Анализ технологии и забойной техники колтюбингового бурения

 

 

Для бурения колтюбингом можно применять гибкие трубы начиная с

диаметра 44,5 мм и выше. Трубы меньшего диаметра имеют более высокий

срок службы, но большие гидравлические потери давления по длине трубы и

меньшую стойкость к реактивному крутящему моменту от винтового забойного

двигателя.

В настоящее время наиболее широкое применение нашли гибкие трубы

диаметром 60,3 мм. Труба такого диаметра имеет оптимальные характеристики

по расходу и потерям давления бурового раствора.

Кроме этого, габариты барабана с трубой диаметра 60,3 мм не наклады-

вают существенных ограничений на передвижение колтюбинговой установки.

Хотя производители гибких труб, такие как Precision Tube Tecnology и Quality

 

 

88

 

tubing могут производить трубы диаметром 114 мм и более, их использование в

бурении остаётся практически невостребованным.

В настоящее время большинство гибких труб изготавливают из стали

обычной малоуглеродистой, низколегированной и нержавеющей. Небольшое

количество труб производят и из других металлов, например, сплавов титана.

К малоуглеродистым относится сталь А-66 с химическим составом, при-

ведённым в таблице 4.1.

Таблица 4.1 – Химический состав малоуглеродистой стали

 

Эта сталь характеризуется прочностными и деформационными показате-

лями, приведёнными в таблице 4.2.

Таблица 4.2 – Характеристики малоуглеродистой стали

 

 

Улучшение прочностных показателей трубы может быть достигнуто за

счёт использования высокопрочных низколегированных сталей, подвергаемых

термообработке, включающей закалку и отпуск.

Химический состав сталей отличается повышенным содержанием хрома

и молибдена, обеспечивающих способность стали принимать закалку.

Отечественной промышленностью выпускаются трубы различных диа-

метров из малоуглеродистых, легированных и нержавеющих сталей.

АО «Уральский научно-исследовательский институт трубной промыш-

ленности» («УралНИТИ») совместно с ОАО «УралЛУКтрубмаш» разработали

и освоили технологию изготовления сварных длинномерных труб в бунтах

(ТУ 14-3-1470-86) из сталей с характеристиками, приведёнными в таблице 4.3.

Технические характеристики труб приведены в таблице 4.4.

 

 

89

Химический элемент C Mn P S Si Cr Cu Ni Содержание элемента, %

Показатель Значение Предел текучести (минимальный), МПа 480 Предел прочности при растяжении (минимальный), МПа. 550 Удлинение при разрушении, % 30 Твёрдость, HRc 22

 

Таблица 4.3 – Технические характеристики стали для изготовления

гибких труб

 

 

Таблица 4.4 – Технические характеристики гибких стальных труб

 

 

В процессе бурения часть колонны гибких труб находится под действием

осевой сжимающей нагрузки. Последняя определяется силами трения, дейст-

вующими в направлении, противоположном перемещению колонны, то есть

снизу вверх, а также реактивным усилием, вызванным взаимодействием долота

с материалом разрушаемой пробки или породы. В результате, как и при буре-

нии скважины с использованием традиционной технологии, нижняя часть ко-

лонны находится в сжатом состоянии. Отличие заключается в том, что сечение

с нулевой осевой нагрузкой при использовании гибких труб располагается вы-

ше по сравнению с традиционной технологией, поскольку в рассматриваемом

случае не используют утяжеленные бурильные трубы.

Отсутствие последних сказывается и на том, что достаточно большая

часть колонны гибких труб теряет устойчивость под действием сжимающей на-

грузки и принимает спиралевидную форму. При этом увеличиваются силы тре-

ния трубы о стенки скважины или внутреннюю поверхность эксплуатационной

колонны и соответственно возрастают усилия, необходимые для перемещения

трубы по направлению к забою, т. е. процесс идёт лавинообразно. Для умень-

 

 

90

Показатель

Условный диаметр трубы, мм

Показатель 20

25

26

33

42

48

60

73 Наружный диаметр трубы, мм

20

25,0

26,8

33,5

42,3

48,0

60,3

73,0 Толщина стенки, мм

2,0 2,5

2,8

2,5

3,0

2,8

3,2

2,8 3,2

3,2

3,0

3,5

3,5

4,0

3,5 4,0

Марка стали:

20ГМФ

10ГМФ

Испытательное давление, МПа,

для минимальной толщины стенки

Марка стали:

20ГМФ

10ГМФ 56

90

56

90

60

95

45

83

40

64

32

53

30

48

24

38

                               

 

Показатель Показатель Марка стали 10 20 Ст. 2 08Г20Ф 08Г20Ф6 10ГМФ Предел текучести, МПа 210 250 220 400 420 400 Предел прочности, МПа 340 420 330 550 570 550 Относительное удлинение, % 31 21 24 22 22 22

 

шения эффекта потери устойчивости КГТ разрабатывают новые устройства и

на их базе новые технологии ведения работ.

Выбор долота при бурении с использованием гибких труб обусловлен

режимом работы забойного двигателя – малая осевая нагрузка и большая час-

тота вращения. В этом случае шарошечные долота малоэффективны и поэтому

не применяются, тем более что срок их службы в подобном режиме работы

чрезвычайно низок.

Для котюбингового бурения лучше всего подходят долота истирающего

типа, армированные алмазами или вставками из карбида вольфрама. К основ-

ным характеристикам долота относятся его марка, диаметр, перепад давления

на нём [21]. Типы долот и их характеристики приведены в таблицах 4.5 и 4.6.

 

 

Таблица 4.5 – Долота для колтюбингового бурения

 

91

40-1403-88 (3 ½ Reg)5-7ОАО «Волга- бур-маш» 547 3-88 (3 ½ Reg)5-7ОАО «Волга- бур-маш» 54740-1103-88 (3 ½ Reg)5-7ОАО «Волга- бур-маш» 40-1103-88 (3 ½ Reg)5-7ОАО «Волга- бур-маш» ОАО «Волга- бур-маш» 3-76 (2 1/8 Reg)3-4ОАО «Волга- бур-маш» 54740-1103-76 (2 1/8 Reg)3-4ОАО «Волга- бур-маш» 40-1802 7/8 Reg4-9«REED» 537 2 7/8 Reg «REED» 2 7/8 Reg «REED» 627 2 7/8 Reg «REED» 21650-902 7/8 Reg8-17«Hugles Chris- tensen» 2 7/8 Reg «Hugles Chris- tensen» 22150-1502 7/8 Reg6-12«Hugles Chris- tensen» 2 7/8 Reg «Hugles Chris- tensen» 11780-1802 7/8 Reg5-12«Hugles Chris- tensen» 2 7/8 Reg5-12«Hugles Chris- tensen» 80-2502 7/8 Reg5-12«Hugles Chris- tensen» 80-2502 7/8 Reg5-12«Hugles Chris- tensen» 43780-2502 7/8 Reg5-12«Hugles Chris- tensen» 80-2502 7/8 Reg5-12«Hugles Chris- tensen» 117 2 7/8 Reg3-12«Smith Tool» Тип долота Код IADS   Присоедини - тельная резьба   Фирма изготовитель 2 3 4 5 6 7 142,9 AUP-LS43X R409 437 40-140 3-88 (3 ½ Reg) 5-7 ОАО «Волга- бур-маш» 143,9 AUP-LS54Y R290 547 139,7 AU-LS54X R208 40-110 144,0 AU-LS54X R203MI 139,7 AU-21 R223 216 124,0 AUP-LS51X R413 517 40-110 3-76 (2 1/8 Reg) 3-4 124,0 AUP-LS54Y R280 547 40-110 120,6 AUP-LS54Y R283 120,6 EHP51HK 517 40-180 2 7/8 Reg 4-9 «REED» 120,6 EHP53AK 537 120,6 SL53A 90-50 4-14 120,6 EHP62K 627 40-180 4-9 120,6 SL62 40-70 8-14 120,6 ATJ-4 216 50-90 2 7/8 Reg 8-17 «Hugles Chris- tensen» 123,8 ATJ-4 120,6 DR5 221 50-150 6-12 123,8 DR5 120,6 STR-1 117 80-180 5-12 123,8 STR-1 123,8 STR-05C 427 80-250 123,8 STR-30C 537 139,7 STR-09 437 142,9 STR-09 139,7 STR-30 537 123,8 XR+ 117 50-300 2 7/8 Reg 3-12 «Smith Tool» 120,6 MFDSH 50-250

 

Окончание таблицы 4.5

 

 

92

447X 447X 447X 517X 2 7/8 Reg3-14«Smith Tool» 627Y40-2702 7/8 Reg3-14«Smith Tool» -3-88 (3 ½ Reg)5-7ОАО НПО «Буровая тех- ника» - (2 7/8 Reg) ОАО НПО «Буровая тех- ника» -3-76 (2 7/8 Reg)3-4ОАО НПО «Буровая тех- ника» -3-76 (2 7/8 Reg)3-4ОАО НПО «Буровая тех- ника» -3-76 (2 7/8 Reg)3-4ОАО НПО «Буровая тех- ника» - ОАО НПО «Буровая тех- ника» -3-88 (3 1/2 Reg)5-7ОАО НПО «Буровая тех- ника» - 3-76 (2 7/8 Reg)3-4ОАО НПО «Буровая тех- ника» -3-76 (2 7/8 Reg)3-4ОАО НПО «Буровая тех- ника» -3-76 (2 7/8 Reg)3-4ОАО НПО «Буровая тех- ника» -5-7СП ЗАО «УДОЛ» -5-7СП ЗАО «УДОЛ» -5-7СП ЗАО «УДОЛ» -5-7СП ЗАО «УДОЛ» -5-7СП ЗАО «УДОЛ» - СП ЗАО «УДОЛ» -3-4СП ЗАО «УДОЛ» -3-4СП ЗАО «УДОЛ» -3-4СП ЗАО «УДОЛ» -3-4СП ЗАО «УДОЛ» 2 7/ Reg1-7«Hugles Christensen» M131100- 5502 7/ Reg1-7«Hugles Christensen» 2 7/ Reg1-7«Hugles Christensen» 2 7/ Reg1-7«Hugles Christensen» M131100- 5502 7/ Reg1-7«Hugles Christensen» -2 7/8 Reg1-7«REED» -2 7/8 Reg1-7«REED» -2 7/8 Reg1-7«REED» S233-2 7/8 Reg1-7«REED» -2 7/8 Reg «REED» -2 7/8 Reg «REED» 120,6 MF15 447X         123,8 MF15 120,6 MF15G 123,8 MF15G 120,6 MF2 517X 123,8 MF2 120,6 MF3D 537X 3-14 123,8 MF37 547Y 3-12 139,7 MF2 517X 50-250 2 7/8 Reg 3-14 «Smith Tool» 139,7 XR40Y 627Y 40-270 139,7XR40YOD ДРС 138,1 СТ3 T5R9 - 3-88 (3 ½ Reg) 5-7 ОАО НПО «Буровая тех- ника» ДФС 139,7 СТ T9X9 ДАП 120,6 МС M226 3-76 3-4 ДЛС 120,6 СТ T259 ДФС 118 СТ T9X9 ДРС 120,6 СТ T226 ДРС 138,1 СТ3 Т5R9 3-88 (3 1/2 Reg) 5-7 ДФС 139,7 СТ Т9Х9 ДАП 120,6 МС М226 3-76 (2 7/8 Reg) 3-4 ОАО НПО «Буровая тех- ника» ДЛС 120,6 СТ Т259 - ДФС 118 СТ Т9Х9 ДРС 120,6 СТ Т226 Y 120,6 ST-45   -   5-7 СП ЗАО «УДОЛ» Y 120,6 ST-3/4 5H   Y 123,0 ST-44   Y 123,0 ST-45G   Y 123,0 ST-45H   Y 123,0 ST-45G   Y 138,2 ST-3/4 7   3-4 Y 139,7 ST-45   Y 139/7 ST-44   Y 139,7 ST-3/4 7   Y 142,8 ST-45H   5 ½ BX426 M322 60-350 2 7/ Reg 1-7 «Hugles Christensen» 5 ½ STR444 M131 100- 550 5 ½ STX403 4 ¾ BX426 M332 60-350 4 ¾ STR444 M131 100- 550 4 ¾ STX403 4 3/7 DS38 S133 - 2 7/8 Reg 1-7 «REED» 4 3/4DS174 S123 4 3/4DS198 S134 4 ¾ DS49H S233 4 7/8 DS49H 5 ½ 828 M721 5-11 5 ½ DS207 M442 1-9

