Eines de perforació direccional convencionals

Tres qüestions a abordar en el control de la trajectòria d'un pou:

① Dissenyeu raonablement el conjunt del forat inferior (BHA) per controlar la velocitat de canvi de l'angle de desviació del forat.

② Dissenyeu o seleccioneu raonablement eines de fons de pou amb estructures especials per controlar la velocitat de canvi de l'angle d'azimut del forat.

③ Seleccioneu i controleu raonablement el pes a la broca (WOB) per regular la velocitat de penetració vertical de la broca i la magnitud de les forces de formació, aconseguint així el control de la curvatura del pou.

Les eines de perforació direccional convencionals inclouen principalment submarins direccionals, collars de perforació no magnètics (NMDC), tubs de perforació pesants (HWDP), estabilitzadors, eixugadors de seient de clau, etc.

I. Subdireccional

1. Tipus

Subroda recta direccional: s'utilitza per a la perforació direccional amb broques de cavitat progressiva (PCD) amb carcassa corbada.

Subcorbat direccional: s'utilitza per a la perforació direccional amb broques de cavitat progressiva (PCD) de carcassa recta.

2. Estructura bàsica

1) Subdirectional recte

Components: Carcassa 4, màniga centralitzadora 1, clau direccional 3, cargol de fixació 2

2) Submarinisme inclinat direccional

Components: Carcassa 4, màniga centralitzadora 1, clau direccional 3, cargol de fixació 2. En comparació amb el sub recte direccional, té un angle de flexió estructural λ, i la fórmula de càlcul és: λ = 57,3 × (a – b) / d

II. Collar de perforació no magnètic (NMDC)

1. Funció

Protegiu els instruments de mesura magnètics per evitar errors de mesura.

Realitza les funcions dels collars de perforació ordinaris.

2. Materials dels collars de perforació no magnètics

Principalment inclouen aliatges Monel (que conté coure, níquel, crom, etc.), aliatges de crom-níquel, aliatges austenítics basats en crom-manganès, aliatges de beril·li-coure, acer no magnètic SMFI i acer domèstic de manganès-crom-níquel.

3. Selecció de la longitud del collar de perforació no magnètic

Consulteu el "Mapa de la intensitat del camp magnètic terrestre horitzontal". Una selecció raonable de la longitud del collar de perforació no magnètic permet una mesura precisa de l'azimut magnètic a la secció del forat obert. Com més alta sigui la intensitat magnètica de la zona, més llarg serà el collar de perforació no magnètic necessari.

4. Inspecció i ús de collars de perforació no magnètics

1) La rectitud de la superfície cilíndrica exterior del collarí de perforació no magnètic ha de ser ≤ 2 mm/m, i la rectitud de tota la longitud ha de ser ≤ 5 mm/m.

2)Les ratllades a la superfície del cos del tub del collarí de perforació no magnètic no han de superar el límit de ratllades permès especificat.

3)La superfície de la rosca ha de ser llisa, sense marques irregulars, esquerdes, esquerdes o altres danys permesos.

4）El parell de torsió de les rosques del collarí de perforació no magnètic ha de ser ≥ el parell de rotació mínim especificat.

5)La permeabilitat magnètica relativa i la uniformitat magnètica del collar de perforació no magnètic s'han d'inspeccionar un cop l'any, i els resultats de la inspecció han de complir les especificacions de la Norma de collars de perforació no magnètics (SY5145-86).

III. Tub de perforació de pes elevat (HWDP)

S'utilitza a la part inferior de la BHA per substituir els collars de perforació per aplicar pressió. En operacions direccionals amb eines de direcció, redueix l'àrea de contacte amb la paret del pou, minimitza la resistència a la fricció, facilita les operacions de lliscament, millora la seguretat del fons del pou i afavoreix el control dels paràmetres direccionals del pou. També serveix com a secció de transició entre els collars de perforació i els tubs de perforació per mitigar els canvis de rigidesa.

IV. Estabilitzador

1.Aplicacions dels estabilitzadors en la perforació direccional

En les BHA d'acumulació i les BHA de descens, els estabilitzadors actuen com a fulcres. Ajustant la posició dels estabilitzadors a la BHA inferior, es pot canviar l'estat de tensió de la BHA inferior per aconseguir el control de la trajectòria del pou.

2.Augmenteu la rigidesa de la BHA inferior per estabilitzar la desviació del forat i l'azimut. En les BHA d'angle de subjecció, la rigidesa de la BHA inferior es millora reduint la distància entre la broca i l'estabilitzador, i entre els estabilitzadors, per tal de limitar la deformació compressiva de la BHA inferior i aconseguir l'efecte de subjecció de la desviació.

3.Vestiu el pou per fer que el canvi de curvatura del pou sigui suau i suau, cosa que ajuda a reduir l'aparició de complicacions al fons del pou.

Nota! Quan introduïu l'estabilitzador dins del pou i el traieu del pou, mesureu acuradament el diàmetre exterior de l'estabilitzador, comproveu el seu estat de desgast i la posició d'instal·lació a la BHA. El desgast del diàmetre exterior de l'estabilitzador no ha de superar els 2 mm.

Tipus d'estabilitzadors:

Estabilitzador simètric de nervadures rectes Estabilitzador esfèric de cinc lòbuls (tres lòbuls)

Estabilitzador espiral de cinc lòbuls (tres lòbuls)r Mànega estabilitzadora reemplaçable

Estabilitzador excèntric de tres lòbulsEstabilitzador reemplaçable

V. Clau-eixugaparabrises del seient

La forma geomètrica de l'eixugador del seient de la clau és similar a la d'un estabilitzador en espiral. La seva dimensió total és més petita que la d'un estabilitzador però més gran que la d'un collar de perforació. A diferència de l'estabilitzador en espiral, tant les espatlles inclinades superiors com les inferiors de l'eixugador del seient de la clau estan soldades superficialment amb elèctrodes d'aliatge dur en una forma cònica, que té les funcions de tallar, escariar i netejar els seients de les claus.

La posició del rascador del seient de la clau a la sarta de perforació és la següent:

1. BHA especialitzat per netejar seients amb clau

Configuració BHA per netejar els seients generals de les claus: broca + collar de perforació de mida petita (50～60 m) + eixugaparabrises del seient de la clau + vas de perforació + tub de perforació de pes elevat (HWDP).

Per netejar els seients de clau més llargs, es pot adoptar el següent BHA: broca + 1 suport de collar de trepant de mida petita + netejador del seient de clau + 1 suport de collar de trepant de mida petita + junta flexible + vas de perforació + tub de perforació de pes pesat (HWDP).

El diàmetre exterior del collar de perforació de mida petita a la sarta de perforació ha de ser el mateix que el diàmetre exterior de la unió del tub de perforació utilitzat durant la perforació. Quan la sarta de perforació s'executi aproximadament a 100 m per sobre del seient de la clau, controleu la velocitat de funcionament; quan trobeu resistència, comenceu a fresar i controleu estrictament la força de treball (WOB) (generalment inferior a 49 kN).

2. Neteja del seient de la clau durant la perforació

En la perforació direccional, començant des de la secció d'acumulació, sovint s'utilitzen netejadors de seient de clau a la BHA del fons del pou. Segons la curvatura del pou perforat i la litologia de la formació, el netejador de seient de clau s'utilitza per al fresat repetit a les seccions "dog-leg" on és probable que es formin seients de clau, per tal d'evitar la formació de seients de clau.

VI. Vàlvula de flotació

Les seves funcions principals són evitar el reflux del fluid de perforació (que pot danyar les eines de mesurament del fons de pou) i evitar que es bloquegin els broquets de la broca.

VII. Subs de suspensió

L'instrument de mesurament durant la perforació (MWD) hi està instal·lat, proporcionant un entorn de mesurament segur i estable per a l'MWD.

Hi ha una línia d'escala del costat alt a la paret exterior del subsòl penjant, que s'utilitza per calibrar el costat alt del trepant de cavitat progressiva (PCD) i mesurar el valor de desplaçament entre l'MWD i el PCD. La paret interior del subsòl està proveïda d'una clau que sobresurt, que s'utilitza quan s'estableix l'MWD. Quan l'MWD no s'utilitza, cal parar atenció a treure primer el subsòl penjant per evitar que la clau s'esllavissi a causa d'un cabal excessiu (que pot causar accidents al fons del pou).

VIII. Gerra

La seva funció principal és mantenir l'equilibri de treball de la broca i la cadena de perforació, i ajudar a alliberar la canonada enganxada quan es produeix un enganxament de la canonada.

IX. Articulació flexible

La seva funció principal és protegir el vidre i augmentar l'elasticitat de la cadena de perforació durant la vibració.