Бурению горизонтальных скважин

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Крутящий момент от немагнитной УБТ сразу передается на измерительное оборудование через центраторы.

Отсутствие предохранительной защелки и расположение оборудования на пути потока бурового раствора внутри вращающейся УБТ означает то, что измерительное оборудование подвергается механическим нагрузкам, вибрации и,

как следствие, повреждению. Это приводит к неточности получаемых данных или полной потере этих координатных данных.

Рис. 1.2

Система DBS Corienting™ устраняет вредное влияние гидравлических и механических нагрузок на измерительное оборудование посредством размещения его во внутреннем цилиндре (трубе) отбора керна. Немагнитная наружная труба и внутренняя труба используются как верхняя часть корпуса цилиндра для отбора керна и защищают размещенное внутри оборудование. Расположение оборудования во внутренней трубе позволяет избежать рассогласования взаиморасположения измерительного оборудования и фрез отбора керна.

Стопорный механизм, расположенный выше измерительного оборудования, не позволяет ему "выскочить" из соединения мулшу. Обычный падающий шар-

отклонитель в верхней части внутренней трубы препятствует протеканию потока раствора через внутреннюю трубу и вокруг измерительного оборудования во

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

время отбора керна. Шарнир изолирует внутреннюю трубу и, следовательно,

оборудование от вращения буровой колонны.

Система DBS Corienting™ использует электронную систему измерения координат для измерения и регистрации опорного направления для керна. Любые измерения и регистрация координат производятся по отношению к магнитному и гравитационному полю Земли.

Выходной сигнал от измерительного оборудования дает азимут метки-

выемки на керне. Это позволяет сориентировать керн в лабораторных условиях так, как он находился в породе.

Описание

Оборудование

	Оборудование	системы	DBS Corienting™
	(рис. 1.3) представляет собой 30 футовую
	немагнитную секцию, расположенную выше
	стандартного цилиндра отбора керна DBS и
	ниже точки безопасного соединения. Система
	состоит из следующих компонент:
	• Немагнитный наружный цилиндр
	• Внутренние алюминиевые трубы
	• Верхний переводник
	• Нижний переводник
	Для облегчения установки ножа для
	нанесения метки	требуется	дополнительное
	оборудование. К нему относится:
	• Шарнирное соединение
	• Транспортир внутренней трубы
	• Прибор для идентификации опорного
	направления
	Немагнитный наружный цилиндр
Рис. 1.3	Он является	немагнитным эквивалентом

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

обычного наружного цилиндра, с теми же размерами и соединениями. Стальные переводники применяются для предохранения от повреждения соединений немагнитного наружного цилиндра.

Алюминиевая внутренняя труба

Специально разработанный, алюминиевый корпус измерительного оборудования. Алюминий используется из-за его немагнитных свойств.

Наружный диаметр трубы имеет тот же самый наружный диаметр, что и стандартная труба, но стенки - толще. Верхняя часть алюминиевой внутренней трубы соединяется с верхним переводником. Нижняя часть - с нижним переводнком.

Рис. 1.4 Половины верхнего и нижнего башмаков нанесения меток.

Рис. 1.5 Прибор идентификации "высокой точки"

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Рис. 1.6 Зажим шарнирного узла и протектор внутренней трубы.

Верхний переводник

Этот переводник сделан из стали и соединяет алюминиевую внутреннюю трубу с шарнирным узлом. Он так же является корпусом механизма защелки,

которая обеспечивает надежность соединения мулшу измерительного оборудования

Нижний переводник

Он соединяет нижнюю часть алюминиевой внутренней трубы с нижней частью колонны. В нем расположено соединение мулшу и порты, которые позволяют протекать раствору через внутреннюю трубу до начала отбора керна.

Зажим шарнирного узла

Он используется во время ориентации главных ножей по отношению к измерительному оборудованию и препятствует вращению внутренней трубы на подпятнике.

Устройство нанесения метки во внутренней трубе

Оно используется во время ориентации главных ножей по отношению к измерительному оборудованию и позволят установить угол между основным ножом и опорным направлением измерительного оборудования. Это устройство

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

делается из стали и имеет зажим для фиксации его на наружной трубе во время ориентации.

Устройство идентификации направления

Это устройство служит для переноса опорного направления с измерительного оборудования внутри внутренней трубы наружу внутренних труб. Центральный пробойник служит для нанесения опорной метки на наружный диаметр.

Башмаки нанесения меток

В системе имеется два типа башмаков для нанесения меток. Верхняя половина башмака и нижняя половина. На башмаке находятся ножи для нанесения меток. Эти ножи крепятся внутри башмака и располагаются под не равными углами по отношению к друг другу. Один из этих ножей является опорным. Верхняя половина башмака для нанесения метки может применяться с любым механизмом отбора керна. Лучше всего она работает с мягкими однородными породами.

Нижняя половина башмака для нанесения метки применяется при отборе керна в твердых, фракционированных, породах. Ножи для рисок, расположенные в нижней части внутренней трубы, помогают удерживать фракционированный керн внутри трубы.

Применение

Работа

Измерительное оборудование подготавливается к работе до установки трубы для отбора керна на элеватор (рис. 1.7). Измерительное оборудование устанавливается во внутреннюю трубу перед спуском в ствол. Опорное направление измерительного оборудования выставляется по основному ножу -

маркеру.

Процесс ориентации выполняется на собранной наружной трубе, висящей ниже роторного стола. Внутренние трубы собираются, подсоединяются к безопасному замку и подвешиваются к элеватору, но не подсоединяются к наружной трубе. Опорное направление измерительного оборудования

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

переносится на наружную сторону внутренней трубы и помечается Точка на устройстве, которое делает риску, совмещается с опорным ножом.

Устанавливается зажим на узел шарнира для предотвращения вращения внутренней трубы и стопорятся блоки. Внутренняя труба опускается в наружную до тех пор, пока метка опорного направления не сравняется с уровнем устройства для нанесения риски.

Устанавливается внутренняя труба, и оборудование для отбора керна спускается в ствол. Перед началом операции отбора керна, внутренняя труба промывается буровым раствором. Шар сбрасывается на уплотнение внутренней трубы и начинается процесс отбора керна. Керн вырезается при параметрах,

характерных именно для этих условий.

Когда процесс отбора керна завершается и труба с оборудованием - на поверхности, оборудование извлекается из трубы и параметры ориентации извлекаются и обрабатываются. Керн извлекается и отправляется в лабораторию для анализа.

Труба для оборудования отбора керна осматривается и ремонтируется в промежутках между отборами керна, если требуется многократное повторение операции по отбору керна. После выполнения всей программы отбора кернов,

труба убирается и готовится к отправке на ремонтную базу.

При поступлении трубы на ремонтную базу, она моется, осматривается,

ремонтируется и подготавливается к повторному использованию.

Лабораторный анализ керна выполняется с помощью гониометра (угломера).

Сначала гониометры были механическими и точность измерений была не высокой. Современные компьютеризованные гониометры существенно позволили повысить точность исследования, как по плоскостям так и по направлениям керна. Гониометрическое оборудование позволяет расположить керн на поверхности так, как он находился внутри ствола до начала операции отбора керна.

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Буровой раствор

При ориентированном кернении может применяться любой буровой раствор.

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Буровой раствор должен выполнять те же самые функции при отборе керна,

как и при обычном процессе бурения. К ним относятся:

Контроль давления в породе

•Удаление осколков бурения

•Смазка и охлаждение долота

•Контроль стабильности ствола

•Предотвращение коррозии

•Суспензирование осколков при остановке циркуляции

•Максимизация скорости.

•Максимизация получения данных о породе.

В дополнение к этим основным функциям, свойства раствора при отборе керна должны быть такими, чтобы не изменяли характеристики породы и ее внутренних жидкостей. В идеале, свойства раствора должны быть такими, чтобы свести к минимуму:

•Вымывание керна

•Фильтрацию раствора в породу

•Закупоривание свободного пространство в керне частицами, особенно нерастворимыми и сжимаемыми.

•Изменения насыщенности жидкостью

•Набухание глины в породе керна

•Засорение пор породы мелкими частицами

•Действие дифференциального давления на керн.

Буровой раствор сильно влияет на производительность алмазных и РОС-

долот для отбора керна точно так же, как и на производительность алмазных и РОС-долот для обычного бурения.

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

	Порода
	Ориентированный			отбор		керна
	может	применяться		в	большинстве
	случаев, когда необходимо выполнить
	отбор керна (Рис. 1.8). Однако в мягких
	породах, риски могут получаться
	размытыми и не видимыми. В твердых
	породах,	ножи	могут			оказаться
	неспособными прочертить				риски на
	керне.	Горизонтально,			или	почти
	горизонтально		фракционированные
	породы могут не позволить прочертить
Рис. 1.8 Порода	риски по всей длине керна

Размер ствола

Ориентированный отбор керна можно выполнять в стволах (Рис 1.10),

размером от 8" до 12 1/4" с использованием б 3/4" х 4" и 8" х 5 1/4" и в скважинах с диаметром более 12 1/4" если бурить в ней при кернении скважину меньшего диаметра.

Температура в стволе

Операцию по ориентированному отбору керна можно выполнять при любой обычно встречающейся температуре в стволе (Рис 1.10). Предел по температуре для измерительного оборудования - 257°F (125°C) без использования тепловой защиты.

Профиль ствола

Ориентированный отбор керна можно выполнять с использованием стандартной трубы-корпуса оборудования кернения ОВ8 при наклоне ствола от 0

до, приблизительно, 75 (Рис. 2.10). Отбор керна при наклонах, превышающих 75

град., должен выполняться с применением специальной трубы-корпуса ОВ8,

предназначенной для горизонтальных участков. Стандартная ОВ8 может применяться в стволах с кривизной до:

• 15° 100' с помощью 4 3/4" х 2 5/8" НОТ трубы

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

•10,5°100' с помощью 6 3/4" х 4" НОТ трубы

•8,5° 100' с помощью8" х 5 1 /4" НОТ трубы

Рис. 1.10 Размер ствола, профиль ствола, температура в стволе.

КНБК

При выполнении направленного кернения, КНБК должна соответствовать требованиям направленности ствола при бурении в максимально возможной степени и должна быть скомпонована таким образом, чтобы выдерживать заданный наклон и азимут при отборе керна. Стандартная конфигурация стабилизаторов для корпуса-трубы оборудования кернения обычно выдерживает угол ствола. Корпус-труба оборудования отбора керна гораздо лучше стабилизирована по сравнению с КНБК, используемыми при бурении. Однако,

гибкость наружных труб оборудования отбора керна и стремление сделать профиль ствола при бурении как можно более пологим, позволяют спускать оборудование для отбора керна в забой без всякого зависания. Иногда бывает необходимым расширение ствола.

Метод бурения

Ориентированный отбор керна можно делать с любой роторной системой привода (Рис 1.11). Использованию верхнего привода следует отдать предпочтение по сравнению с роторным столом. Эти системы позволяют производить отбор керна длиной до 90 футов без выполнения соединения.

Поскольку после соединения часто наблюдается защемление (заклинивание),

применение верхнего и бокового приводов уменьшает вероятность этого.