1).Кривой переводник - переводник с угловым перекосом резьб на концах, предназначенный для искривления скважины турбобурами или винтовыми забойными двигателями. 2).Некоторые диапазоны допустимых значений параметров бурения и проработки для элементов КНБК: Диаметр элементов КНБК. При бурении с режуще-истирающими долотами диаметр элементов КНБК должен быть меньше номинального диаметра долота не менее чем на 1,5–2 мм. 1 Дифференциальный перепад давления. Рекомендуемый перепад давления при проработке не должен превышать 10–15 атм (величина зависит от конкретных условий эксплуатации). 3 Частота вращения ротора. При проработке скважины после окончания бурения перед спуском обсадной колонны частота вращения ротора или ВСП не должна превышать 50% от паспортных значений в зависимости от угла искривления ВЗД и диаметра долота. 3 Также при бурении вертикальных скважин не допускается естественное искривление ствола скважины более 4–5°. 3). Некоторые возможные неисправности винтовых забойных двигателей (ВЗД) и способы их устранения: Повышение давления в нагнетательной линии при работе двигателя в скважине, при отрыве долота от забоя давление не падает. 1 Причина — засорение фильтра. Способ устранения — прочистить фильтр. 13 Скачки давления в нагнетательной линии: при отрыве от забоя наблюдается рост давления, при разгрузке на забой — падение давления. Причина — попадание посторонних предметов в двигатель. Способ устранения — провести контроль резиновой обкладки статора на предмет её разрушения или попадания посторонних предметов, при необходимости заменить статор. 1 Снижение механической скорости проходки. Причина — двигатель плохо принимает осевую нагрузку, износ рабочих органов (ротора, статора) или осевой опоры шпиндельной секции. Способ устранения — увеличить расход на 20–25% или заменить двигатель. 3 Негерметичность клапана или неплотности в резьбовых соединениях бурильной колонны. 13 Способ устранения — сменить клапан, заменить промытые бурильные трубы или изношенные детали клапана. 3 Для точной диагностики и устранения неисправностей рекомендуется обратиться к специалисту сервисного центра.. 4). Принцип работы верхнего и нижнего противоаварийного устройства двигателя: 1. Верхнее противоаварийное устройство состоит из вала, упора и гайки и обеспечивает возможность извлечения двигателя при различных вариантах поломок резьбовых соединений. Оно также обеспечивает надёжную фиксацию ротора в случае извлечения двигателя из скважины даже при нарушении целостности двигателя. 1 2. Нижнее противоаварийное устройство предотвращает выпадение вала шпиндельной секции в случае поломки в наиболее опасных зонах. Оно выполнено в виде фигурной втулки, которая имеет внутренний и наружный окружные бурты, предотвращающие выпадение вала в случае его поломки. Внутренний бурт упирается в окружной бурт вала шпиндельной секции, а наружный бурт — в упорный торец нижнего переводника. 1 Распознать срабатывание противоаварийных устройств можно по тому, что верхнее противоаварийное устройство обеспечивает фиксацию ротора в случае извлечения двигателя из скважины даже при нарушении его целостности. Нижнее противоаварийное устройство предотвращает выпадение вала в случае поломки в наиболее опасных зонах. 1 Для точной диагностики и определения причин срабатывания противоаварийных устройств рекомендуется обратиться к специалисту. 5). Правильность применения режимов для прямой и обратной проработки на прямолинейном и криволинейном участках ствола имеет свои особенности: 1. Для проработки прямолинейного участка необходимо выполнять подачу инструмента плавно и равномерно, выбирать скорость подачи в зависимости от конкретных условий, но не выше указанной в регламентирующих документах бурового предприятия. Также нужно постоянно контролировать давление и не допускать резкого его роста. 1 2. Для проработки криволинейного участка необходимо поднять КНБК выше него и пройти криволинейный интервал прямой проработкой согласно допустимых паспортных значений по частоте вращения и расходу промывочной жидкости. После этого допускается проведение обратной проработки этого участка с вращением бурильной колонны ротором или верхним силовым приводом с частотой, сниженной на 50% от паспортных значений. 1 Кроме того, при расширке участка ствола скважины после отбора керна или долота с аномальным износом необходимо также следовать рекомендациям: подачу инструмента выполнять плавно и равномерно, скорость подачи выбирать в зависимости от конкретных условий, но не выше указанной в регламентирующих документах бурового предприятия. 1 Для выбора оптимальных режимов проработки ствола рекомендуется обратиться к специалисту. 6). Некоторые основные требования к выбору долот при использовании винтовых забойных двигателей (ВЗД): Соответствие диапазона частот вращения долота диапазону частот вращения двигателя. 