Отклонители реферат. Бесклиновые скользящие отклонители непрерывного действия (онд)
 Скачать 328.25 Kb.
|
|
Содержание Введение……………………………………………………………...…………………3 Бесклиновые скользящие отклонители непрерывного действия (ОНД)...…… . 4 Отклонители типа ОТЗ …………………….....… . . . . . .……………… . . . . . . . 7 3. Малогабаритный гидравлический отклонитель ОГМ - 59……………………. ..9 4. Отклонитель колонковый гидравлический ОКГ-76 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Заключение…………………………………………………………………………….15Список литературы …………………………………………………… . . . . .….….. . .16 Введение ОТКЛОНИТЕЛЬ (а. deflecting tool; н. Ablenkkeil, Ablenkvorrichtung; ф. deviateur; и. deflector) — устройство, создающее боковое поперечное усилие для изменения направления движения долота при бурении. Отклонители применяются для бурения наклонно-направленных скважин. При роторном бурении в качестве отклонителя используется клин (уипсток), спускаемый на забой или на другое место в скважине и отжимающий долото, диаметр которого меньше основного диаметра скважины. Клин может постоянно находиться в забое на всё время бурения скважины либо спускаться и подниматься вместе с бурильным инструментом. Клин должен врезаться в забой или в цементный мост, устанавливаемый в стволе, когда с определённой глубины забуривают 2-й ствол. При бурении забойными двигателями основной вид отклонителя — изогнутая труба (или переходник), устанавливаемая над двигателем (при небольшой его длине), под двигателем либо между шпинделем и рабочей парой винтового двигателя. Другой вид отклонителя — рёбра (накладки), прикрепляемые к шпинделю забойного двигателя. Рёбра выполняются так, что расстояние от его поверхности до оси шпинделя соответствует радиусу скважины. Рёбра иногда выполняют упругими (например, резиновыми или в форме пружин), что обеспечивает большую безопасность ведения работ. 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. 1). Представляет комплект, состоящий из извлекаемого цельнометаллического отклоняющего клина, специального ориентированно устанавливаемого искусственно забоя-подпятника и крюка для извлечения желоба клина из скважины. Таблица 1. Классификация скользящих отклонителей непрерывного действияПреимущества 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. 1 На практике отработаны и получили достаточно широкое практическое применение отклонители типа: ОТЗ Кедр ОБС ОГМ ОНД-С ОКГ Отклонители типа ОТЗ Предназначены для обеспечения необходимого отклонения от оси основного ствола скважин при прорезании окна в эксплуатационной колонне. Отклонители работают при посадке на забой (естественный или искусственно созданный).  Отклонитель состоит из трех основных узлов: узла опоры и закрепления, клина-отклонителя 4 и спускного клина 2. Узел опоры и закрепления позволяет посадить отклонитель на забой и закрепить его в эксплуатационной колонне при помощи трехплашечной системы, исключая возможность проворачивания отклонителя при зарезке окна и бурении второго ствола. Клин-отклонитель имеет наклонную поверхность в виде желоба, задающего направление и увеличивающего площадь опоры режущего инструмента. Спускной клин служит для спуска отклонителя в скважину. Фиксация плашек 8 в утопленном положении обеспечивается плашкодержателем 7, соединенным с корпусом 6 при помощи двух специальных винтов 9. Узел опоры и закрепления соединен с клином-отклонителем опорными поверхностями, скошенными под углом 30? и имеющими профиль поперечного сечения типа "ласточкин хвост". Взаимному произвольному перемещению клина-отклонителя и узла опоры и закрепления препятствует специальный винт 5. Клин-отклонитель соединен со спускным клином при помощи двух болтов 3. К спускному клину на резьбе прикреплен переводник 1 для соединения с колонной бурильных труб. Отклонитель на колонне бурильных труб спускают в скважину и резко сажают на забой. При посадке происходит срез специальных винтов и болтов, в результате чего клин-отклонитель вместе с опорой остается в скважине, а освобожденный спускной клин поднимают на поверхность. Техническая характеристика:  Малогабаритный