beriliu-cupru, oțel nemagnetic SMFI și oțeluri interne mangan-crom-nichel.

3. Selectarea lungimii colierului de burghiu nemagnetic

Consultați „Harta intensității câmpului magnetic terestru orizontal”. Alegerea rezonabilă a lungimii colierului de foraj nemagnetic permite măsurarea precisă a azimutului magnetic în secțiunea găurii deschise. Cu cât intensitatea magnetică a zonei este mai mare, cu atât colierul de foraj nemagnetic necesar este mai lung.

4. Inspecția și utilizarea colierelor de burghiu nemagnetice

1) Rectangularitatea suprafeței cilindrice exterioare a colierului de burghiu nemagnetic trebuie să fie ≤ 2 mm/m, iar rectilinarea întregii lungimi trebuie să fie ≤ 5 mm/m.

2)Zgârieturile de pe suprafața corpului țevii al colierului de burghiu nemagnetic nu trebuie să depășească limita admisă de zgârieturi specificată.

3)Suprafața filetului trebuie să fie netedă, fără urme neuniforme, crăpături, crăpături sau alte deteriorări admise.

4）Cuplul de strângere a filetelor gulerului de burghiu nemagnetic trebuie să fie ≥ cuplul minim de rotație specificat.

5)Permeabilitatea magnetică relativă și uniformitatea magnetică a colierului de foraj nemagnetic se inspectează o dată pe an, iar rezultatele inspecției trebuie să respecte specificațiile Standardului privind colierele de foraj nemagnetice (SY5145-86).

III. Țevi de foraj grele (HWDP)

Se utilizează în partea de jos a BHA pentru a înlocui colierele de foraj pentru aplicarea presiunii. În operațiunile direcționale cu unelte de direcție, reduce aria de contact cu peretele sondei, minimizează rezistența la frecare, facilitează operațiunile de alunecare, îmbunătățește siguranța în fundul sondei și este propice controlului parametrilor direcționali ai sondei. De asemenea, servește ca secțiune de tranziție între colierele de foraj și țevile de foraj pentru a atenua modificările de rigiditate.

IV. Stabilizator

1.Aplicații ale stabilizatorilor în forajul direcțional

În BHA-urile de acumulare și BHA-urile de descompunere, stabilizatorii acționează ca puncte de sprijin. Prin ajustarea poziției stabilizatorilor în BHA-ul inferior, starea de tensiune a BHA-ului inferior poate fi modificată pentru a obține controlul traiectoriei găurii de sondă.

2.Creșteți rigiditatea BHA-ului inferior pentru a stabiliza deviația și azimutul găurii. În BHA-urile cu unghi de fixare, rigiditatea BHA-ului inferior este îmbunătățită prin reducerea distanței dintre sapă și stabilizator și dintre stabilizatori, astfel încât să limitați deformarea prin compresiune a BHA-ului inferior și să obțineți efectul de menținere a deviației.

3.Pregătiți gaura de sondă pentru ca schimbarea curburii acesteia să fie ușoară și netedă, ceea ce ajută la reducerea apariției complicațiilor în fundul puțului.

Notă! Când introduceți stabilizatorul în puț și îl scoateți din puț, măsurați cu atenție diametrul exterior al stabilizatorului, verificați starea de uzură și poziția de instalare în BHA. Uzura diametrului exterior al stabilizatorului nu trebuie să depășească 2 mm.

Tipuri de stabilizatori:

Stabilizator simetric cu nervuri drepte Stabilizator sferic cu cinci lobi (trei lobi)

Stabilizator spiralat cu cinci lobi (trei lobi)Manșon stabilizator înlocuibil

Stabilizator excentric cu trei lobiStabilizator înlocuibil

V. Ștergător de cheie-scaun

Forma geometrică a ștergătoarelor pentru scaunul cheii este similară cu cea a unui stabilizator spiralat. Dimensiunea sa totală este mai mică decât cea a unui stabilizator, dar mai mare decât cea a unui guler de foraj. Spre deosebire de stabilizatorul spiralat, atât umerii înclinați superiori, cât și cei inferiori ai ștergătoarelor pentru scaunul cheii sunt sudați superficial cu electrozi din aliaj dur într-o formă conică, având funcțiile de tăiere, alezare și ștergere a scaunelor cheii.

Poziția ștergătorului de cheie în garnitura de foraj este următoarea:

1. BHA Specializat pentru ștergerea scaunelor cu cheie

Configurație BHA pentru ștergerea locașurilor generale ale cheilor: Bif + guler de burghiu de dimensiuni mici (50～60 m) + ștergător cu scaun cu cheie + serpentina de foraj + țeavă de foraj grea (HWDP).

Pentru ștergerea locașurilor de cheie mai lungi, se poate adopta următorul tip de burghiu: burghiu + 1 suport cu guler de burghiu de dimensiuni mici + ștergător pentru locașul de cheie + 1 suport cu guler de burghiu de dimensiuni mici + îmbinare flexibilă + rezervor de foraj + țeavă de foraj grea (HWDP).

Diametrul exterior al colierului de foraj de dimensiuni mici din garnitura de foraj trebuie să fie același cu diametrul exterior al îmbinării țevii de foraj utilizată în timpul forajului. Când garnitura de foraj rulează la aproximativ 100 m deasupra scaunului cheii, controlați viteza de rulare; când întâmpinați rezistență, începeți alezarea și controlați strict forța de tracțiune (WOB) (în general mai mică de 49 kN).

2. Ștergerea scaunului cheii în timpul găuririi

În forajul direcțional, începând de la secțiunea de construire, în forajul BHA din fundul puțului se utilizează adesea ștergătoare cu scaun cheie. În funcție de curbura găurii de sondă forate și de litologia formațiunii, ștergătorul cu scaun cheie este utilizat pentru alezarea repetată în secțiunile „dog-leg” unde este probabil să se formeze scaune cheie, astfel încât să se prevină formarea scaunelor cheie.

VI. Supapă cu plutitor

Principalele sale funcții sunt de a preveni refluxul fluidului de foraj (care poate deteriora instrumentele de măsurare din gaură) și de a preveni blocarea duzelor sapei.

VII. Subansamblul de cuier

Instrumentul de măsurare în timpul forajului (MWD) este amplasat în acesta, oferind un mediu de măsurare sigur și stabil pentru MWD.

Pe peretele exterior al subansamblului de susținere există o linie de scală pentru partea superioară, care este utilizată pentru calibrarea părții superioare a burghiului cu cavitate progresivă (PCD) și pentru măsurarea valorii de decalaj dintre MWD și PCD. Peretele interior al subansamblului este prevăzut cu o cheie proeminentă, care se utilizează atunci când MWD este setat. Când MWD nu este utilizat, trebuie acordată atenție îndepărtării mai întâi a subansamblului de susținere pentru a evita spălarea cheii din cauza debitului excesiv (care poate provoca accidente în gaură).

VIII. Borcan

Funcția sa principală este de a menține echilibrul de lucru dintre sapă și garnitura de foraj și de a ajuta la eliberarea țevii blocate atunci când se produce blocarea țevii.

IX. Articulație flexibilă

Funcția sa principală este de a proteja jarul și de a crește elasticitatea garniturii de foraj în timpul vibrațiilor.