Принцип действия ориентированного спуска инструмента при помощи меток и сумматоров

В этом способе каждая спускаемая в скважину свеча инструмента должна иметь на замковых (муфтовых) кон­цах по одной образующей четкие метки, которые наносятся с помощью специального шаблона.

Аналогично визированному спуску отклонителя отбивает­ся направление (репер) проектного азимута искривления ство­ла скважины на неподвижной части ротора. Во время спуска колонны в скважину на нижнем замке-муфте инструмента, навинченной на отклонитель, наносится метка-крест точно против риски, имеющейся на поверхности отклонителя, кото­рая по направлению совмещается с репером. Затем замеряет­ся угломером дуга между меткой и меткой-крестом на ниж­нем замке, и при спуске свечи в скважину эта метка-крест наносится на верхний замок этой свечи в том же направлении от существующей на ней метки. После навинчивания последу­ющей свечи метка-крест верхнего замка переносится на ниж­ний замок навинченной свечи, и замеряется дуга между мет кой и вновь нанесенной меткой-крестом, которая переносится на верхний замок после спуска свечи в скважину. И так, в такой последовательности по метке-кресту на верхнем замке последней трубы (свечи) определяется направление отклонителя в скважине. После чего при необходимости метка-крест верхнего замка (муфты) последней свечи поворотом ротора ориентируется на репер.

Принципы действия инклинометров (аппаратов забойного визирования) И. В. Шевченко ИШ-2, ИШ-3, ИШ-4; аппарата Шангина-Кулигина; аппарата Амбарцумова, аппаратов ЗИ-1, ЗИ-1М, ЗИ-2, а также телеметрических систем, применяемых длянаклонного и горизонтального бурения, описываются в инст­рукциях, прилагаемых к приборам.

Коллективом (Сугак В. М., Гераськин В. Г.) Научно-техни­ческого центра предприятия «Кубаньгазпром» для ориентации по азимуту при вырезке окна в обсадной колонне для зарезки второго ствола скважины разработана телеметрическая систе­ма типа «Ориентированная установка клинового отклонителя» для обсадных колонн диаметром 140 мм и выше (рис. 11.6).

Оборудование системы включает в себя (кроме клинового отклонителя, серийно выпускаемого заводом в г. Хадыженске) телеметрическую систему, состоящую из посадочного устрой­ства диаметром 106 мм и скважинного прибора, а также ка­бельный переводник диаметром 112 мм.

 

________________

Рис. 11.6. Ориентированная установка клинового отклонителя:

1-фланец; 2-обсадная колонна; 3-прибор; 4-устройство посадочное; 5-переводник; 6-спускной клин; 7-болты срезные; 8-клин-отклонитель; 9-шпилька; 10-плашки якоря; 11-цем.мост; 12-кабель; 13-пульт управления

 

 

Система собирается и спускается на забой в следующей последовательности: клиновыи отклонитель, посадочное устрой­ство и бурильные трубы, диаметр которых определяется внут­ренним диаметром эксплуатационной колонны, в которые на каротажном кабеле спускается скважинный прибор — гироско­пический инклинометр совместного производства с предприя­тием оборонного комплекса. Затем производится ориентирова­ние клинового отклонителя и его разгрузка на искусственный забой (цементный мост). После этого в обсадной колонне выре­зается «окно», через которое осуществляется бурение наклон­но-горизонтального участка скважины. При этом используются то же посадочное устройство, кабельный переводник диамет­ром 112 мм и скважинный прибор телесистемы разработки НТЦ предприятия «Кубаньгазпром», который позволяет передавать на поверхность информацию о шести параметрах: зенитном, азимутном угле и угле установки отклонителя, забойных темпе­ратуре и давлении и данные о естественном гамма-излучении проходимых пород. Эта информация принимается, обрабатыва­ется и передается на ПЭВМ, где в реальном времени строится фактический профиль в двух и трех координатах, а также рассчитываются все его необходимые параметры: проекции на оси координат, на азимутальную плоскость, расстояние от начала координат до проектного профиля и др. Погрешность при опре­делении зенитного угла составляет 15 угловых минут, азимута и угла установки отклонителя ± 1 градус.

При помощи разработанного в НТЦ и изготовленного на п. «Кубаньгазпром» и на БПО ДООО «Кубаньбургаз» оборудова­ния произведено несколько ориентированных установок кли­нового отклонителя с последующим вырезанием «окон» в за­данном азимуте. Эти работы были выполнены как на площадях п. «Кубаньгазпром» (на скважине 5 Южно-Сердюковская в эксплу­атационной колонне диаметром 140 мм на глубине 2800 м), так и на площадях п. «Краснодарнефтегаз» (на бурящейся скважине 9 Сладковская в промежуточной колонне диаметром 244,5 мм на глубине 1600 м). Погрешность в ориентированной установ­ке и вырезании «окна» была удовлетворительная: на скважине 5 Южно-Сердюковская она составила 12 градусов.

