Инструменты для увеличения диаметра скважины
Расширителем называется породоразрушающий инструмент для уве-личения диаметра скважины, предварительно пробуренной инструментом меньшего диаметра. Например, скважину бурят долотам диаметром 244,5 мм, а керн при этом отбирают имеющимся в наличии колонковым до-лотом диаметром 212,7 мм. После отбора керна диаметр скважины увеличи-вают (скважину расширяют) до диаметра 244,5 мм с помощью расширителя. Расширители, как и долота, могут быть режуще-скалывающего, истирающе-режущего и дробяще-скалывающего действия. Расширители изготавливаются раздвижными для местного расширения скважины и жесткими.
На рисунке 5.90 показан гидромеханический расширитель раздвиж-ной (РР) лопастной, изготавливаемый на НПП «Буринтех». Лопасти 1 оснащены алмазно-твердосплавными резцами. Особенностью раздвиж-ного расширителя являются два положения: транспортное (сложенное),
в котором расширитель спускается в скважину и проходит через предварительно пробуренную скважину (рис. 5.90 а); рабочее (раскрытое) положение (рис. 5.90 б).
Расширитель РР состоит из корпуса 2, центраторов 3 (верхний центратор на рисунке 5.90 а не показан) и механизма раздвижения лопастей.
В верхней части 5 корпуса 2 установлен цилиндр 8, в котором размещен поршень 11, закрепленный на полом штоке 6. На нижнем конце штока нарезаны зубцы, которые находятся в зацеплении с зубцами на лопастях 1.
В канале штока установлена сменная втулка 7, которая с иглой 9, закрепленной в крышке 10 с решеткой 13, образуют дроссель.
|
|
|
Рис. 5.90. Расширитель раздвижной лопастной:
– в транспортном положении (чертеж);
– в рабочем положении (общий вид)
Расширитель спускают в скважину без промывки. При достижении глубины начала расширения скважины включают насос и вращение инструмента. Под действием перепада давления на дросселе поршень движется вниз, сжимая пружину 12,и за счет зубчатого зацепления с лопастями поворачивает их,раздвигаяв скважину. Раздвигаясь, лопасти врезаются в стенку скважины и занимают рабочее положение (рис. 5.90 б). К моменту полного раскрытия лопастей игла выходит из втулки дросселя, а бурильщик видит снижение давления на стояке (на насосе). Это сигнал, что расширитель находится в рабочем положении. Далее бурильщик плавно нагружает расширитель осевой нагрузкой и осуществляет бурение-расширение скважины. После окончания бурения или перед наращиванием инструмента выключается насос, перепад давления на поршне исчезает и пружина 12, разжимаясь, возвращает поршень, шток и лопасти в исходное (транспортное) положе-ние. Движение вверх ограничено стопором 6.
Развижные разширители производства ОАО НПП «Буринтех» выпус-каются диаметрами от 78/120 мм до 185/380 мм. Обозначаются следующим образом: РР132/226, где Р – расширитель, Р – раздвижной , 132 – диаметр корпуса, 226 – диаметр расширителя в рабочем положении по выдвинутым лопастям.
|
|
|
Если расширитель наддолотный, то в конце обозначения ставят «Н». Наддолотные расширители изготавливаются двух типоразмеров – 138/175 и 08/240.
На рис. 5.91 приведена принципиальная конструкция и схема работы жесткого шарошечного расширителя. Он может быть трех-, четырех-и шестишарошечным. Расширитель состоит из корпуса 1, к которому при-варена муфта 2 с лапами 3. На цапфах лап установлены двухконусные ша-рошки, вооружение которых может быть как стальным фрезерованным, так и твердосплавным в виде вставных зубков. Ниже расширителя уста-навливается утяжеленная бурильная труба и пилотное долото или направ-ляющий центратор, подобный показанному на рисунке 5.90 (позиция 3).
