НОУ ІНТУЇТ | лекція | Буріння нафтових і газових свердловин

Алмазні долота бувають трьох типів: спіральні, радіальні і ступінчасті. У спіральних алмазних долотах робоча частина має спи- рали, оснащені алмазами, і промивні отвори. Долота цього типу призначені для турбінного буріння малоабразивних і среднеабразівних порід. Радіальні алмазні долота мають робочу поверхню у вигляді радіальних виступів у формі сектора, оснащених алмазами; між ними розміщені промивні канали. Долота даного типу призначені для буріння малоабразивних порід середньої твердості і твердих порід як при роторному, так і при турбінному способах буріння. Ступінчасті алмазні долота мають робочу поверхню ступінчастою форми. Вони застосовуються як при роторному, так і турбінному способах буріння при проходці малоабразивних м'яких і середньої твердості порід.

Застосування алмазних доліт забезпечує високі швидкості буріння, зниження кривизни свердловин. Відсутність опор кочення і висока зносостійкість алмазів підвищують їх термін служби до 200 250 ч безперервної роботи. Завдяки цьому скорочується число спуско-підйомних операцій. Одним алмазним долотом можна пробурити стільки ж, скільки 15 20 шарошечні долотами.

Твердосплавні долота відрізняються від алмазних тим, що замість алмазів вони армовані надтвердими сплавами.

Бурильні труби призначені для передачі обертання долота (при роторному бурінні) і сприйняття реактивного моменту двигуна при бурінні з забійними двигунами, створення навантаження на долото, по- дачі бурового розчину на забій свердловини для очищення його від разбуренной породи і охолодження долота, підйому зі свердловини зношеного долота і спуску нового і т. п.

Бурильні труби відрізняються підвищеною товщиною стінки і, як правило, мають конічну різьбу по обидва боки. Труби з'єднуються між собою за допомогою бурильних замків ( Мал. 4.20 ). Для забезпечення міцності різьбових з'єднань кінці труб роблять потовщеними. За способом виготовлення труби можуть бути цільними і з приварними сполучними кінцями ( Мал. 4.21 ). У цільних труб потовщення кінців може бути забезпечено висадкою всередину або назовні ( Мал. 4.22 ).

Бурильний замок: а - замковий ніпель; б - замкова муфта
Мал. 4.21. Бурильні труби з приварними сполучними кінцями: а - висадка всередину; б - висадка назовні
Мал. 4.22. Бурильна труба з висадженими кінцями

При глибокому бурінні використовують сталеві і легкосплавні бурильні труби з номінальними діаметрами 60, 73, 89, 102, 114, 127 і 140 мм. Товщина стінки труб становить від 7 до 11 мм, а їх довжина 6, 8 і 11,5 м.

Поряд зі звичайними використовують обтяжені бурильні труби (УБТ). Їх призначенням є створення навантаження на долото і підвищення стійкості нижньої частини бурильної колони.

Провідна труба призначена для передачі обертання від ротора до бурильної колоні (роторне буріння) та передачі реактивного моменту від бурильної колони ротора (при бурінні з забійними двигуном). Ця труба, як правило, має квадратний перетин і проходить через квадратний отвір в роторі. Одним кінцем провідна труба приєднується до вертлюга, а іншим - до звичайної бурильної трубі круглого перетину.

Довжина граней провідної труби визначає можливий інтервал проходки свердловини без нарощування інструменту. При малій довжині ведучої труби збільшується число нарощувань і витрати часу на проводку свердловини, а при великій - утруднюється їх транспортування.

Бурильні замки призначені для з'єднання труб. Замок складається з замкового ніпеля (рис. 4.20, а) і замкової муфти (рис. 4.20, б).

Безперервна многозвенная система інструментів і обладнання, розташована нижче вертлюга (ведуча труба, бурильні труби з замками, забійний двигун і долото) називається бурильної колоною. Її допоміжними елементами є перевідники різного призначення, протектори, центратори, стабілізатори, калібратори, наддолотного амортизатори.

Переводники служать для з'єднання в бурильної колоні елементів з різьбленням різного профілю, з однойменними різьбовими кінцями (різьблення ніпельна-ніпельна, різьблення муфтова-муфтова), для приєднання забійного двигуна і т. П. За призначенням перевідники підрозділяються на перехідні, муфтові і ніпельні.

Протектори призначені для запобігання бурильних труб і сполучних замків від поверхневого зносу, а обсадної колони - від протирання при переміщенні в ній бурильних труб. Зазвичай застосовують протектори з щільною посадкою, що представляють собою гумове кільце, надіте на бурильну колону над замком. Зовнішній діаметр протектора перевищує діаметр замка.

Центратори застосовують для попередження викривлення стовбура при бурінні свердловини. Бічні елементи центратору торкаються стінок свердловини, забезпечуючи співвісність бурильної колони з нею. Розташовуються центратори в колоні бурильних труб в місцях передбачуваного вигину. Наявність центраторів дозволяє застосовувати більш високі осьові навантаження на долото.

Стабілізатори - це опорно-центруючі елементи для збереження жорсткої співвісності бурильної колони в стовбурі свердловини протягом деяких, найбільш відповідальних ділянок. Від центраторів вони відрізняються більшою довжиною.

Калібратор - різновид породоразрушающего інструменту для обробки стінок свердловини і збереження номінального діаметра її стовбура в разі зносу долота. У бурильної колоні калібратор розміщують безпосередньо над долотом. Він одночасно виконує роль центратору і покращує умови роботи долота.

Наддолотного амортизатор (забійний демпфер) встановлюють в бурильної колоні між долотом і обтяжені бурильними трубами для гасіння високочастотних коливань, що виникають при роботі долота на вибої свердловини.

Приклад компоновки бурильної колони показаний на Мал. 4.23 .

Компонування бурильної колони: 1 - ствол вертлюга; 2 - ліва восьмініточная різьблення; 3 - переводник вертлюга; 4 - ліва замкова різьба; 5 - переводник штанговий верхній (ПШВ); 6 - провідна труба; 7 - права восьмініточная різьблення; 8 - переводник штанговий нижній (ШИН); 9 - права замкова різьба; 10 - переводник запобіжний (ПБП); 11 - замкова різьба; 12 - замкова муфта; 13 - восьмініточная різьблення; 14 - бурильна труба довжиною 6 м; 15 - сполучна муфта; 16 - ніпель замку; 17 - запобіжне кільце; 18 - утяжелітельную бурильні труби (УБТ); 19 - переводник двомуфтове (ПБМ); 20 - центратор; 21 - переводник перехідний; 22 - наддолотного утяжеленная бурильна труба; 23 - долото