гидравлический отклонитель ОГМ-59 (76) КазИМС Назначение отклонителя ОГМ-59 (76) Гидравлический отклонительОГМ-59 (76) является усовершенствованной моделью снаряда направленного бурения с гидравлическим раскреплением СНБГМ и предназначен для искусственного искривления скважин диаметром 59 и 76 мм в породах VI - X категории по буримости с применением стальных (включая ССК) и легкосплавных колонн бурильных труб. По сравнению с прототипом имеет значительно упрощенную конструкцию, в два раза уменьшена масса и длина. Малый вес и простота конструкции облегчают условия применения отклонителей на буровых работах, не требуют предварительной подготовки ствола и забоя скважин. Возможно использование всех известных ориентирующих устройств. наружныйдиаметротклонителей ОГМ-59 (76) - 56,5 (72) мм длина - 610 (650) мм диапазонрегулирования интенсивности искривления - 0,3÷2,0 градус/м частота вращения - не более 350 мин-1 осевая нагрузка- 100÷2000 (100÷3000) даН масса - 8 (15) кг. Искусственное искривление скважин отклонителем ОГМ Происходит в результате совместного фрезерования стенки скважины под действием отклоняющего усилия и асимметричного разрушения забоя при совпадении процессов по направлению. Интенсивность искривления определяют по формуле  где Vф, Vб — скорости фрезерования стенки скважины и разрушения забоя, м/ч; Dд - диаметр долота, м; dK - диаметр корпуса ОГМ в точке его контакта со стенкой скважины при перекосе, м; Lж — длина жесткой части ОГМ, м; lк - расстояние от торца долота до той же точки на корпусе ОГМ при перекосе, м. Устройство отклонителя ОГМ-59 Отклонитель ОГМ-59 (рис. 1) состоит из корпуса 1 и вала 2; в нижней части вала установлен клапан-дроссель 3, предназначенный для создания перепада давления промывочной жидкости (до 0,8 - 1,0 МПа при расходе 45 - 60 л/мин) и предохранения от попадания промывочной жидкости внутрь отклонителя и колонны бурильных труб до включения насоса. В корпусе размещена гидрокамера, состоящая из резиновой камеры 5 и распорной плашки 6.  Рис. 1. Конструктивная схема отклоннтеля гидравлического ОГМ КазИМСа. 1 - корпус; 2 - вал; 3 - клапан-дроссель; 4 - муфта; 5 - накладка; 9 - упорный подшипник; 10 - уплотнитель резиновый. В полость Г гидрокамер жидкость попадает через отверстие Б на валу 2; с последним в постоянном зацеплении находится муфта 4 гидрорасцепки. Муфта находится в зацеплении с корпусом через шлицевое соединение на весь период спуска и ориентации отклонителя в скважине. Расцепление происходит при включении насоса, когда жидкость через отверстие А на валу поступает в полость Д гидрорасцепки. Перекос отклонителя и регулирование набора кривизны выполняется установкой на корпус накладки 8. Гидрокамеры и подшипники герметизируются постановкой резиновых уплотнителей 10. Осевая нагрузкана корпус передается через упорный подшипник 9, который имеет с валом 2 осевой зазор 0,5 - 0,8 мм и регулируется постановкой шайб. Методика работы с ОГМ После настройки на поверхности отклонитель опускают в скважину, ориентируют над забоем и включают насос. При этом клапан-дроссель 3 перемещается в нижнее положение и обеспечивает выход жидкости на забой. Распорная плашка 6 выходит из прорези корпуса 1 и раскрепляет его в стволе скважины; в это же время муфта 4 гидрорасцепки перемещается в верхнее положение, освобождая вал 2 от зацепления с корпусом. Углубка начинается с минимальных значений частоты вращения и осевой нагрузки с постепенной приработкой забоя и долота и увеличением вращения до 300 мин-1 и осевой нагрузки до 2000 даН. Скорость бурения рекомендуется не превышать свыше 0,8 - 1,0 м/ч, а интервал искусственного искривления свыше 2,5 м. Отклонитель ОГМ рекомендуется применять в составе многофункциональной компоновки МФК-76. Отклонитель колонковый гидравлический ОКГ-76 Описание отклонителя ОКГ-76 ОКГ-76 (рис. 2) представляет собой принципиально новый тип скользящего отклонителя непрерывного действия с гидромеханической системой раскрепления невращающегося корпуса, с регулируемой системой отклонения и отбором керна на всем интервале искусственного искривления. Отклонитель состоит из трех основных функциональных узлов: раскрепления А гидромеханического действия, предназначен для удержания корпуса ОКГ от проворота в стволе скважины керноприемного узла, включающего специальную алмазную коронку с алмазным расширителем, валколонковую трубу с шарнирным элементом, отклонения конусного типа, обеспечивающего постоянный изгиб компоновки отклонителя с опорой на три точки.  