Ferramentas de perforación direccional convencionais

Tres cuestións a abordar no control da traxectoria dun pozo:

① Deseña razoablemente o conxunto do fondo do burato (BHA) para controlar a taxa de cambio do ángulo de desviación do burato.

② Deseña ou selecciona razoablemente ferramentas de fondo de pozo con estruturas especiais para controlar a taxa de cambio do ángulo de azimut do pozo.

③ Seleccionar e controlar razoablemente o peso na broca (WOB) para regular a taxa de penetración vertical da broca e a magnitude das forzas de formación, logrando así o control da curvatura do pozo.

As ferramentas de perforación direccional convencionais inclúen principalmente subas direccionais, colares de perforación non magnéticos (NMDC), tubos de perforación pesados ​​(HWDP), estabilizadores, limpadores de asento de chave, etc.

I. Subdireccional

1. Tipos

Subbroca recta direccional: Úsase para perforación direccional con brocas de cavidade progresiva (PCD) con carcasa curvada.

Subcortada direccional: Úsase para perforación direccional con brocas de cavidade progresiva (PCD) de carcasa recta.

2. Estrutura básica

1) Subwoofer recto direccional

Compoñentes: Carcasa 4, manguito centralizador 1, chave direccional 3, parafuso de fixación 2

2) Sub curvado direccional

Compoñentes: Carcasa 4, manguito centralizador 1, chave direccional 3, parafuso de fixación 2. En comparación co subconductor recto direccional, ten un ángulo de curvatura estrutural λ e a fórmula de cálculo é: λ = 57,3 × (a – b) / d

II. Collar de perforación non magnético (NMDC)

1. Función

Protexer os instrumentos de medición magnética para evitar erros de medición.

Realiza as funcións dos colareiros de broca ordinarios.

2. Materiais dos collares de broca non magnéticos

Inclúen principalmente aliaxes de Monel (que conteñen cobre, níquel, cromo, etc.), aliaxes de cromo-níquel, aliaxes austeníticas a base de cromo-manganeso, aliaxes de berilio-cobre, aceiro non magnético SMFI e aceiro doméstico de manganeso-cromo-níquel.

3. Selección da lonxitude do collarín de broca non magnético

Consulte o "Mapa da intensidade do campo magnético terrestre horizontal". Unha selección razoable da lonxitude do colar de perforación non magnético permite unha medición precisa do acimut magnético na sección do burato aberto. Canto maior sexa a intensidade magnética da área, máis longo será o colar de perforación non magnético necesario.

4. Inspección e uso de colares de broca non magnéticos

1) A rectitude da superficie cilíndrica exterior do colar de broca non magnético debe ser ≤ 2 mm/m e a rectitude de toda a lonxitude debe ser ≤ 5 mm/m.

2)Os rabuños na superficie do corpo do tubo do colar de broca non magnético non deben superar o límite de rabuños admisible especificado.

3)A superficie da rosca debe ser lisa, sen marcas irregulares, gretas, rabuñaduras ou outros danos admisibles.

4)O par de apriete das roscas do colar de broca non magnético debe ser ≥ o par de rotación mínimo especificado.

5)A permeabilidade magnética relativa e a uniformidade magnética do colar de broca non magnético inspeccionaranse unha vez ao ano e os resultados da inspección cumprirán as especificacións da Norma de colar de broca non magnético (SY5145-86).

III. Tubo de perforación de peso pesado (HWDP)

Úsase na parte inferior da BHA para substituír os colares de perforación para aplicar presión. En operacións direccionais con ferramentas de dirección, reduce a área de contacto coa parede do pozo, minimiza a resistencia á fricción, facilita as operacións de deslizamento, mellora a seguridade no fondo do pozo e favorece o control dos parámetros direccionais do pozo. Tamén serve como sección de transición entre os colares de perforación e as tuberías de perforación para mitigar os cambios de rixidez.

IV. Estabilizador

1.Aplicacións dos estabilizadores na perforación direccional

Nas BHA de acumulación e nas BHA de declive, os estabilizadores actúan como puntos de apoio. Ao axustar a posición dos estabilizadores na BHA inferior, pódese cambiar o estado de tensión da BHA inferior para lograr o control da traxectoria do pozo.

