Патент на изобретение №2298630
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) КАЛИБРАТОР КОНИЧЕСКИЙ В КОМПОНОВКЕ БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ
(57) Реферат:
Изобретение относится к бурению, а именно к бурению участков стабилизации или малоинтенсивного изменения зенитного угла наклонных скважин. Технический результат – повышение эффективности калибрования стенки скважины. Компоновка низа бурильной колонны (КНБК) содержит долото 1 диаметром DD, конический калибратор 2 диаметром DK, устанавливаемые на валу 3 забойного двигателя, и центратор 4, имеющий диаметр DC, устанавливаемый на корпусе забойного двигателя 5. При этом угол
Изобретение относится к бурению, а именно к бурению участков стабилизации или малоинтенсивного изменения зенитного угла наклонных скважин. Известны компоновки нижней части бурильной колонны (КНБК), включающие долото, калибратор, устанавливаемые на валу забойного двигателя, и центратор, устанавливаемый на корпусе забойного двигателя [1, 2, 3]. Однако известные компоновки приводят к ухудшению многих показателей бурения в связи с выключением центратора из работы и нестабильной работой компоновки, не позволяют поддерживать зенитный угол. Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является разработка компоновки низа бурильной колонны, обеспечивающей нормальную работу центратора и исключающей возможность работы калибратора в качестве опорного элемента. При осуществлении изобретения поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в повышении эффективности калибрования стенки скважины. Указанный технический результат достигается тем, что компоновка низа бурильной колонны содержит долото, калибратор, устанавливаемые на валу забойного двигателя, и центратор, устанавливаемый на корпусе забойного двигателя, при этом рабочая поверхность указанного калибратора имеет коническую форму, а угол
где L1 – расстояние между торцевой поверхностью долота и ближайшей точкой рабочей поверхности калибратора, м; L2 – расстояние между наиболее приближенными к долоту точками рабочих поверхностей калибратора и центратора, м; DD – диаметр долота, м; DC – диаметр центратора, м; при этом диаметр указанного калибратора DK1 определен по формуле: DK1=DD-2L1 Изобретение поясняется чертежом, где представлена КНБК. Для того чтобы центратор выполнял свою функцию опорно-центрирующего элемента, его габариты не должны выступать за ограничивающий конус (образующие конуса BEC, FGH на чертеже). Невыполнение этого условия приведет к выключению центратора из работы и к нестабильной работе компоновки по поддержанию зенитного угла и ухудшению многих показателей бурения. Если калибратор имеет традиционную цилиндрическую форму и выполняется условие вписываемости его в ограничивающий конус, его передняя часть (обращенная к долоту) перестает взаимодействовать со стенкой скважины. Поэтому, для того чтобы вся рабочая поверхность калибратора полностью участвовала в калибровании стенки скважины, предлагается калибратор с конической формой рабочей поверхности. Компоновка низа бурильной колонны (КНБК) содержит долото 1 диаметром DD, калибратор 2 диаметром DK1, устанавливаемые на валу 3 забойного двигателя, и центратор 4, имеющий диаметр DC, устанавливаемый на корпусе забойного двигателя 5. Калибратор 2 имеет рабочую поверхность конической формы. Угол
Здесь L1 – расстояние между торцевой поверхностью долота и ближайшей точкой рабочей поверхности калибратора; L2 – расстояние между наиболее приближенными к долоту точками рабочих поверхностей калибратора и центратора. Диаметр калибратора DK1 определяется по формуле:
Компоновка низа бурильной колонны работает следующим образом. Центратор 4, установленный на корпусе забойного двигателя 3, способствует созданию на долоте 1 отклоняющей силы, обеспечивающей требуемый малоинтенсивный рост зенитного угла или его стабилизацию. Калибратор 2, диаметр которого удовлетворяет условию (2), не являясь опорным элементом, обеспечивает выполнение центратором 4 описанных выше функций, при этом за счет конической формы калибратора вся рабочая поверхность участвует в калибровании стенки скважины. Применение заявленного технического решения позволит сократить затраты, связанные с отклонением реальных профилей скважин от проектных; улучшить технико-экономические показатели бурения за счет улучшения условий работы долота, повысить стойкость долот и забойных двигателей, сократить потребность в калибраторах за счет уменьшения интенсивности их износа. Источники информации 1. Бурение наклонных и горизонтальных скважин /А.Г.Калинин, Б.А.Никитин, К.М.Солодкий, Б.З.Султанов. М.: Недра, 1997. – 648 с. 2. Сушон Л.Я., Емельянов П.Е., Муллагалиев Р.Т. Управление искривлением наклонных скважин в Западной Сибири. – М.: Недра, 1988. – 124 с. 3. Инструкция по бурению наклонных скважин с кустовых площадок на нефтяных месторождениях Западной Сибири. РД 39 – 0148070 – 6.027 – 86. – Тюмень: СибНИИНП, 1986. – 138 с.
Формула изобретения
Компоновка низа бурильной колонны, содержащая долото, калибратор, устанавливаемые на валу забойного двигателя, и центратор, устанавливаемый на корпусе забойного двигателя, отличающаяся тем, что рабочая поверхность указанного калибратора имеет коническую форму, а угол
где L1 – расстояние между торцевой поверхностью долота и ближайшей точкой рабочей поверхности калибратора, м; L2 – расстояние между наиболее приближенными к долоту точками рабочих поверхностей калибратора и центратора, м; DD – диаметр долота, м; DC – диаметр центратора, м, при этом диаметр указанного калибратора DK1 определен по формуле DK1=DD-2L1
РИСУНКИ
|
||||||||||||||||||||||||||
между образующей конуса, формирующей рабочую поверхность калибратора, и его осью, а также диаметр калибратора определяются в зависимости от геометрических параметров компоновки. 1 ил.