Рис. 2. Отклонитель колонковый гидравлический ОКГ-76 конструкции ВИТР 1 - переходник ориентирующий; 2 - крышка; 3, 19, 25 - переходники; 4 ,16 - блокировочная и шлицевая муфты; 5 -поршень; 6 -корпус; 7 - вал; 8, 10 - возрастная и пластинчатая пружины; 9 - полуклин верхний; 11 - плашка; 12 - ролик; 13 - упор; 14, 24 - подшипники; 15 - дроссель; 17 - гайка нажимная; 18 - труба керноприемная; 20 - шарнир; 21 - наконечник конусный; 22 - корпус подшипников конусный; 23 - вал нижний. В корпусе раскрепляющего узла выполнены три прорези окна, в которых размещены конусные плашки с роликами. После спуска и ориентации отклонителя над забоем и включения насоса промывочная жидкость через отверстия в вале поступает в поршневую группу, которая при перемещении верхнего корпуса выдвигает три плашки из прорезей и раскрепляет корпус ОКГ в стволе скважины с возможностью поступательного перемещения вращающимися роликами-катками. Избыточное давление создается дросселем в вале с отверстием малого диаметра. Дополнительно ролики установлены в корпусе отклоняющего узла для удержания низа отклонителя от проворота. Отбор керна производится на всем интервале искусственного искривления на полную длину керноприемной трубы диаметром 44 мм и длиной 2,0 м. Керн удерживается кернорвательным кольцом, расположенным в теле алмазной коронки с увеличенной шириной матрицы. Искусственное искривление скважины обеспечивается конусным отклоняющим узлом. При постановке ОКГ на забой конус на вращающемся валу на подшипниках перемещается внутрь внутреннего эксцентричного конуса, располагающегося на нижнем конце корпуса отклонителя; при этом вал в шарнирном соединении изгибается, обеспечивая искривление скважины с интенсивностью, равной в среднем 0,8 градус/м. Конструкция отклонителя рациональна, так как позволяет включать вращение вала над забоем скважины и проводить приработку забоя и алмазной коронки при относительно небольшой частоте вращения и осевой нагрузке с постепенным увеличением до оптимальных значений.Так же как в отклонителях типа СБС и ОБС осевая нагрузка передается по наружному невращающемуся корпусу, а вращающийся момент - по валу, что предохраняет последний от обрывов при достижении забоя, как это происходит иногда у отклонителей, которые необходимо устанавливать на забой под нагрузкой для удержания корпуса от проворота и лишь затем включать вращение вала (БСНБ, ТЗ, «Кедр», СБС, ОБС и др.). Техническая характеристика отклонителя ОКГ-76  Система для управления траекторией скважины при колонковом бурении СиНУС-76 Предназначена для управления траекторией геологоразведочных скважин диаметром 76 мм глубиной до 2500 м непосредственно в процессе бурения с одновременным отбором керна. Заключение Назначение отклоняющих устройств — создание на долоте отклоняющего усилия или наклона оси долота к оси скважины в целях искусственного искривления ствола скважины в заданном или произвольном направлении. Их включают в состав компоновок низа бурильных колонн. Они отличаются своими особенностями и конструктивным выполнением. Наклонно- направленное бурение производится турбобурами или роторным способом (скважина с поверхности забуривается вертикально с последующим отклонением на заданной глубине в запроектированном направлении). Отклонение скважины от вертикали при наклонно-направленном бурении (изменение зенитного угла и азимута бурения) осуществляется отклоняющими устройствами. Список литературы Басарыгин Ю.М., Булатов А.И., Проселков Ю.М., Технология бурения нефтяных и газовых скважин., 2001 г. Вадецкий Ю.В., Бурение нефтяных и газовых скважин, М., 1967 г Строительство предприятий нефтяной и газовой промышленности … http://www.drillings.ru/instrument |