4 Учёт параметров режима бурения. Например, если есть возможность увеличить осевую нагрузку на долото и скорость его вращения, то эффективны долота с большим шагом зубьев. Если подача промывочной жидкости ограничена, рекомендуется применять долота с самоочищающимися шарошками с большой высотой зубьев. 1 Выбор профиля долота в зависимости от условий бурения. Плоский профиль долота PDC применяется при бурении твёрдых неабразивных пород, а длинный параболический — при бурении мягких и абразивных пород. 3 Соответствие требуемого расхода бурового раствора значениям, указанным в паспорте на конкретный ВЗД. Увеличение расхода приведёт к увеличению мощности и частоты вращения и, как следствие, более интенсивному износу деталей. 4 Выбор эффективного типа долота производится на основе сравнительного анализа техникоэкономических показателей бурения в сопоставимых горно-геологических условиях. 7).Требования к условиям хранения винтовых забойных двигателей (ВЗД): Двигатели должны храниться в собранном виде с ввинченными предохранительными пробками на специальных стеллажах под навесом, защищающим от атмосферных осадков и солнечной радиации. 3 Допускается хранение в ящиках, при этом все детали должны быть покрыты смазкой согласно рекомендациям паспорта и руководства по эксплуатации и техническому обслуживанию двигателя. 1 Процедуры подготовки ВЗД перед сборкой КНБК: Перед сборкой бурильной колонны для бурения горизонтального участка скважины необходимо произвести промывку и очистку бурильных труб с целью предупреждения засорения телесистем и ВЗД. 24 Замковую резьбу перед свинчиванием очистить волосяной щёткой, промыть и смазать специальной смазкой. 24 После разборки КНБК при консервации ВЗД излишки масла подлежат сбору и утилизации в установленном порядке. 8). Подбор натяга статор-ротор важен в винтовых забойных двигателях (ВЗД). Он характеризует величину зазора между ротором и статором и влияет на энергетические и ресурсные характеристики двигателя. 12 Некоторые последствия неправильного подбора натяга: Чем больше натяг, тем большее усилие необходимо приложить, чтобы обеспечить вращение ротора относительно статора. 1 Тем больший перепад давления будет создаваться на двигателе, и тем большее гидравлическое сопротивление он будет оказывать потоку бурового раствора. 1 С увеличением натяга возрастает рабочий момент двигателя, что важно при подборе двигателя под категорию разрешаемых горных пород. 1 Оптимальный натяг подбирается в зависимости от диапазона рабочих температур в скважине, при котором предполагается использовать ВЗД. 9).Назначение обратного клапана, фильтра переводника и трубного фильтра в бурении: 1. Обратный клапан предназначен для автоматического перекрытия и герметизации трубного канала бурильного инструмента при бурении нефтяных и газовых скважин, а также при проведении ремонтных и аварийных работ на скважине. 13 При работе бурильного инструмента буровой раствор, подающийся под давлением, открывает клапан. При остановке бурильного инструмента клапан закрывается, обеспечивая надёжную герметизацию, предотвращая зашламовывание забойного двигателя и возможные выбросы газа и нефти, растворов через бурильные трубы. 1 2. Фильтр переводника предотвращает забивание насадок и моторов инородными частицами, которые могут попасть в них при взаимодействии с твёрдыми частицами. После подъёма на поверхности фильтры можно вытащить, почистить и использовать повторно. 2 3. Трубный фильтр служит для чистки промывочной воды от примесей, попавших в циркуляционную систему. Фильтр устанавливается внутри буровой колонны между ведущей трубой и буровыми трубами. При прохождении бурового раствора через перфорированную крышку фильтра имеющиеся примеси задерживаются, а при подъёме БК — удаляются. 10). Расчёт фактической и прогнозируемой пространственной интенсивности в бурении заключается в определении темпа отклонения скважины от её первоначального направления по зенитному и азимутальному углу. 1 Для этого используют уравнения, которые учитывают различные факторы, например длину направляющего участка от долота до первой точки контакта со стенкой скважины, угол несоосности КНБК, поворот оси долота под действием приложенных нагрузок и другие. 2 Применение прогноза на долото заключается в оперативном управлении фактической нагрузкой на долото режуще-скалывающего действия (PDC). Для этого определяют ударно-вращательный импульс КНБК на основе данных о петрофизических свойствах горных пород и результирующих колебаниях телеметрической системы в режиме реального времени. 3 Также прогнозный расчёт пространственной интенсивности используют для выбора наиболее эффективного типа долота и параметров режима бурения. Для этого рассчитывают потенциальные показатели бурения, которые могут быть получены при увеличении осевой нагрузки и частоты вращения долота в пределах установленных ограничений. 11).Назначение статического замера — измерение физической величины, принимаемой в соответствии с конкретной измерительной задачей за неизменную на протяжении времени измерения. 14 Например, статическим считается измерение длины неподвижной детали при нормальной температуре, измерение размеров земельного участка. 1 Контроль качества статического замера включает следующие этапы: 3 1. Установка объекта контроля. Для внутрилабораторного контроля качества объектом контроля является методика измерений, реализуемая в лаборатории для измерения конкретной величины. 3 2. Выбор контролируемых параметров. Для методик измерений выбор проводится из наиболее важных (влияющих на точность получаемых результатов измерений) рабочих характеристик. 3 3. Установка нормативных значений параметра — критериев качества измерений. 3 4. Выявление отклонений фактических значений параметра от нормативных — оценка текущих значений выбранных для контроля рабочих характеристик методики измерений и сравнение их с установленными критериями качества измерений. 3 5. Реализация функции управления. Использование полученной информации для анализа текущего качества измерений, оценки рисков и возможностей, планирования и реализации деятельности по улучшению (повышению качества). 3 Внутрилабораторный контроль качества проводится периодически для каждой реализуемой в лаборатории методики измерений. Периодичность устанавливается самой лабораторией в зависимости от частоты реализации методики, уровня риска, стоимости и длительности реализации методики, возможности приобретения или подготовки контрольного образца и других факторов 12).Назначение палетки — прозрачная пластинка с нанесённой на неё сеткой линий (реже — точек), предназначенная для вычисления площадей на планах и картах, отсчёта координат. Применение палетки также используется в скважинной геоэлектрике для решения прямых и обратных задач. Основная идея заключается в задании функции связи входных и выходных данных решаемой задачи на основе интерполяции по дискретному множеству имеющихся решений. 2 Например, при боковом каротажном зондировании (БКЗ) фактическая кривая изменения кажущегося сопротивления как функция от размера зонда сравнивается с расчётными кривыми, собранными в палетки. В итоге такого сравнения устанавливается совпадение фактической и одной из палеточных кривых, при этом параметры модели, для которой рассчитана палеточная кривая, принимаются в качестве результата интерпретации. 13). При роторном бурении могут возникать сложно контролируемые крутильные, торсионные, продольные и поперечные колебания бурильной колонны. Они вызывают мгновенную неконтролируемую вибрацию, в том числе латеральные и аксиальные удары компоновки низа бурильной колонны (КНБК) о горную породу. Это приводит к резкому падению механической скорости бурения, потере продольной устойчивости инструмента, а также риску аварийных ситуаций в скважине. 4 Для предсказуемости действий роторной компоновки её поведение регулируется изменением взаимоположения центрирующих инструментов и их диаметра. 1 Также для оценки поведения КНБК в роторном режиме можно использовать универсальную модель, построенную на основе искусственных нейронных сетей. С её помощью на основе ранее полученных событий можно получить необходимые параметры режима роторного бурения для снижения рисков слома КНБК и увеличения скорости бурения 14).Некоторые критерии работы винтового забойного двигателя (ВЗД) вне спецификации: Несоблюдение условий плавного касания забоя и последующего равномерного увеличения нагрузки на долото. Это вызывает скачкообразный рост дифференциального перепада, что снижает ресурс ВЗД, компонентов телеметрических систем, а также наземного оборудования и буровых насосов. 1 Увеличение угла перекоса отклоняющей секции ВЗД. Это создаёт ограничение на частоту вращения бурильной колонны, что влияет на качество очистки ствола скважины в процессе бурения и проработки. 1 Обратная проработка снизу-вверх. Такая эксплуатация вне спецификации может привести к повреждению отклоняющей секции и разрушению блока подшипников шпинделя ВЗД. 1 Превышение паспортных значений максимально допустимого дифференциального перепада давления. При этом необходимо учитывать, что при смене геологической формации на более мягкую может произойти резкий рост давления свыше допустимых величин. В таком случае следует полностью прекратить подачу инструмента и возобновить подачу после падения давления до номинальной рабочей величины. 15).