2.Aumentar a rixidez da BHA inferior para estabilizar a desviación do burato e o acimut. Nas BHA de ángulo de suxeición, a rixidez da BHA inferior mellórase ao reducir a distancia entre a broca e o estabilizador, e entre os estabilizadores, para limitar a deformación compresiva da BHA inferior e conseguir o efecto de suxeición da desviación.

3.Vestir o pozo para que o cambio de curvatura do pozo sexa suave e homoxéneo, o que axuda a reducir a aparición de complicacións no fondo do pozo.

Nota! Ao introducir o estabilizador no pozo e ao retiralo del, mida coidadosamente o diámetro exterior do estabilizador, comprobe o seu estado de desgaste e a posición de instalación na BHA. O desgaste do diámetro exterior do estabilizador non debe superar os 2 mm.

Tipos de estabilizadores:

Estabilizador simétrico de costelas rectas Estabilizador esférico de cinco lóbulos (tres lóbulos)

Estabilizador en espiral de cinco lóbulos (tres lóbulos)r Manga estabilizadora substituíble

Estabilizador excéntrico de tres lóbulosEstabilizador substituíble

V. Limpador de asentos con chave

A forma xeométrica do limpador do asento da chave é similar á dun estabilizador en espiral. A súa dimensión total é menor que a dun estabilizador, pero maior que a dun colar de broca. A diferenza do estabilizador en espiral, os ombreiros inclinados superior e inferior do limpador do asento da chave están soldados superficialmente con eléctrodos de aliaxe dura nunha forma cónica, que ten as funcións de cortar, escariar e limpar os asentos das chaves.

A posición do raspador do asento da chave na sarta de perforación é a seguinte:

1. BHA especializado para limpar asentos con chave

Configuración BHA para limpar os asentos xerais das chaves: broca + collar de broca de pequeno tamaño (50～60 m) + limpiaparabrisas do asento da chave + vaso de perforación + tubo de perforación de peso pesado (HWDP).

Para limpar os asentos de chave máis longos, pódese adoptar o seguinte BHA: broca + 1 soporte de colar de broca de pequeno tamaño + limpador para o asento de chave + 1 soporte de colar de broca de pequeno tamaño + xunta flexible + vaso de perforación + tubo de perforación pesado (HWDP).

O diámetro exterior do pequeno colar de perforación na sarta de perforación debe ser o mesmo que o diámetro exterior da unión da tubaxe de perforación utilizada durante a perforación. Ao executar a sarta de perforación a aproximadamente 100 m por riba do asento da chave, controle a velocidade de funcionamento; cando se atope resistencia, comece a escariar e controle estritamente a forza de traballo (WOB) (xeralmente inferior a 49 kN).

2. Limpeza do asento da chave durante a perforación

Na perforación direccional, comezando pola sección de acumulación, os raspadores de asento de chave úsanse a miúdo na BHA do fondo do pozo. Dependendo da curvatura do pozo perforado e da litoloxía da formación, o raspador de asento de chave úsase para o escariado repetido nas seccións "dog-leg" onde é probable que se formen asentos de chave, para evitar a formación de asentos de chave.

VI. Válvula de flotador

As súas funcións principais son evitar o refluxo do fluído de perforación (que pode danar as ferramentas de medición de fondo de pozo) e evitar que as boquillas da broca se bloqueen.

VII. Subcolgador

O instrumento de medición mentres se perfora (MWD) está asentado nel, o que proporciona un ambiente de medición seguro e estable para o MWD.

Hai unha liña de escala no lado alto na parede exterior do subansador colgante, que se usa para calibrar o lado alto da broca de cavidade progresiva (PCD) e medir o valor de desprazamento entre o MWD e o PCD. A parede interior do subansador está provista dunha chaveta sobresaínte, que se usa cando se axusta o MWD. ​​Cando o MWD non estea en uso, débese prestar atención a retirar primeiro o subansador colgante para evitar que a chaveta se lave debido a un caudal excesivo (que pode causar accidentes no fondo do pozo).

VIII. Tarro

A súa función principal é manter o equilibrio de traballo da broca e a sarta de perforación e axudar a liberar a tubaxe atascada cando se produce un atasco.

IX. Articulación flexible

A súa función principal é protexer o vaso e aumentar a elasticidade da sarta de perforación durante a sacudida.