Установка клина-отклонителя цементировани­ем его на опору

 

Отличительной особенностью установки кли­на-отклонителя цементированием его на опору (цементный мост, пробку-мост) является то, что отклонитель не имеет в своей нижней части якоря и после спуска на опору ориенти­руется при необходимости по азимуту, а его нижняя часть до клина цементируется тампонажным цементным раствором, оставляется на ОЗЦ. Затем при создании расчетной нагрузки срезаются срезные штифты (болты), и спускной клин (патру­бок) извлекается на поверхность.

Отклонители для зарезки второго ствола скважин типа ОТЗ с якорным устройством и типа ОТ цементированием на опору для обсаженных скважин основного ствола обсадными труба­ми диаметром 146 и 168 мм выпускаются Хадыженским машино­строительным заводом Краснодарского края.

Ниже (табл. 11.1 и 11.2) приведена техническая характери­стика отклонителей, применяемых для отклонения райберов-фрезеров от оси основного ствола скважины при вскрытии (прорезании) «окна» в эксплуатационной обсадной колонне и для отклонения инструмента при бурении второго ствола.

Отклонитель представляет собой плоский или желобооб-разный клин, спускаемый в скважину на бурильных трубах. Тип отклонителя выбирают с учетом диаметра колонны и ее состояния. Наиболее распространены отклонители типа ОЗС (табл. 11.1).

Отклонитель типа ОЗС (рис. 11.7) состоит из трех основных узлов: узла 1 опоры, закрепления клина-отклони­теля 3 и спускного клина 2. Отклони­тель закрепляют на забое в эксплуата­ционной колонне при помощи Трехпла-шечной системы, которая исключает возможность проворачивания его при вскрытии «окна» и бурении

Рис. 11.7 Отклонитель типа ОЗС

второго ствола. Наклонная поверхность в виде желоба клина-отклонителя обеспечива­ет

направление и увеличивает площадь опоры между клином и режущим ин­струментом. Спускной клин служит для спуска отклонителя в скважину. Фик­сация плашек в утопленном положении обеспечивается плашкодержателем, соединенным с корпусом двумя спе­циальными винтами. Узел опоры и, закрепления с клином-отклонителем соединен опорными поверхностями, срезанными под углом 15° или 30° и име­ющими профиль поперечного сечения в виде «ласточкина хвоста». Взаимно­му произвольному перемещению кли­на-отклонителя и узла опоры и закреп­ления также препятствует специальный винт 6. Клин-отклонитель соединяется со спускным клином, к которому на резьбе крепится переводник 1 двумя болтами 5.

Перед спуском отклонителя в сква­жину необходимо проверить его раз­меры и все основные узлы. Затем спус­кной клин соединяют с направляющим клином с помощью болтов. Отклони­тель в собранном виде на бурильных трубах медленно спускают в скважи­ну, наблюдая за показаниями индика­тора веса.

 

Таблица 11.1

Отклонитель типа ОЗС (рис. 11.7)

 

Параметры	Условный диаметр колонны обсадных труб, мм
Шифр отклонителя	ОЗС-146	ОЗС-168
Угол отклоняющего клина, градус	2°30'	2°30'
Наружный диаметр, мм
Длина, мм:
Длина желоба, мм

 

При подходе к глубине установки отклонителя скорость спуска бурильных труб замедляют, уменьшают нагрузку на 1— 2 т и определяют глубину забоя. По достижении хвостовиком забоя скважины телескопическое устройство срабатывает, шпильки срезаются, а отклонитель, продолжая перемещаться вниз, закрепляется плашками в колонне. Затем резкой посад­кой инструмента (8—10 т) срезают болты, соединяющие отклонитель со спускным клином. Клин поднимают на поверхность и вскрывают окно.

Таблица 11.2

Отклонитель типа ОТЗ

Параметры	Условный диаметр колонны обсадных труб, мм
Шифр отклонителя	ОТЗ- 115	ОТЗ- 134
Усилие среза, кН:
— специальных винтов, крепящих плашки в корпусе
— специального винта, препятствующего взаимному перемещению клина-отклонителя и узла опоры
— болтов для соединения клина-отклонителя и спускного клина
Угол наклона отклоняющего клина, градус	2,5	2,5
Наибольший диаметр при утопленных плашках, мм
Длина, мм:
без спускного клина
со спускным клином
Масса со спускным клином, кг