Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 [ 53 ] 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182

теру приведения из транспортного в рабочее положение на механические, гидравлические и инерционные.

Гидравлические раздвижные расширители приводятся в рабочее положение давлением, развиваемым в нагнетательной магистрали насоса и корпусе инструмента при промывке. Породораз-рушающие органы закрываются, как правило, за счет возвратного усилия пружин при прекращении промывки.

Инерционные раздвижные расширители приводятся в рабочее положение центробежными силами, действующими на породо-разрушающие органы при вращении инструмента. Закрытие лопастей происходит под действием их веса.

Нераздвижные расширители разделяются по характеру приведения в рабочее положение и воздействия на разрушаемый забой на эксцентриковые, гидромониторные и комбинированные. Эксцентриковые расширители имеют смещенную относительно оси скважины эксцентричную массу.

При вращении инструмента под действием центробежных сил колонна труб с расширителем описывает прецессионное движение в стволе и породоразрушающий орган, жестко закрепленный на корпусе, начинает разрушать боковую поверхность скважины, увеличивая ее диаметр.

Гидромониторные расширители основаны на гидродинамическом воздействии струи, истекающей из насадок, на породу, которая залегает в интервале продуктивного пласта. Гидромониторные расширители приводятся в рабочее состояние после спуска в заданный интервал при промывке с заданным расходом и создания расчетного перепада давления на насадках.

Нераздвижные расширители комбинированного действия сочетают механическое разрушение забоя с гидродинамическим воздействием струи промывочной жидкости на породу. Для приведения расширителя комбинированного действия в рабочее положение необходимо обеспечить циркуляцию промывочной жидкости в скважине и вращение колонны бурильных труб. Классификация скважинных расширителей представлена на рис. 4.1.

Раздвижные расширители могут быть выполнены в виде одной или нескольких ступеней породоразрушающих органов, предусматривать движение инструмента в рабочем положении вверх, вниз, либо в обоих направлениях. Расширители с выдвижными лопастями могут использоваться для поэтапного увеличения диаметра за счет различного выхода породоразрушающих органов.

Нераздвижные расширители обычно имеют одну ступень рабочих элементов. При необходимости инструмент комплектуется

Рис. 4.1. Классификация скважинных расширителей

центраторами или отклонителями. Углубка инструмента в породу и развитие каверны носят постепенный характер и зависят от времени работы расширителя.

4.1.1. ЭКСЦЕНТРИЧНЫЕ РАСШИРИТЕЛИ

Действие эксцентричных расширителей основано на создании в породоразрушающем инструменте эксцентричной массы, смещенной относительно оси скважины. При вращении колонны бурильных труб за счет центробежных сил эксцентричная масса смещается к стенкам скважины и начинает подрабатывать боковую поверхность ствола. Колонна бурильных труб при этом описывает прецессионное движение, при котором инструмент вращается вокруг оси скважины, окатывая боковой забой.

Наиболее широкое применение в практике получила конструкция эксцентричного расширителя (рис. 4.2), предложенного в Краснодарском СУ Промбурвод И.Я. Пархоменко. Расширитель состоит из переходника с замковым соединением для стыковки с бурильной колонной и жестко закрепленной на нем эксцентричной лопасти. Толщина лопасти составляет обычно 12-16 мм при длине 400-800 мм. Ширина лопасти выбирается, чтобы размер вместе с замковым переходником обеспечивал беспрепятственный спуск инструмента в скважину при ее заданном диаметре.

В нижней части лопасти имеется вытянутый вдоль оси скважины забурник, предохраняющий инструмент от чрезмерно глубокого проникновения в каверну и способствующий центрации расширителя. Промывка осуществляется через специальную трубку, выведенную с противоположной стороны от породораз-

Рис. 4.2. Эксцентричный расширитель Краснодарского СУ Промбурвод:

1 - переходник для соединения с бурильными трубами;

2 - лопасть; 3 - забурник в нижней части лопасти; 4 -

трубка для промывки

рушающей лопасти и соединенной с внутренним каналом переходника и бурильных труб.

Расширитель спускают в заданный интервал скважины и начинают промывку. Инструмент плавно перемещают вдоль обрабатываемого интервала. Расширение осуществляют поэтапно. Сначала ствол калибруют при минимальной скорости вращения инструмента. Постепенно частоту вращения инструмента увеличивают. С ростом частоты вращения инструмента увеличивается интенсивность колебаний бурильной колонны, возникает биение снаряда. Поэтому частота вращения инструмента резко превышает вторую скорость вращения ротора.

Применение эксцентричного расширителя конструкции И.Я. Пархоменко обеспечивает эффективное увеличение диаметра скважины в слабосцементированных породах. При наличии глинистых пропластков в более плотных вязких породах в интервале расширения формируется неравномерный, рваный ствол, затрудняющий доставку гравия на глубокие горизонты. В процессе расширения необходимо строго контролировать подачу инструмента, особенно при движении снаряда вниз. При резком спуске снаряда с одновременным вращением в случае кавернозности ствола появляется опасность попадания забурника на пологий склон каверны и обрыва инструмента. Эффективная сила струи промывочной жидкости используется в представленной конструкции только в момент забурки для отклонения инструмента к стенке скважины. При расширении гидромониторная насадка удаляется от стенки скважины и размыва породы не происходит.

Масса лопасти, являющейся эксцентричной относительно оси скважины, мала в сравнении с массой колонны бурильных труб, которые за счет отклонения лопастью к противоположной стенке создают другой эксцентриситет, более существенный. Поэтому в