 

Таблица 4.6 – Бицентричные буровые долота

 

 

При выполнении буровых работ применяют винтовые забойные двигате-

ли, так как они обладают характеристиками, необходимыми для условий рабо-

ты с колонной гибких труб. Кроме того, для их привода необходим меньший

расход технологической жидкости, что важно для обеспечения прочности ко-

лонны.

Характеристики забойных двигателей для колтюбинга приведены в гла-

ве 1, таблица 1.7.

Для измерения траекторных параметров применяются телесистемы. Теле-

системы применяют для измерения зенитного угла и азимута скважины (поло-

жение корпуса инклинометра) в немагнитной УБТ или в ЛБТ, а также угла ус-

тановки отклонителя, для чего они снабжаются наконечником и посадочным

гнездом для фиксации его направления с направлением отклонителя (меткой).

Канал связи между забойным модулем и наземной аппаратурой телесис-

темы может быть проводной (кабельный), гидравлический, электромагнитный.

Характеристики телесистем, применяемых при колтюбинговом бурении, при-

ведены в таблице 4.7.

 

 

93

0,5-3Компания «Буринтех» 0,5-3Компания «Буринтех» 120,6142,93-76 (2 7/8 Reg)1-4ОАО «Волгабурмаш» 1-3СП ЗАО «УДОЛ» 3-76 2 7/8 Reg1-3СП ЗАО «УДОЛ» 3-76 2 7/8 Reg1-3СП ЗАО «УДОЛ»               БИТ4-85/92 МС   85,0 92,0 3-66 (2 3/8 Reg) 0,5-3 Компания «Буринтех» БИТ4-120,6/142,8 МС   120,6 142,8 3-76 (2 7/8 Reg) БИТ4-138,1/160 МС   138,1 160,0 3-88 (3 ½ Reg) 120,6x142,9 BD-335SM-A04 S233 120,6 142,9 3-76 (2 7/8 Reg) 1-4 ОАО «Волгабурмаш» 120,6x142,9 BD-364-M-A14 S333 Y100x114,3x76 SR-533 - 100,0 114,3 3-65 1-3 СП ЗАО «УДОЛ» Y 112x125x95 SR-544 - 112,0 125,0 3-76 2 7/8 Reg Y 114,2x132x95 SR-544 - 114,0 132,0 Y 120,6x132x105 SR-544   120,6 132,0

 

Таблица 4.7 – Характеристики телесистем

 

 

94

Измеряемые параметры, условия эксплуатации ⇐ Предыдущая45678910111213 Поделиться с друзьями: Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого... Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций... Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьше­ния длины пробега и улучшения маневрирования ВС при... Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...  © cyberpediasu.com 2017-2026 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста. Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы! 0.013 с.