Бесклиновые скользящие отклонители непрерывного действия (ОНД)
Бесклиновые скользящие отклонители непрерывного действия имеют отличительную особенность - возможность осуществлять непрерывный набор кривизны одновременно с бурением скважины на заданном интервале ее ствола. Набор кривизны осуществляется в результате более равномерного искривления скважины в пределах всего интервала искусственного искривления (для отклонителей со специальной системой отклонения). Это обусловлено возможностью поступательного перемещения таких отклонителей без вращения их наружного корпуса и с сохранением их ориентации по мере разрушения забоя скважины (табл. 4.4).
Представляет комплект, состоящий из извлекаемого цельнометаллического отклоняющего клина, специального ориентированно устанавливаемого искусственно забоя-подпятника и крюка для извлечения желоба клина из скважины. Клинья предназначены для постановки в скважинах, пробуренных породоразрушающим инструментом диаметрами 93, 76 и 59 мм.Протяженность интервала искусственного искривления скважин бесклиновыми скользящими отклонителями определяется проектной интенсивностью искривления ствола на каждом метре его длины, которая должна обеспечить безаварийную работу отклонителя, бурильной колонны, и стойкостью породоразрушающего инструмента.
Таблица 4.4. Классификация скользящих отклонителей непрерывного действия
| 1 | Назначение отклонителя | Искусственное искривление скважин в проектном направлении в процессе бурения | ||||||
| 2 | Диаметр бурения | Сохранение диаметра основного ствола скважины | ||||||
| 3 | Метод искривления | Непрерывное разрушение поверхности забоя и стенок скважин | ||||||
| 4 | Процесс искривления | Непрерывный в пределах цикла искривления, оптимальный вариант — равномерный | ||||||
| 5 | Характер перемещения отклонителя | Скользящий, без вращения наружного корпуса, т. е. с сохранением ориентации | ||||||
| 6 | Длина цикла искривления | В зависимости от проектной задачи, кривизны ствола и его разработки, прочностных характеристик отклонителя и бурильной колонны | ||||||
| 7 | Принцип действия отклонителей | Создание отклоняющего усилия, либо отклоняющего усилия и изгибающего (опрокидывающего) момента, что вызывает фрезерование стенки скважины, асимметричное разрушение забоя или их совместное действие | ||||||
| 8 | Передача крутящего момента на забой | От бурового станка вращающимися бурильной колонной и валом отклонителя | Забойным двигателем, расположенным на невращающейея бурильной колонне | |||||
| 9 | Способ раскрепления отклонителя | Механический распор корпуса в стволе скважины | Гидравлико-механический распор корпуса в стволе | Закрепление бурильной колонны с отклоннтелем на устье скважины | ||||
| 10 | Способ создания действия | Перекос корпуса в стволе скважины | Перекос вала в корпусе снаряда | Регулируемое смещение вала в корпусе снаряда | Перекос корпуса в стволе скважины | Перекос вала в корпусе | Кривая труба, ниппель, накладка и др. | Искривленный корпус |
| 11 | Пример конструкции отклонителя | ИНБШМ ВИТР, ТЗ-73, 57 ЗабНИИ; ССНБ КазИМС, ОГМ. СНБХ-5, Брауна ОНД-С | СНБ-ИМР-89, 73; Ср-ТПИ-73, 57 | ОБС-76, 59, 46 ВИТР, Кедр-76, 59 ЗабНИИ | ГОС-73, ОГМ-5 7, 73 КазИМС | СНБГМ-73, 57 КазИМС. ОКГ-76 ВИТР | Турбобур и винтобур | Турбобур |
Преимущества ОНД
Эта группа наиболее совершенных в конструктивном отношении отклонителей обладает рядом преимуществ:
-
Искусственное искривление осуществляется при сохранении диаметра ствола, что позволяет отклонителю поступательно перемещаться вслед за разрушающимся забоем скважины без потери ориентации его наружного корпуса
-
Перемещение отклонителя обеспечивает сравнительно равномерное непрерывное искусственное искривление скважины, создавая наиболее благоприятные условия для последующей проработки и углубки ствола
-
Равномерное искривление ствола в меньшей степени приводит к знакопеременному изгибу бурильной колонны и собственному изгибу корпуса отклонителя, его износу и обрывам.
Раскрепление наружных не вращающихся корпусов таких отклонителей может осуществляться в результате применения многих систем, но наиболее широко применяются пружинно-рычажные, пружинно-клиновые и гидравлические, то есть либо в результате выдвижения из корпуса отклонителя при его постановке на забой под действие осевой нагрузки шлицевых ползунов (полуклиньев, плашек, рычажных планок и т.п.) до упора в стенки скважины (ТЗ-3, СБС, ОБС, Кедр, ОНД-С, БНК и др.) или гидромеханического выдвижения плашек, клиньев под воздействие давления струи промывочной жидкости на поршневую или иную систему (СНБГМ, ОГМ, ОКГ).
Конструкция последних позволяет включать вращение бурильной колонны без постановки их на забой, что создает определенные преимущества в начале процесса искусственного искривления скважин, т.к. может производиться при незначительной осевой нагрузке, что повышает ресурс отклонителя. Однако в твердых породах из-за недостаточного раскрепляющего усилия, а также из-за зашламования промывочной жидкости может вести к проворотам корпуса и к ошибкам в выполнении проектных заданий.
Искусственное искривление скользящими ОНД
осуществляется в результате либо перекоса всего корпуса отклонителя в стволе
скважины, что не во всех случаях обеспечивает достаточно стабильного набора
кривизны (ТЗ-3, БНК, СНБГМ), либо регулируемого изгиба корпуса или внутреннего
вала с более точным и надежным набором кривизны на 1 м искривленного ствола
(СБС, ОБС, Кедр, ОКГ, ОСП, СиНУС).
Типы скользящих ОНД
Существует несколько типов скользящих ОНД, которые обеспечивают процесс искривления на основе разных принципов разрушения пород:
-
фрезерования стенки скважины под действием отклоняющего усилия, асимметричного разрушения забоя
-
совместного фрезерования и асимметричного разрушения при совпадении или противоположном направлении их усилий с перекосом корпуса отклонителя или регулируемого смещения вала в корпусе и др.
Анализ и характеристика работы разных систем отклонения
приведены в табл. 4.4.
На практике отработаны и получили
достаточно широкое практическое применение отклонители типа:
