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

Обеспечить расширение до большего диаметра одной лопастью сложно, даже при выдерживании нужной прочности. Породоразрушающие органы при этом ломаются в опасном сечении, и дальнейшего эффективного расширения скважины не происходит. Уменьшить нагрузку на лопасти можно за счет ступенчатого увеличения диаметра скважины.

В многоступенчатой конструкции расширителя породоразру-шающие лопасти или резцы выдвигаются с помощью промежуточных тяг, наличие которых существенно снижает надежность работы инструмента. Для повышения надежности работы расширителя следует предельно уменьшить число промежуточных связей, как, например, в конструкции многоступенчатого механического расширителя ВСЕГИНГЕО. Многоступенчатые конструкции расширителей сложны в изготовлении и дороги. Снизить нагрузки на лопасти можно поэтапным расширением ствола скважины с увеличением выхода породоразрушающих органов.

Автором разработан способ поэтапного расширения скважин (рис. 4.47), который заключается в последовательной подработке ствола скважины вдоль продуктивного интервала при челночном перемещении расширителя. Нагрузки на породоразрушающие лопасти при этом снижаются в число раз, соответствующее перемещению инструмента вдоль продуктивного интервала или этапом расширения. Последовательность технологических операций при поэтапном расширении показана на рис. 4.47.

Рис. 4.47. Последовательность технологических операций при поэтапном расширении

в скважину 1 спускают расширитель 2 с породоразрушаю-щими органами 3 в закрытом положении (рис. 4.47, а). Расширитель 2 фиксируют у верхней 4 границы интервала расширения, которая обычно совпадает с кровлей продуктивного пласта. Скважину 1 промывают при обратной циркуляции очистного агента. Породоразрушающие органы 3 расширителя 2 приводятся в рабочее положение с максимальным выходом, при этом на инструмент передается крутящий момент без осевой нагрузки и осуществляется забурка расширителя 2. После забурки на инструмент передают осевую нагрузку в направлении от устья скважины 1 , уменьшают выход породоразрушающих органов 3 и осуществляют проходку расширителя 2 вдоль интервала расширения и расширение скважины 1 до диаметра D2, при этом поддерживают обратную циркуляцию очистного агента в скважине 1.

При расширении скважины (рис. 4.47, б) до диаметра D2 до нижней границы интервала расширения меняют знак осевой нагрузки на инструмент на противоположный, увеличивают выход породоразрушающих органов 3 расширителя 2 до максимальных значений, переходят на прямую циркуляцию очистного агента в скважине 1 и осуществляют проходку расширителя 2 вдоль интервала расширения от нижней 5 к верхней 4 границе интервала расширения. Скважину 1 при этом расширяют до расчетного диаметра.

Значение выхода породоразрушающих органов 3 расширителя 2 на второй стадии расширения выбирается, исходя из условия одинаковой нагрузки на породоразрушающие органы 3 при расширении скважины 1 на втором этапе с диаметра ствола пилот-скважины до диаметра D2 и расширении на третьем этапе с диаметра D2 до расчетного. крутящий момент на породоразрушаю-шую лопасть 3 на втором и третьем этапах расширения будет одинаков, если ее выход на втором этапе составляет 0,708 максимального выхода.

Направление движения инструмента при расширении совпадает с направлением движения очистного агента в кольцевом пространстве скважины. вследствие значительного увеличения скорости движения очистного агента в кольцевом пространстве основного ствола скважины (по сравнению со скоростью движения потока в расширенном интервале) у поверхности разрушаемой породы возникает градиент давления, пропорциональный разнице квадратов скоростей движения потока в расширенном интервале и кольцевом пространстве остального ствола скважины, способствующий подсосу пульпы из интервала расширения и улучшенной очистке забоя.

В случае сложности обеспечения обратной циркуляции технология может осуществляться следующим образом. В скважину спускают расширитель 2 и фиксируют его у нижней 5 границы интервала расширения. Скважину промывают при прямой циркуляции очистного агента. Породоразрушающие органы 3 расширителя 2 приводят в рабочее положение максимальным выходом, при этом на инструмент передается крутящий момент без осевой нагрузки, и забуривают расширитель 2.

После забурки на инструмент передают осевую нагрузку. В направлении к устью скважины уменьшают выход породоразру-шающих органов расширителя и осуществляют проходку расширителя вдоль интервала расширения до диаметра D2. При этом поддерживают прямую циркуляцию очистного агента в скважине. При расширении скважины до диаметра D2 (до верхней границы интервала расширения) меняют знак осевой нагрузки на противоположный и увеличивают выход породоразрушающих органов расширителя до максимальных значений.

Интервал расширения увеличивают в направлении от верхней 4 к нижней 5 границе, при этом меняют характер циркуляции очистного агента в скважине на обратную промывку или продувку. Таким образом, направление движения инструмента совпадает в процессе расширения с направлением движения очистного агента в кольцевом пространстве скважины.

Поэтапное расширение скважины позволяет уменьшить нагрузки на породоразрушающие органы расширителя в процессе разрушения породы. В продуктивных пластах, сложенных песками с пропластками более крепких пород, применение одно-этапного традиционного расширения не обеспечивает равномерного увеличения диаметра скважины в заданном интервале из-за быстрого износа, поломки породоразрушающих органов расширителя. Предлагаемый способ позволяет также отказаться от сложных многоступенчатых расширителей 2.

Так, скважину необходимо было расширить в интервале водоносного пласта 170-180 м, сложенного тонкозернистым песком с прослойками песчаника с диаметра пилот-скважины 0,19 до 0,5 м под гравийную обсыпку. Применение в аналогичных условиях одноэтапного расширения не позволяло получить требуемого расширения из-за поломки породоразрушающих органов расширителя у корпуса. В скважину до кровли водоносного пласта спустили расширитель. Скважину промыли при обратной циркуляции.

При промывке породоразрушающие органы расширителя максимально выдвинулись из корпуса. После забурки и передачи на инструмент осевой нагрузки от устья к забою скважины умень-