Tpc-setka.ru

ТПЦ Сетка
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Долото для бурения цементных мостов

ОПЫТ ЭКСПЛУАТАЦИИ ВЗД В КАПИТАЛЬНОМ РЕМОНТЕ СКВАЖИН И БУРЕНИИ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ СТВОЛОВ

ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

ДВИГАТЕЛЕЙ

При ремонте действующих и вводе в эксплуатацию бездейст­вующих скважин проводятся работы следующих видов: устране­ние сломов, смятия и негерметичности в эксплуатационной ко­лонне; переход на вышележащие или нижележащие горизонты; изоляция эксплуатационного горизонта; ликвидация аварий и др. Наибольшие затраты времени и средств связаны с разбури-ванием цементных мостов.

До середины 70-х годов наиболее распространенным техни­ческим средством разбуривания цементных мостов являлся ро­торный способ бурения, требующий поставок на скважину бу­рильных труб, ротора, машинных ключей и дополнительного подъемника для привода ротора. Роторный способ оказался до­рогим и неэффективным, особенно в сложных условиях мор­ских промыслов, заболоченных и отдаленных районов. Значи­тельные трудности возникают при разбуривании цемента в на-сосно-компрессорных трубах, а также при ликвидации плотных песчаных пробок. Для выполнения этих работ промысловики прибегали к длительной операции гидроразмыва, а в отдельных случаях ремонтные бригады были вынуждены применять тру­доемкие операции фрезерования и последующего подъема ко­лонн НКТ.

Применение роторного способа разбуривания при капиталь­ном ремонте многих наклонно направленных скважин становится почти невозможным из-за многократного увеличения крутящих моментов, затрачиваемых на холостое вращение колонны бу­рильных труб.

Неоптимальные характеристики турбобуров ТС4А-104,5и ТС4А-127 (большой расход промывочной жидкости, недостаточный крутящий момент при высокой частоте вращения выходно­го вала) и значительные гидравлические потери в циркуляцион­ной системе затрудняли возможность эффективного разбурива-ния цементных мостов турбинным способом.

Появление ВЗД ознаменовало новый этап развития техниче­ских средств капитального ремонта скважин, коренным образом изменив технологию этих работ и состав оборудования.

Для реализации этих технологий отечественная промышлен­ность в настоящее время выпускает следующие двигатели:

Д-155 — для работ внутри эксплуатационных колонн диамет­ром 178-245 мм;

Д-127 — для работ внутри эксплуатационных колонн диамет­ром 168-194 мм;

ДК-108, Д-108, Д-106, Д1-105 — предпочтительно для работ внутри эксплуатационных колонн 168, а также колонн 146 мм;

Д-95 — для работ внутри эксплуатационных колонн 146 (140) и 114 мм;

Д-85 — для работ внутри НКТ диаметром 114 мм и эксплуата­ционных колонн 146 (140) мм;

Д1-54 и Д-60 — для работ внутри НКТ диаметром 73 и 89 мм;

Д-48 — для работ внутри НКТ диаметром 73 мм.

За годы промышленной эксплуатации накоплен значительный опыт использования винтовых двигателей и отработана рацио­нальная технология их применения [94].

Технология разбуривания цементных мостов с помощью ВЗД отличается от технологии роторного бурения как составом обору­дования, так и режимами бурения.

Эксплуатация винтовых двигателей полностью исключает строительные и подготовительные работы. Цементные мосты разбуриваются без применения специального бурового оборудо­вания и инструмента.

Читайте так же:
Как различить марку цемента

Многолетний опыт эксплуатации подтвердил, что двигатели вписываются в технологическую схему капитального ремонта скважин: для привода забойного двигателя обычно применяют находящиеся на промыслах цементировочные или заливочные агрегаты или линию законтурного заводнения. Для спуска двига­телей в скважину используют стандартные НКТ. В качестве про­мывочной жидкости применяют, как правило, техническую, пла­стовую воду, хотя известны успешные опыты по работе двигате­лей на глинистом растворе при организации очистки раствора от крупных механических примесей.

Для обеспечения безотказной эксплуатации двигателя необ­ходимо предъявлять высокие требования к герметичности колонн НКТ. Кроме того, следует проводить профилактическую промывку и смазку двигателя в перерывах между работой на скважинах. Это относится прежде всего к рабочей паре двигате­ля.

Большие мощности и повышенные частоты вращения ВЗД позволяют разбуривать цементные мосты и плотные песчаные пробки при оптимальных режимах. Нагрузка на долото по срав­нению с роторным бурением возрастает 1,5-2 раза. В результате в 1,5-2,5 раза сокращается время разбуривания моста.

Зависимость перепада давления в двигателе от крутящего мо­мента представляет оператору второй индикатор нагрузки на до­лото.

