Понятие о компоновке низа бурильной колонны (КНБК) и ее элементах

Компоновка низа бурильной колонны (КНБК) - участок низа колоны, расположенной над долотом и оснащенной такими элементами и устройствами которые позволяют направлять ствол скважины по проектному профилю и создавать необходимую нагрузку на долото, обеспечивать получение качественного, без резких изгибов и уступов ствола СКВ.

КАЛИБРАТОРЫ

калибратор КЛС (2).jpg

Калибраторы предназначены для расширения и калибрования ствола скважины по диаметру, а также для центрирования и улучшения условий работы долота и стабилизации направления оси скважины в мягких, средних и твердых малоабразивных и абразивных горных породах. Кроме того, калибраторы предназначены для выравнивания стенок скважины и доведения ее диаметра до номинального при потере долотом диаметра вследствие износа. Придание стволу скважины формы правильного кругового цилиндра, т.е. калибровка ствола скважины.

Корпус калибратора изготавливается цельнофрезерованным либо сварным с двумя присоединительными замковыми резьбами (муфта или ниппель) и армируется твердосплавными и алмазосодержащими композиционными материалами.
Калибраторы и центраторы с прямыми лопастями позволяют снизить гидравлическое сопротивление при бурении мягких пород, склонных к набуханию и образованию толстой глинистой корки.
Калибраторы и центраторы со спиральными лопастями полностью перекрывают сечение скважины и образуют непрерывный круговой контакт с ее стенкой. Такие калибраторы и центраторы рекомендуется использовать при турбинном и роторном бурении пород средней твердости и твердых.
Калибраторы-стабилизаторы выпускаются с прямыми (КС) и спиральными (КСС) лопастями. Корпус калибратора изготавливается цельнофрезерованным или сварным с двумя присоединительными замковыми резьбами (муфта-ниппель) и армируется твердосплавными и алмазными композиционными материалами.

 Калибраторы подразделяются на:

1.Лопастные (различаются по числу лопастей, по их направлению, по способу крепления); выпускаются с прямыми (КЛ) и со спиральными лопастями (КЛС).
2.Шарошечные (различаются по числу шарошек, по схеме их размещения и по форме и материалу зубьев шарошек – с фрезерованными, с твердосплавными зубьями).
Требование к калибраторам – высокая износостойкость и долговечность калибрующих элементов хорошая проводимость по стволу скважины.

СТАБИЛИЗАТОРЫ

Стабилизаторы предназначены для стабилизации (улучшения условий) работы нижнего направляющего участка бурильной колонны путем ограничения стрелы прогиба труб, особенно при наличии каверн, гашения поперечных (частично продольных и крутильных) вибраций бурильного инструмента на контактах его с глинистой коркой.
Классификация стабилизаторов:
1. С цельными лопастями (при бурении в твердых породах),
2. Со сменными лопастями (твердых и абразивных породах),
3. С приваренными лопастями (в мягких породах). 

АМОРТИЗАТОРЫ

Амортизаторы применяют с целью снижения амплитуды динамических (вибрационных и ударных) осевых и моментных нагрузок, а также поперечных сил, возникающих в процессе бурения. При использовании амортизаторов достигается повышенная стойкость долота, снижается амплитуда вибраций. Требование – надежная защита бурильной колонны, долота, забойного двигателя от больших (пиковых) нагрузок, также долговечность и надежность работы всех его узлов.

ОБРАТНЫЕ КЛАПАНЫ

Клапан бурильный.jpg

Обратные клапаны устанавливаются с целью предупреждения поступления в бурильную колонну при отсутствии циркуляции обогащенного шламом бурового раствора из затрубного пространства а также пластового флюида, особенно газа, при вскрытии высоконапорного пласта.

