Маятниковая компоновка

В гибких компоновках, поддерживаемых стабилизатором, установка одной или двух утяжеленных труб над долотом вместо наддолотного стаби­лизатора приводит к тому, что УБТ под стабилизатором стремятся занять вертикальное положение (рис. 10.7).

В приведенной скважине гравитационные силы на долоте действуют в направлении нижней стенки ствола, создавая при бурении условия для уменьшения утла наклона ствола скважины. Этот принцип известен как маятниковый эффект (эффект отвеса). Забойную компоновку, используе­мую для уменьшения утла отклонения от вертикали, иногда называют «падающей» компоновкой (эффект маятника также используют, чтобы со­хранить вертикальный курс в местах самопроизвольного искривления ствола).

В маятниковых компоновках расстояние, на котором должен быть ус­тановлен стабилизатор от долота, зависит от жесткости утяжеленных труб. Если используются гибкие утяжеленные трубы меньшего диаметра, то ста­билизатор желательно поместить в бурильной колонне ниже, чтобы удер­живать утяжеленные трубы от чрезмерного провисания на противополож­ную стенку скважины. Эффект маятника аннулируется, если УБТ контак­тируют с нижней стороной ствола между долотом и стабилизатором.

Утяжеленные трубы малого диаметра также способствуют уменьше­нию нагрузки на долото, в результате чего снижается скорость бурения. Чтобы предотвратить чрезмерное провисание в сильно искривленных скважинах, стабилизаторы могут быть установлены так низко, что долото

-.•■•■:'•■ •.■•'. :■.■•■ :■'.; ■'.»'■'. ■■'::.''. ■■■':» -.'•>" •  *-'■■.•.•**    . • ■ .   •   •

^Отклоняющая \ • S- долото ai.w  ■'■'.

::;••.■■•■■ :■■•:

Рис. 10.7. Эффект маятника от провиса­ния УБТ

Рис.   10.8.   Принцип  действия  жесткой  за­бойной компоновки

будет создавать малое усилие или вообще не будет создавать усилия на нижнюю стенку ствола. В этих случаях подкалиберный стабилизатор, уста­новленный вблизи долота, будет способствовать постепенному уменьше­нию угла. Однако если все-таки угол невозможно уменьшить по желанию, то возникает необходимость подъема бурильной колонны и спуска откло­няющего устройства.

 

Опорные забойные компоновки

Стабилизатор, установленный непосредственно над долотом, действует как боковая опора.

В скважинах, составляющих с вертикалью 3° и более, утяжеленные

••;■••:?■•'■■>:•■'•■.•.*■•■■'■.■ •'    *  ; '°'' '*    ". " 'о ■     "    • ■*■*.   •*     .' °    '   '   ." О ■*.; ■; о; •.'.-/в ;'."• ■, .'■Л'Л!'. :° ■:'■!. ■'.'

Рис. 10.6. Опорный эффект от провисания УБТ

бурильные трубы выше разгруженной части опираются на нижнюю часть стен­ки скважины, вынуждая долото прижи­маться к верхней части. При этом по ме­ре углубления ствола увеличивается угол его наклона (рис. 10.6). Такая тенденция называется опорным эффектом.

Более гибкие компоновки выше точки опоры ускоряют наращивание утла наклона ствола скважины. Утяжеленные трубы меньшего диаметра провисают и изгибаются легче, чем большего диа­метра.

Увеличение нагрузки заставляет за­бойную компоновку изгибаться далее в направлении начального прогиба. Если применяется умеренная циркуляция, достаточная для очистки долота и стаби­лизаторов, то наращивание угла наклона интенсифицируется, особенно в мягких породах.