Эксплуатационные качества ВЗД (высокий крутящий момент, минимальные осевые и диаметральные габариты, а также про­стота обслуживания) предопределили эффективную эксплуата­цию двигателей в традиционных и современных технологиях ка­питального ремонта нефтяных и газовых скважин.

Дата добавления: 2018-02-18 ; просмотров: 1305 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Породоразрушающий инструмент – назначение, классификация и типы

Уважаемые читатели Портала!

Сегодня мы подготовили к публикации статью о породоразрушающем инструменте. Ниже мы рассмотрим назначение породоразрушающего инструмента, рассмотрим его классификацию и типы.

Что такое породоразрушающий инструмент

Породоразрушающий инструмент (далее сокращенно будем называть его ПРИ) – это инструмент, который разрушает грунт (породу) при бурении скважины. Именно он формирует ствол скважины посредством разрущения породы. Если рассматривать эффективность использования ПРИ, то в первую очередь она обусловлена свойствами конкретной породы, способом бурения и целями и задачами, которые необходимо решить в данной, конкретной ситуации.

Для правильного выбора ПРИ требуется определить что за грунт предстоит преод

олевать в ходе бурения скважины, а также определить оптимальный метод бурения.

Породоразрушающий инструмент – классификация.

Классификация породоразрушающего инструмента по назначению

1. Для бурения сплошным забоем используют долота шарошечные, долота лопастные

    Долота шарошечные.
    Именно шарошечные долота используют ля бурения нефтяных, газовых, геологоразведочных скважин. Атакже для бурения скважин разного назначение в горнодобывающей промышленности и в строительстве

В зависимости от конструкции и оснащения твердым сплавом предназначаются для бурения мягких пород и пород средней твердости. Такими долотами разбуривают цементные пробки, металлические детали обсадных колонн и расширяют ствол скважины

Читайте так же:
Силосный склад цемента это

2. Для бурения кольцевым забоем применяют коронки твердосплавный, коронки алмазные или бурголовки

3. ПРИ для иных целей. В качестве примера приведем скважинные расширители, фрезеры, калибраторы, центраторы и подобные

Классификация ПРИ по принципу разрушения породы

  • Режуще-скалывающие долота, разрушают породу породу лопастями, которые наклонены в сторону вращения долота. Применимы для бурения мягких, пластичных и малообразивных пород;
  • Дробяще-скалывающие (или ПРИ дробяще-скалывающего действия). Разрушают породу зубьями или штырями, которые располагаются на шарошках, которые вращаются вокруг своей оси. Применяется эти долота для пород любой твердости. Ими разбуривают породы средней твердости, твердые, крепкие и очень крепкие породы;
  • Истирающе-скалывающие (или истирающе-режущие). Разрушают породу алмазными зернами или штырями из твердых сплавов, которые располагаются в торцевой части долота. Применимы для бурения прды средней твердости.

Классификация ПРИ по конструкции

  • Опорные – на опоре закреплена шарошка с вооружением;
  • Безопорные – не имеющие подвижных частей;
  • Если рассмотреть тип конструкции рабочих элементов – получится выделить три типа:
  1. Лопастные;
  2. Шарошечные;
  3. Матричные.

Материалы применяемые для изготовления долот

Лопастные долота изготавливают из:

  • Корпус – углеродистая, нелегированная сталь, Штампованные или кованные
  • Лопасти – сталь с легирующими добавками хром, кремний, марганец.

Шарошечные долота изготавливают из:

  • Детали – из стали различных марок;
  • Шарошки – из конструкционной стали, из легированной стали, из цементируемой малоуглеродистой стали.
  • Корпус — из конструкционной углеродистой стали;
  • Рабочая фасонная поверхность (матрица) — выполняется из порошкообразного или зернистого твердого сплава

Долота лопастные

Для разрушения горной породы при забое скважин используется буровое долото, которое является основным элементом бурового инструмента и крепится в конце бурильной колонны. Идея (механизм) заключается в следующем: бурильной установкой при работе создается осевое, окружное усилие, которое передается долоту бурильной колонной.

Возникновение понятия «долото» соотносят с ранним периодом формирования (развития) техники бурения, а именно с ударным бурением. Особенностью данного вида бурения является то, что буровое долото, подвешенное на канате, совершает удары под воздействием энергии свободного падения.

Основными составляющими элементами долото буровое являются, во-первых, корпус, во-вторых, разрушающая рабочая часть, которая предопределяет три типа долота бурового, получивших широкое применение в промышленности:

  • шарошечные – ими осуществляется более 90% объема бурения нефти и газа, как правило, по стойкости уступают алмазным долота буровым в 20-30 раз. Данный тип долота применяется для разбуривания мягких, средней твёрдости, твёрдых, крепких и очень крепких пород;
  • алмазные – применяются при большой глубине скважины (более 3000 метров) и эффективно работают при бурении мягких и средней твёрдости малоабразивных и среднеабразивных пород.
  • лопастные – применяются для разбуривания мягких и средней твёрдости пород. Лопастные долота относятся к разряду породоразрушающего инструмента режущего типа применяемого для вращательного бурения геологоразведочных, водозаборных и технических скважин в породах мягкой и средней крепости.
Читайте так же:
Если хочется есть цемент

Классифицировать буровое долото можно на основании двух признаков: по назначению и по характеру воздействия на породу.

Выделяют три класса по назначению долото буровое:

  • для сплошного бурения (разрушение породы по всему забою скважины);
  • для колонкового бурения (разрушение породы по кольцу у стенок скважины с оставлением в её центральной части керна);
  • для специальных целей (разбуривание цемента в колонне труб, расширение скважины и др.).

Выделяют четыре класса по характеру воздействия на породу:

  • дробящего действия;
  • дробяще-скалывающего действия;
  • истирающе-режущего действия;
  • режуще-скалывающего действия.

Для улучшения производительности буровых долот применяют следующее:

  • использования новых материалов таких, как высокопрочные твёрдые сплавы, стали электрошлакового и вакуумно-дугового переплавов;
  • оснащения рабочих элементов долото буровое алмазами, высокопрочными твёрдыми сплавами и сверхтвёрдыми материалами;
  • улучшения их конструкций, например, гидромониторная система очистки забоя скважины, создание новых опор скольжения.

Наше предприятие занимается выпуском буровых долот всех видов. Мы можем предложить вам широкий выбор лопастных шнековых долот диаметром от 148 до 250 мм, а так же лопастных долот с резьбой под промывку, предназначенных для бурения скважин на воду малогабаритными буровыми установками. Кроме того предприятие «MetalBur» является одним из немногих предприятий которое выпускает пикообразные долота марки ПЦ, которые широко используются при разбуривании цементных пробок.

Долота PDC, бурголовки PDC.

Обладая высокой износостойкостью и работоспособностью, лопастные долота PDC обеспечивают кратное увеличение проходки за долбление, повышая при этом механическую скорость бурения.

Простая, но достаточно прочная система крепления резца в сочетании с упрочнением поверхности наплавкой карбида вольфрама делают эти долота неповторимыми по эксплуатационным качествам и ремонтопригодности.

Комбинируя проверенную опытом технологию проектирования с ремонтопригодностью и износостойкостью, наши конструкторы разработали долота PDC с высокими эксплуатационными характеристиками. Спиральная калибрующая поверхность улучшает качество очистки, уменьшает крутящий момент и сводит на нет завихрения долота. Наличие стабилизирующих элементов снижает вибрацию бурового инструмента, предотвращает излом резцов, улучшает технологичность управления по заданному курсу траектории ствола скважины.

Высокая работоспособность инструмента и технологичность управления траекторией ствола скважины позволяют буровикам решить важнейшую задачу по снижению стоимости метра проходки и улучшающие эксплуатационные качества инструмента.

ДОЛОТА PDC

Заметным преимуществом PDC долота перед шарошечными заключается в его износостойкости. Даже при деформации такие долота можно ремонтировать и вновь запускать в работу. Механизм разрушения горнойпороды срезом в два раза эффективнее сжатия, и, соответственно, механическая скорость проходки (МСП) для долот PDC должна быть выше. Разработка новых форм и профелей лопастей ведёт к улучшению управляемости долотами при наклонно-направленном бурении. А разработки в области резцов PDC позволяют бурить все более твердые породы, интервалы с переслаиванием горных пород.

Читайте так же:
Песок для растворов цементных гост

Основной причиной износа буровых долот при эксплуатации в является значительное повреждение долота при ударной нагрузке. Буровой организацией, должны приниматься меры для оптимизации КНБК и улучшения режима бурения, чтобы уменьшить степень повреждения долот под воздействием ударной нагрузки. Главную сложность представляют не литологические условия. Основная проблема заключается в недостаточных мощностях буровых станков, некачественном контроле параметров бурения и недостаточной информации об условиях бурения в тех регионах, где применяются долота.

Конструкция долота выбирается только после подробного изучения литологии, мощности станка, проекта по буровым работам и детального анализа отработки долота на соседних скважинах.

Порода разрушается более эффективно при срезающем действии. Долота PDC разрушают породу в основном за счет именно этого свойства. Поэтому очевидно, что бурение может осуществляться значительно быстрее при использовании долот PDC. Негативным эффектом является то, что чем больше породы удаляется за один оборот долота, тем больше требуется энергии. Избыточный крутящий момент на долоте и нестабильное направленное бурение – это основные причины порой неудовлетворительной работы долот PDС.