ФИЛЬТРЫ

advertising_filter_slit.jpg

Под фильтром понимают специальное устройство, устанавливаемое в скважине против продуктивного горизонта, которое обеспечивает свободный доступ внутрь скважины (без механических примесей) жидкости и одновременно предохраняет ее ствол от обрушения.
Фильтры предназначены для предупреждения попадания в бурильную колонну посторонних предметов (щепок, обрывков резины и др.), которые могут привести к забиванию проточных каналов гидравлических забойных двигателей и отверстий долота.
На эффективность вскрытия продуктивного горизонта влияют тип и способ установки фильтра в скважине, способ и режим промывки, вид очистного агента.

Фильтры предназначены для обеспечения следующих функций:

- надежная защита от механических примесей нефтепромыслового оборудования, что снижает его износ и соответственно увеличивает ресурс работы; 
- длительная защита от песка и механических примесей без закупорки;
- высокая устойчивость от повреждений и деформации, в том числе в скважинах с большими углами кривизны;
- высокая производительность и низкое сопротивление течения флюида;
- высокая устойчивость к коррозии от кислоты, щелочи и соли;
- беспрепятственный спуск фильтров в горизонтальных участках ствола скважины;
- большая площадь фильтрации и высокая проницаемость.

 


 

ШЛАМОМЕТАЛЛОУЛОВИТЕЛИ (ШМУ)

ШМУ.jpg

Шламометаллоуловители предназначены для улавливания мелких кусков металла, случайно попавших в скважину или оставшихся в ней после разбуривания и подъема металлических предметов (долота, его частей и др.) магнитным фрезером, а также крупных частиц шлама. Для подъема таких частиц требуется большой скоростной напор за трубами, что требует создания большого расхода жидкости.
С учетом способа, условий и опыта бурения (на данной площади, соседних площадях или в аналогичных геологических условиях) вначале выбирается предварительная компоновка бурильной колонны, которая затем уточняется по результатам расчета.

КЛАПАНЫ БУРИЛЬНЫЕ МАНЖЕТНОГО ТИПА КБМ

Бурильные клапаны предназначены для предотвращения возможных выбросов газа и нефти, растворов через бурильные и насоснокомпрессорные трубы, зашламовывания забойных двигателей. 

Клапаны КБМ состоят из корпуса с коническим седлом, конического запорного узла.

ПЕРЕВОДНИКИ РЕЗЬБОВЫЕ

Переводники для бурильных колонн предназначены для соединения между собой частей бурильной колонны и присоединения к ней инструмента, применяемого при бурении скважин (вертлюг, забойный двигатель, долота и т.д.). Переводники для колонны бурильного инструмента представляют собой разновидность соединительных элементов бурильной колонны.


Аварийный инструмент


Аварийным инструментом в бурении называется группа инструментов, предназначенная для ликвидации аварий с технологическим инструментом, находящимся в скважине.
К сожалению, аварии при бурении скважин бывают довольно часто, а ликвидировать их бывает иногда весьма сложно и долго. Это объясняется тем, что работа по бурению скважины происходит вне видимости «в темную» и судить о том, что происходит в скважине можно только по косвенным признакам.
Аварии в скважине могут быть весьма разнообразны, но большинство из них сводится к пяти – шести видам: прихват снаряда, прижег коронки, обрыв бурильных труб, урон снаряда в скважину, поломка коронки или долота, урон посторонних предметов в скважину и другие.
В большинстве случаев задача ликвидации аварии сводится к извлечению из скважины, оставшегося там технологического инструмента или его частей (поэтому аварийный инструмент часто называют «ловильный», чтобы не путать с тем, что остался в скважине).

