К числу опорно-центрирующих элементов относят: центраторы, стабилизаторы и промежуточные опоры.
Центраторы выполняются как с прямыми, так и со спиральными ребрами, обычно с наружным диаметром, равным диаметру долота.
Центраторы предназначены для управления искривлением скважины. В зависимости от интенсивности искривления в компоновке УБТ располагают от одного до трех центраторов. Как правило, для предотвращения искривления скважины их устанавливают на длине УБТ до 25 м.
Основные технические требования к центраторам и стабилизаторам предусмотрены ОСТ 39-078-79.
Значительная длина УБТ приводит к искривлению труб в результате потери их устойчивости, что ухудшает передачу нагрузки на долото, приводит к неравномерному вращению колонны и породоразрушающего инструмента и др. Кроме того, значительная длина УБТ создает большую площадь контакта труб со скважиной, что способствует прихвату колонны под действием дифференциального давления.
С целью улучшения работы УБТ, повышения их устойчивости и ограничения площади контакта труб со стенками скважины применяют промежуточные опоры. Форма и размеры опор должны обеспечить ограничение поперечной деформации УБТ, вынос выбуренной породы, наименьший контакт со скважиной.
На рис. 5.23 изображена промежуточная опора квадратного сечения (ОП) конструкции АзНИПИнефти. Опоры для долот диаметром 139,7 — 212,7 мм изготовляют по ТУ 39-01-388 — 78 из стального проката; для долот диаметром 244,5 — 269,9 мм — по ТУ 39-146 — 75 из стального литья. Ребра опор армируются штырями из твердого сплава. Диаметр описанной окружности промежуточных опор примерно равен 0,95 £)дол.
Ниже приводятся наибольшие поперечные размеры промежуточных опор и соответствующие диаметры долот.
139,7 |
149,2-151 |
165,1 |
187,3-190,5 |
212,7-215,9 |
244,5 |
269,9 |
|
|
|
133 |
143 |
153 |
181 |
203 |
230 |
255 |
|
|
|
Диаметр äîëîòà, мм………………………….
Наибольший размер опоры с, мм…….
Промежуточные опоры устанавливаются на сжатом участке УБТ, если нагрузка на долото выше критической.
Расстояние между опорами может быть увеличено на 10 %; при бурении забойными двигателями расстояние принимается согласно табл. 5.24 для n = 50 îá/ìèí.
Количество опор
но при этом их должно быть не менее двух.
Здесь О — нагрузка на долото, кН; Ок
— масса наддолотной части комплекта УБТ в КНБК, кг; д — ускорение силы тяжести, м/с2; д0 — масса 1 ì ÓÁÒ, êã.
Рис. 5.23. Опора промежуточная квадратная (ОП)
Бурение с применением промежуточных опор (ОП) должно проводиться непосредственно после разбуривания башмака предыдущей промежуточной колонны. Если интенсивность искривления скважины малая, то бурить можно без наддолотной компоновки с центраторами, используя для этого только промежуточные опоры.
Опоры квадратного сечения изготовляются ПО «Азернефтемашремонт».
Для борьбы с желобными выработками, ограничения площади контакта со скважиной и уменьшения искривления ствола применяется упругий стабилизатор (СУ) конструкции АзНИПИнефти. Стабилизатор (рис. 5.24) состоит из каркасной втулки 2, армированной резиной и свободно вращающейся на коротком полом вале 1, на обоих концах которого нарезана замковая резьба для присоединения к бурильной колонне. Поверхность втулки имеет желобчатую форму.
Наружный диаметр профильной втулки для работы с долотами диаметрами 215,9; 244,5; 269,9 мм
соответственно равен 212, 241, 266 мм. Особенность упругого стабилизатора — вращение вала стабилизатора вместе с колонной при практически невращающейся втулке.
Устанавливается стабилизатор как в компоновке УБТ, так и на бурильной колонне. Выпускается упругий стабилизатор по ТУ 39-066 — 74 ПО «Азернефтемашремонт».
При бурении с долотами больших диаметров 295,3 — 393,7 мм
для повышения устойчивости УБТ и ограничения поперечной деформации колонны используются промежуточные опоры (ОВ), состоящие из вала и вращающейся профильной втулки, изготовленной из алюминиевого сплава. Отношение диаметра втулки к диаметру скважины «0,97. При вращении бурильной колонны втулка получает ограниченное вращение, в основном
Таблица 5.24
Расстояние между промежуточными опорами а, м
Диаметр УБТ, мм |
Частота вращения колонны, об/мин |
|||
50 |
90 |
120 |
150 |
|
108-114 121 133 146 169 178 |
20 22 23,5 25 31 33 |
16 16,5 17,5 18,5 21,5 23,5 |
13,5 14 15 16 18,5 21 |
12 13 13,5 14,5 17 19 |
540
Рис. 5.24. Стабилизатор упругий (СУ)
выполняя функцию опоры, поступательно перемещающейся вдоль скважины. Изношенные втулки заменяются на новые.
Установка вращающихся опор способствует также предупреждению образования желобных выработок.
В компоновке УБТ рекомендуется устанавливать две вращающиеся опоры ОВ с расстоянием между ними 20 — 28 м, при этом первая опора должна находиться от долота (или от конца наддолотной компоновки для борьбы с искривлением) на расстоянии 20 — 25 м.
Обратите внимание: