Спуск райбера и вырезка окна в эксплуатационной колонне

 

Конфигурация и размеры «окна» должны обеспечивать сво­бодное прохождение инструмента, приборов, применяемых при бурении вторых стволов.

После выбора и уточнения конструкции скважины подби­рается режущий инструмент-райбер для вырезки «окна» в ко­лонне обсадных труб диаметром Д_р.

В табл. 11.3 приведены рекомендуемые диаметры отверстии «окна» (Д_окн), райбера, долота (Д_р, Д_о) и спускаемой колонны-хвостовика (Д_х) для зарезки второго ствола в зависимости от условного диаметра обсадной колонны (Д_ок) первого ствола скважины.

 

Таблица 11.3

Рекомендуемые диаметры Д _ок, Д _окн, Д _р, Д _о, Д_х

 

Док	Докн	Др (максим)	До	Дх
				76(89) 89(114) 114(127)
Примечание: Хвостовики диаметром Дх, указанные в скобках, желательно не применять.

 

При прорезании «окна» необходимо соблюдать технологи­ческий режим работы райберов:

—осевую нагрузку на райбер;

—частоту его вращения;

—количество циркулирующей жидкости.

Нарушение режимов приводит к получению «окна» с не­правильными размерами, что значительно осложняет дальней­шую работу.

Длина «окна» определяется длиной клина-отклонителя и зависит от внутреннего диаметра прорезаемой колонны, угла-скоса клина-отклонителя, диаметра и рабочей длины райбера и определяется по формуле:

где L_окн — длина окна, мм;

D_вн — внутренний диаметр прорезаемой колонны, мм;

α — угол скоса клина-отклонителя α =2°30',

ctgα =22,904

(отклонитель ОЗТ-168)

d₁ — наибольший диаметр райбера, мм;

(райбер ФРС-168-3, и, = 142 мм)

d₂ — наименьший диаметр райбера, мм;

(райбер ФРС-168-1, Й₂ = 50 мм)

h — рабочая длина райбера, мм

(райбер ФРС-168, п = 420 мм).

Подставляем значения в формулу, получим:

Пример правильной и неправильной вырезки окна показан на схеме рис. 11.8.

Вырезку окон осуществ­ляют комплектом номерных райберов или универсаль­ными (ступенчатыми) райберами.

Вырезка «окна» и режим работы с применением комп­лекта номерных райберов.

Райбер № 1 — основной, наименьшего размера.

Первичное вскрытие «окна»:

· осевая нагрузка на райбер — 2-3 т;

· частота вращении начальная — 40-60 об./мин.;

· по мере углубления райбера частота — 50-70 об./мин.;

· вращение увеличивается до 80 об./мин.;

· при выходе райбера из соприкосновения с колонной частота вращения ротора увеличивается до 80 об./мин, а осе­вая нагрузка снижается до 1,0—1,5 т;

· расход бурового раствора — 10—12 л/с;

· проход райбером на всю длину клина-отклонителя.
Время работы райбером № 1 соответствует 7 - 9 часам, после чего он истирается и теряет свои режущие способности. Этого времени достаточно, чтобы пройти всю длину клина-отклоните­ля. Но если за этот период времени проходка на райбер будет меньше длины клина-отклонителя, необходимо заменить райбер № 1 на новый и продолжить вырезку окна. В этом случае проме­жуточная обработка — замена на райбер № 2 не допускается.

Райбер № 2

Промежуточная обработка «окна»:

—осевая нагрузка на райбер — 0,8—1,2 т;

—частота вращения ротора — 80—90 об./мин.;

—расход бурового раствора — 10—12 л/с;

—проход райбером на всю длину клина-отклонителя;

— механическая скорость проходки райбе ром — не выше 0,5-0,6 м/ч.

Рис. 11.8. Схема вскрытия окна: а-по всей длине клина-отклонителя; б-преждевременный выход райбера; 1 - эксплуатационная колонна; 2 - отклонитель; 3-райбер; 4-выступ (мертвая зона).

 

 

Райбер № 3

Окончательная обработка «окна»:

—осевая нагрузка на райбер — 0,8—1,2 т;

—частота вращения ротора — 80 об./мин.;

—расход бурового раствора — 10—12 л/с;

—механическая скорость проходки райбером — не выше 0,5-0,6 м/ч;

—проход райбером на всю длину клина-отклонителя.

В качестве бурового раствора, как правило, применяют глинистый раствор, при этом скорость восходящего потока должна обеспечить нормальную очистку забоя от металличес­кой стружки. Это достигается при скорости восходящего пото­ка жидкости 0,8 - 1 м/с. При меньших скоростях восходящего потока на забое скапливается стружка, что приводит к повтор­ному истиранию ее райбером и отрицательно влияет на эф­фективность работы и возможность среза трубы выше райбе­ра об острые кромки прорезаемого окна в колонне.

При вскрытии «окна» универсальными райберами (сту­пенчатый, РПМ, РУ, РЦН, ФРС и др.) рекомендуется следую­щий режим работы: нагрузка на райбер 1—2 т, (частота враще­ния 60-90 об./мин,

подача жидкости насосом 10—12 л/с.

«Окно» считается полностью вскрытым и обработанным, когда райбер (райбер №3) без вращения инструмента свободно проходит в него и выходит. В противном случае рекомендуется обработать «окно» ещё одним райбером диаметром на 1 мм. больше предыдущего (райбер №3).

Техническая характеристика райберов (фрейзеров-райберов), применяемых при вскрытии «окон» в обсадных колоннах, приведена в табл.11.4 и 11.5

Таблица 11.4

Райберы типа РПМ

Условный диаметр обсадной колонны первого ствола скважины, мм	Шифр райбера	Основные размеры, мм	Масса, кг
присоединительной резьбы	наибольший диаметр	длина
	РПМ-146	3-88			25,2
	РПМ-168	3-88			38,5

 

Некоторые виды и типы конструкций райберов-фрезеров представлены на рис. 11.9, 11.10, 11.11, 11.12.

 

Таблица 11.5

Фрейзеры-райберы

Условный диаметр обсадной колонны первого ствола скважины, мм	Шифр райбера	Основные размеры, мм	Масса, кг
присоединительной резьбы	наибольший диаметр	длина
	ФРС-146-1				12,0
ФРС-146-2				20,5
ФРС-146-3				25,5
	ФРС-168-1				26,0
ФРС-168-2				40,0
ФРС-168-3				46,0

Некоторые основные виды и причины осложнения в процессе вырезки «окна» и пути их устранения приведены в таблицы 11.6

Таблица 11.6