Алгоритм расчёта интервала направленного бурения и установки положения отклонителя включает следующие этапы: 1. Определение угла установки отклонителя. Это угол между фиксированной плоскостью, относительно которой производится ориентирование отклонителя, и плоскостью его действия, измерённый по часовой стрелке. В вертикальной скважине за фиксированную плоскость чаще всего принимается плоскость магнитного меридиана, а в наклонной — апсидальная плоскость, то есть вертикальная плоскость, проходящая через ось скважины. 2 2. Расчёт необходимого угла изгиба искривлённого переводника или механизма искривления. Он проводится в соответствии с заданным радиусом кривизны ствола скважины. Для этого используется формула, в которой учитываются радиус кривизны ствола скважины, длина нижней и верхней секций забойного двигателя-отклонителя, угол перекоса искривлённого переводника, диаметр скважины и корпуса забойного двигателяотклонителя. 1 3. Определение длины интервала искусственного искривления. Для этого из технической характеристики отклонителя извлекают интенсивность искривления скважины при его применении. 1 Затем длина интервала бурения с отклонителем, обеспечивающим искривление скважины с определённой интенсивностью, определяется по формуле: l = φ/i, где φ — требуемый угол пространственного искривления ствола, а i — интенсивность. 2 Также для расчёта интервала направленного бурения и установки положения отклонителя можно использовать графический метод, который предполагает построение графика с учётом фактического и расчётного азимутальных и зенитных углов скважины 16). Назначение гидравлического испытания КНБК на устье — проверка работоспособности компоновки низа бурильной колонны перед спуском в скважину. 23 В ходе испытания проверяют, чтобы давление нагнетания, нагрузка на долото, подача бурового раствора и частота вращения колонны находились в пределах допустимых паспортных характеристик для забойного двигателя (ВЗД), а компенсаторы пульсаций давления на насосах были в исправном состоянии. 2 Оценка показаний давления и производительности насосов в момент запуска ВЗД заключается в том, что если двигатель запустился, он должен устойчиво работать при давлении, не превышающем указанного в паспорте на конкретный ВЗД (без учёта перепада давления в элементах КНБК: в телесистеме, долоте и др.). Также фиксируют величину давления на рабочем расходе 17). Процесс сноса метки и расчёта поправки положения отклонителя ВЗД относительно метки телесистемы включает следующие шаги: 1. Постановка первой метки на переходе УБТ КНБК на трубы. 2 2. Затяжка первой свечи с КНБК в элеваторе. Инженер ННБ, находясь на роторе, ориентирует её видом на V-door или на верхового. 2 3. Команда жестом верховому, что метка на роторе уже сорентирована на него. 2 4. Установка своей метки на верху на последней муфте свечи. 2 5. Спуск первой свечи и далее аналогично по данной пошаговой схеме. Верховой и инженер ННБ работают в паре. 2 По приходу на отметку срезки метка либо переносится на квадрат, либо при ВСП остаётся на последней муфте. 2 Для расчёта поправки нужно от точки искривления по часовой стрелке замерить расстояние до метки телесистемы, затем измерить окружность ВЗД. После этого по формуле рассчитать угол опережения, разделив расстояние на окружность и умножив на 360. 18). Некоторые возможные последствия неправильной установки угла перекоса на винтовом забойном двигателе (ВЗД): Избыточный угол перекоса. Он сокращает количество метров и время, необходимое для режима направленного бурения, но накладывает ограничения на допустимое количество оборотов ротора, приводит к образованию резко искривлённых участков и зависанию КНБК на нижней пятке регулятора угла перекоса. Это повышает риски образования прихвата. 2 Недостаточный угол перекоса. Он увеличивает время и количество метров, необходимое для направленного бурения. 2 Ударные нагрузки. Возникают, когда винтовой двигатель останавливается (при сужении ствола) и ускоряется (при окончании сужения). Они могут привести к поломке двигателя. 3 Дополнительные деформации корпуса и крутящие моменты. Возникают при бурении с вращением без нагрузки на долото, когда участок изгиба забойного двигателя находится в контакте со стенками скважины и имеет положительный или, чаще всего, отрицательный зазор (натяг). Силы, которые при этом возникают, отрицательно влияют на работоспособность всех элементов КНБК. 4 Для правильной установки угла перекоса необходимо соблюдать определённые требования, например, после каждого подъёма проверять затяжку рабочей резьбы регулятора угла 19).Визуальный осмотр оборудования позволяет: — определить причины и характер разрушения и износа деталей по виду поверхности износа или излома; — обнаружить трещины корпусных деталей, опор или основания; — контролировать поступление смазочного материала либо отсутствие подтеканий масла; — контролировать биения валов, муфт, затяжки резьбовых соединений. Визуальный осмотр может проводиться в динамическом режиме (при работающем оборудовании) и в статическом режиме (при остановленном)
