Технические данные и характеристики вырезающих устройств

ЗАБУРИВАНИЕ ВТОРОГО СТВОЛА ЧЕРЕЗ ВЫРЕЗАННЫЙ УЧАСТОК

ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ

 

Забуривание второго ствола из обсадной колонны позволяет решать следующие задачи:

- увеличить дебит скважины за счет вскрытия продуктивного пласта дополнительным стволом, как наклонно-направленным, так и горизонтальным

- отремонтировать бездействующую скважину, которая не эксплуати-ровалась по техническим причинам (заклинка ЭЦН, расхождение колонны и т. д.)

- уменьшить объём бурения новых скважин и сократить капитальные вложения на разработку месторождений.

Забуривание второго ствола или нескольких стволов из обсадной колонны в настоящее время происходит по трем схемам:

1. С помощью стационарного клинового отклонителя через щелевидное окно в обсадной колонне

2. С помощью стационарного или съемного клинового отклонителя в интервале вырезанного участка обсадной колонны

3. С помощью турбинных отклонителей в интервале вырезанного участка обсадной колонны

С появлением современных вырезающих устройств (УВ и УВУ) и отклонителей, наибольшее распространение получили схемы № 2 и № 3.

Основные технические данные нормального ряда УВУ приведены в таблицах № и №

Забуривание второго ствола по схеме № 1 происходит по следующим этапам: устанавливают клиновой отклонитель, вырезают окно в обсадной колонне, фрезеруют вырез в колонне и забуривают дополнительный ствол.

Забуривание второго ствола по схеме № 2 и №3 происходит по следующим этапам: образование сплошного выреза в обсадной колонне при помощи вырезающих устройств (УВ и УВУ), установка цементного моста, ориентирование турбинного отклонителя на искусственном забое, забуривание дополнительного ствола при помощи турбинного отклонителя. Выбор схемы забуривание второго ствола определяется исходя из: назначения скважины, её технического состояния, наличия необходимых технических средств, конечного ожидаемого результата и т.д. и в целом для каждой скважины должен рассматриваться индивидуально.

 

 

Забуривание второго ствола с помощью турбинных отклонителей в интервале вырезанного участка обсадной колонны

 

 

Для обеспечения надежности и успешного проведения забуривания второго ствола прежде всего необходимо рассчитать минимальную длину вырезанного участка обсадной колонны и минимальную длину интервала забуривания с учетом его увеличения для условий желобообразования. Эта методика разработана и успешно опробована во ВНИИБТ. Расчетная схема представлена на рис. №

Минимальная длина вырезанного участка обсадной колонны определяется в первую очередь длиной интервала забуривания. Расчет длины интервала забуривания произ-водится для отклонителей как с одним углом перекоса, так и для отклонителей с двумя углами перекоса. С учетом увеличения интервала забуривания для условий желобо-образования, минимальную длину вырезанного участка обсадной колонны рекоменду-ется рассчитывать по формуле:

 

(12.7) № 1

где: Н - расчетный интервал забуривания, м

k = 1,1 - коэффициент запаса для интервала забуривания

D3 - диаметр замка бурильной колонны, мм

a - зенитный угол выхода ствола в интервале забуривания, град

 

Рис. №

 

Расчетный интервал забуривания определяется по формуле:

- для отклонителя с двумя углами перекоса

(12.7) №

- для отклонителя с одним углом перекоса

(12.7) №

где: l 1 и l 2 - длины нижней и средней секций отклонителя, мм

R - радиус дуги окружности образующегося профиля скважины, м

a - зенитный угол выхода ствола в интервале забуривания, рад

Как правило величины l 1 и l 2 известны из размеров отклонителя. С учетом вписы-

ваемости отклонителя в геометрические размеры ствола скважины в интервале забуривания, величины l 1 определяются как:

для отклонителя с двумя углами перекоса

 

(12.7)

 

для отклонителя с одним углом перекоса

 

(12.7)

 

где: Dc - условный диаметр скважины, мм

 

При забуривании в мягких породах Dc принимают равным наружному диаметру обсадной колонны, а при забуривании в твердых породах - диаметру скважины до спуска обсадной колонны.

d вн - внутренний диаметр обсадной колонны, мм

d1 и d2 - углы перекоса осей переводников отклонителя, рад

l 2 - длина средней секций отклонителя, мм

 

Определяем радиус искривления скважины. Он высчитывается приблизительно по формуле:

(12.7)

где: l 1 и l 2 - длины нижней и средней секций отклонителя, мм

d - углы перекоса осей первой и второй секций отклонителя, град

b - угол перекоса за счет зазора между долотом и корпусом отклонителя, град

 

Угол перекоса за счет зазора между долотом и корпусом отклонителя определяется по формуле:

(12.7)

 

где: D - диаметр долота, мм

dот - диаметр отклонителя, мм

l 1 - длина первой секции отклонителя, мм

Угол выхода долота из скважины, равный зенитному углу второго ствола определяется по формуле:

(12.7)

 

где: D - диаметр долота, мм

R - радиус дуги окружности образующегося профиля скважины, м

 

Подставляя полученные значения в формулу № мы можем определить минимальную длину вырезаемого участка обсадной колонны, а по формуле № минимальную длину интервала забуривания второго ствола.

 

Технические данные и характеристики вырезающих устройств

типа УВ и УВУ (ВНИИБТ)

Табл.№

Тип	Диаметр обсадной	Диаметр, мм	Длина, мм	Масса, кг
устройства	колонны, мм	по направ-ляющим	по корпусу	по раскрытым резцам	(с центра-торами)	(с центра-торами)
УВ-114	140-146	-
УВ-216	245-273
УВУ-168
УВУ-178
УВУ-194
УВУ-219
ФР-168 «Азимут»		144, 146, 148

Табл.№

Техническая характеристика	Вырезающее устройство
	УВ-114	УВ-216	УВУ	ФР-168	ТГМ-146	ТГМ-168	ТРГ-146
Диаметр срезаемой колонны, мм	140-146	245-273	168-219
Осевая нагрузка на резцы, кН не более при прорезании колонны при торцевании колонны	5-10	5-10	5-10				5-18
Частота вращения, с-1	0,5-1,5	0,5-1,5	0,66-1,17	0,63-1,03	?	?	0.63-0.7
Температура рабочей среды, град, не более					?	?
Средняя механическая скорость вырезания, м/ч	0,68	0,68	0,68	0,9	?	?	?
Перепад давления на устройстве, МПа	2-4	2-4	2-4	3-4,5	?	?	?
Проходка на комплект резцов по трубе из стали группы прочности Д для забуривания ствола, м, не менее					?	?	?
Подача бурового раствора, л/с	10-14	10-16	10-14	7-14			6-12
Число резцов
Наружный диаметр, мм			140-190
Длина, мм
Масса, кг			310-336