Рис. 5.91. Принципиальное устройство шарошечного расширителя
Жесткие расширители применяются, кроме рассмотренного примера, при проходке скважин большого диаметра. При этом возможно бурение скважин в две стадии. Первая стадия – бурение опережающего ствола наи-более распространенным размером долота; вторая – расширение скважины до требуемого диаметра. Это позволяет снизить затраты на бурение за счет применения более легких буровых установок и недорогого породоразру-шающего инструмента.
|
|
|
Бицентричные долота находят широкое применение для местногорасширения ствола в процессе бурения скважины и при бурении боковых скважин из ранее пробуренных стволов как в странах дальнего зарубежья, так и в России и странах СНГ. На рисунке 5.92 a показан общий вид би-центричного долота ОАО «Волгабурмаш». Схема работы долота в скважи-не показана на рисунке 5.92 б. Долото состоит из переводника 1 и головки 2.На верхней части головки выполнен лопастной асимметричный расши-ритель 3 диаметром D. Нижняя часть головки представляет собой пилот-ное долото диаметром d. Лопасти пилотного долота и расширителя осна-щены алмазно-твердосплавными резцами 6. Бицентричные долота, как
и долота аналогичных им типов, могут оснащаться элементами вооруже-ния из других материалов.
Из схемы на рисунке 5.92 б видно, что бицентричное долото, имея га-баритный диаметр D, при бурении образует скважину диметром D с, кото-рый существенно больше диаметра самого долота. Например, при габари-тах по диаметру 120 мм долото может быть спущено в скважину через об-садную колонну диаметром 146 мм, а образуемая им скважина будет иметь диаметр D с около 140 мм. Это снижает вероятность прихвата бурильных труб и позволяет улучшить условия спуска и цементирования обсадной колонны или хвостовика, спускаемых в пробуренную бицентричным доло-том скважину.
|
|
|
Рис. 5.92. Общий вид бицентричного долота (а) и схема его работы в скважине (б)
ОАО «Волгабурмаш» изготавливает бицентричные долота размерами от 120,6х142,9 до 311 х342,9 мм. Долота этого производителя будут иметь следующее условное обозначение: 139,7х165,1ВD 5 13 SM(А26), где 139,7 – наименьший диаметр долота, мм; 165, 1 – наибольший диаметр долота, мм; 5 – количество лопастей; 13 – диаметр резцов; SM – категория твердости пород; А26 – номер конструкции.
НПП «Буринтех» выпускает бицентричные долота с диаметром расши-рения 132 мм, также оснащенные PDC-резцами, которые обозначаются БИТ 120,6/132/106 В 510 Н-02, где 120,6 – проходной диаметр, мм; 132 – диаметр расширения, мм; 106 – максимальный диаметр наддолотного инструмента, мм; 5 – количество лопастей на расширителе; 10 – преобладающий размер резцов; Н – установка несменных насадок; 02 – номер конструкции.
Особенности инструментов для работы внутри эксплуатационной колонны. Такие работы выполняются,например,при разбуриваниицемента в колонне, при капитальном ремонте и др. Породоразрушающие инструменты при бурении скважины выполняют две основных функции: углубление и формирование скважины при сохранении по возможности неизменным ее диаметра. Для обеспечения последней функции и прово-дится усиленное армирование калибрующих поверхностей инструментов.
При работе внутри обсадной колонны вторая функция отпадает, так как ствол сформирован и по отношению к инструменту он представлен внутренней поверхностью колонны. В этом случае возникает проблема предупреждения изнашивания и деформирования обсадной колонны как при буровых и фрезерных операциях, так и при спуске и подъеме инстру-мента внутри колонны. Следовательно, для работы внутри эксплуатацион-ной колонны нужен специальный инструмент, у которого вместо калиб-рующих поверхностей должны быть центрирующие поверхности, при тре-нии которых о внутреннюю поверхность колонны обеспечивалось бы только окислительное изнашивание.
Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 1758; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!