ШАРОШЕЧНЫЕ ДОЛОТА

Шарошечное долото разрушает породу в основном за счет дробления (хотя в его действии присутствует и срезающий компонент: в большей степени в конструкциях долот для мягких пород), а вращательное движение зубьев производит энергию в форме тепла. Действие шарошечных долот более благоприятно по отношению к изношенным забойным гидравлическим двигателям и старому буровому оборудованию. Алмаз – это наиболее твердый из известных материалов, поэтому резцы PDC обладают высочайшей прочностью при разрезании породы. Однако, алмазы в той форме, которая используется в PDC, характеризуются высокой хрупкостью и могут сломаться при колебаниях нагрузки на долото и под воздействием ударной нагрузки на забое.

Здесь следует отдать должное шарошечным долотам, так как твердосплавные карбид-вольфрамовые вставки намного устойчивее к ударной нагрузке, чем алмазы, поэтому в некоторых случаях это будет лучший выбор.

К основным достоинствам PDC долот относится целый ряд параметров: отсутствие в их конструкции движущихся частей (что значительно снижает риски оставления частей долота в забое скважины при бурении), высокая износостойкость, позволяющая обеспечивать высокие показатели проходки, низкая требуемая осевая нагрузка при высоких скоростях бурения.

Развитие долот PDC, привело к качественному скачку показателей, как по механической скорости, так и по длине рейсов и соответственно сокращению количества СПО (спуско-подъемных операций). Так же снизилась аварийность, связанная с оставлением частей долота на забое.

Читайте так же:
Что добавить замерз раствор цемент

Наша организация предлагает широкую гамму бурголовок, разработанных для применения с керноприемными снарядами российского производства, такими как «Недра»,«Кембрий», «Силур», универсальным снарядом УКС-У — 109/67 для отбора керна в боковых стволах, а также со снарядами зарубежного производства «DBS Security» и «Baker Hughes».

Конструкция внутренней поверхности бурголовки позволяет кернорвателю разместится сразу за резцами, что приближает керноприемное устройство к забою скважины, сохраняя керн до вхождения его в колонковую трубу. Конструктивные особенности промывочных отверстий предупреждают попадание жидкости в керноприемную часть, сохраняя керн от размыва, обеспечивая при этом качественную очистку и охлаждение инструмента, а также 100% вынос керна.

Стабилизирующие элементы бурголовок снижают до минимума продольные и поперечные колебания, что защищает керн от разрушения, обеспечивает надежный отрыв керна и удержание его в колонковой трубе при подъеме на поверхность.

Конструкторы СП «УДОЛ» первыми в стране разработали уникальную конструкцию бицентричного долота, ставшего гордостью нашего предприятия. Долота SpeedReamerTM позволяют бурить скважины большего диаметра, чем обычно возможно при данном диаметре ранее спущенной обсадной колонны.

Разработанное для бурения с одновременным расширением ствола скважины долото SpeedReameTM отличается от подобных конструкций совершенной балансировкой сил, действующих на «пилот» и «расширитель» долота. Уникальные стабилизирующие элементы обеспечивают снижение крутящего момента и легкость управления долотом.

Основные преимущества применения бицентричных долот серии SpeedReamerTM:

  • возможность расширения скважин;
  • усовершенствование операций цементирования обсадной колонны;
  • возможность установки высококачественного гравийного фильтра;
  • снижение затрат на бурение.

Применение бицентричных долот при бурении вертикальных, наклонно-направленных или горизонтальных скважин является новым уровнем в развитии технического прогресса в области строительства скважин.

СП ЗАО «УДОЛ» изготавливает бицентричные долота для пород разной твердости различных типоразмеров с диаметрами расширения от 114,3 до 240 мм, включая долота нестандартных размеров по заявкам Заказчика.

Твердосплавные долота СП ЗАО «УДОЛ» предназначены для разбуривания цементных стаканов и металлических элементов низа обсадной колонны и «хвостовиков», спускаемых в боковые горизонтальные стволы.

Высокая износостойкость режущих элементов, отсутствие слабого вращающегося звена в системе опоры, присущего шарошечным долотам, делают долота этой серии высокоэффективными как для разрушения резиновых и металлических элементов колонн, так и для бурения цементных стаканов и мостов, снижая риск возникновения аварий.

Комбинированная система очистки с направленными на каждую режущую пластину промывочными отверстиями, улучшает качество промывки скважины и очистку ее от разбуренных элементов, а также более эффективно охлаждает пластины долота.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector