13.4. Искусственное искривление скважин
Направленное бурение в основном применяют на стадии детальной разведки, когда имеются данные о закономерностях естественного искривления скважин, расположенных под озерами, болотами, реками или крупными промышленными объектами, для обхода места аварий.
Направленное (искусственное) бурение особенно выгодно применять в следующих условиях:
- на месторождениях с сильной дислоцированностью,
- при глубине скважин боле 600 – 700 м.,
- при малых размерах залежей,
- при сложной морфологии залежей.
Основные параметры трассы вычисляют по следующим формулам: зенитный угол:
Θ = θ0+άL+bL2/2 , град
где Θ – зенитный угол, θ0 – начальный зенитный угол, L – глубина скважины, ά и b – опытные коэффициенты;
радиус искривления
R = 57,3/i, м
где i – интенсивность искривления, град/м.
В качестве технических средств для направленного бурения применяют клинья стационарные (не извлекаемые), извлекаемые открытого и закрытого типа, однократного и многократного действия, шарнирные, компоновки и скользящие отклонители.
Неизвлекаемые стационарные клинья состоят из клина и распорного устройства КОС (рис. 13.4).
Извлекаемые съемные клинья (СНБ-КО) (рис. 13.5) состоят из корпуса 1 с вырезанной стенкой, с желобом 2 и втулкой 3. Внутри втулки устанавливается переходник, шарнир 7, колонковая труба 6 с коронкой 5.
Наиболее перспективными являются бесклиновые отклонители непрерывного действия типа ТЗ-3 (рис. 13.6). ТЗ-3 состоит из ротора I, соединенного с долотом 1, и статора II. Статор опирается на нижней 2 и верхней 11 опорные узлы, связанные валом 7 и муфтой 8. Статор оснащен нижним 3 и верхним 6 полуклиньями и клином 4. Под действием пружин 10 снаряд расклинивается в скважине и долото разбуривает противоположную клину стенку скважин. Величина отклонения направления забуриваемой скважины зависит от осевого усилия, величины сжатия пружины 10 и перемещения (в муфте 8) верхнего вала 7 относительно нижнего.
Рис. 13.4. Неизвлекаемый Рис. 13.5. Извлекаемый (съем-
(стационарный) клин: I – желоб; ный) клин: 1 – корпус; 2 – желоб;
II – раскрепляющее устройство; 3 – втулка; 4 – шпилька;
III – установочный патрубок; 5 – коронка; 6 – колонковая труба;
1 – удлинитель; 2, 8 – верхний и 7 – шарнир; 8 - переходник
Нижний распорные конусы;
3, 7 – патрубки; 4 – винт; 5 – шток;
6 – соединительная труба; 9 – желоб;
10 - заклепка
Рис. 13.6 Схема устройства бесклинового постоянно действующего отклонителя ТЗ-3:
I – ротор; II – статор; 1 – долото; 2, 11 – подшипниковые узлы; 3, 6 – полуклинья; 4 – клин (ползун); 5 – ролик; 7 – валы шпинделя; 8 – муфта шлицевая; 9 – корпус; 10 – пружина; 12 – блокировочный зуб; 13 – муфта; а – при трансортировке, б – при искривлении скважины.
Повышение интенсивности искривления скважины производят с помощью шарнирных отклонителей (рис13.7).
Рис. 13.7. Технологическая схема отхода от клина с помощью шарнирного отклонителя: 1 – шарнирный отклонитель; 2 - центратор
Ориентирование направления забуривания отклоняющей скважины производят с помощью ориентаторов «Курс», «Луч», ОБ-13, ОЭ-15 и др.