ФРЕЗЕРЫ СКВАЖИННЫЕ ТОРЦЕВЫЕ, КОЛЬЦЕВЫЕ, РАЙБЕРЫ

Фрезер-ФЗК.jpg

Фрезеры предназначены для разрушения всевозможных посторонних металлических предметов, цементного камня, а также иных препятствий, по всему сечению скважины, затрудняющих или вовсе не позволяющих нормальное продолжение технологического цикла при ремонтно-восстановительных работах в нефтяных, газовых и геологоразведочных скважинах.
Основное отличие работы скважинного фрезерного инструмента (СФИ), его режущих элементов от работы режущих инструментов, применяемых в металлообработке — отсутствие возможности обеспечения периодической заточки режущих элементов, контроля состояния в процессе работы, часто незакрепленное состояние объекта фрезерования (обработки). Более тяжелые условия работы СФИ требуют обеспечения абразивной стойкости, кромкостойкости режущих элементов и эффекта самозатачивания. Для обеспечения высоких технико-экономических показателей работы СФИ в первую очередь необходимо достичь высокой стойкости и скорости проходки, а это требует комплексного решения задачи по выбору эффективного режима отработки, материала, формы, размера резцов, схемы их размещения, запаса, схемы промывки и охлаждения рабочей поверхности.
Объекты фрезерования отличаются по свойствам материала, условиям их залегания, характеру расположения в скважине, геометрическим размерам, целям фрезерования и др.
Фрезерование аварийного объекта в скважине проводят, главным образом, в следующих целях:
- очистка ствола скважины от прихваченных, заклиненных и зацементированных насосно-компрессорных и бурильных труб, пакеров, насосов (ЭЦН), штанг, долот и других предметов сплошным фрезерованием;
- исправление верхнего конца аварийного предмета фрезерованием для последующего захвата его ловильным инструментом;
- вырезание участка обсадной или бурильной колонны над зацементированным, прихваченным интервалом для их извлечения или проводки второго ствола;
- исправление смятий и сломов обсадной колонны;
- обработка (обуривание) аварийного предмета по кольцу для подъема его различными ловителями.
Производительность и эффективность фрезерования при ремонте скважин будет зависеть также от следующих факторов:
- конструктивных параметров инструмента, его долговечности, надежности и режущей способности;
- режимных параметров отработки инструмента, соответствия конструкции разбуриваемому объекту;
- качества изготовления инструмента.
Фрезеры кольцевые предназначены для разрушения металлических предметов, цементного камня и зацементированных металлических предметов в кольцевом пространстве между стенкой скважины или обсадной колонной и элементами лифтовой или бурильной колонн при проведении ремонтно-восстановительных работ в нефтяных, газовых и геологоразведочных скважинах.
Фрезер- райбер колонный состоит из корпуса, изготовленного из высокопрочной легированной стали, и режуще-истирающей напайки, состоящей из частиц дробленого карбида вольфрама, внедренных в матрицу из никельсодержащей латуни. Фрезерующие зубья выполнены в виде винтовых поверхностей , расположены в средней части корпуса. В верхней и нижней частях корпуса выполнены присоединительные резьбы.

ТРУБОЛОВКА

Труболовка внутренняя спиральная типа ТВС предназначена для захвата и извлечения бурильных, обсадных и насосно-компрессорных труб диаметром 60-102, 127, 140, 146, 147 мм из скважин при ликвидации аварий.
Конструкция труболовки ТВС позволяет герметизировать соединение с аварийной колонной, осуществлять промывку труб и восстанавливать циркуляцию промывочной жидкости, при необходимости легко освобождаться от захваченных труб.
Труболовка ТВС состоит из корпуса с винтовой нарезкой, на которой установлена захватная втулка с зубчатой нарезкой на наружной поверхности. На нижнем конце корпуса закреплен наконечник с упорным кольцом.
Труболовки наружные предназначены для извлечения из скважин целиком или по частям аварийных колонн насосно-компрессорных или бурильных труб при проведении ловильных работ. Захват цангового типа захватывает за наружную поверхность, муфту или высадку трубы. Изготавливаются правого и левого исполнения.

ШЛАМОМЕТАЛЛОУЛОВИТЕЛЬ ШМУ

ШМУ.jpg

Шламометаллоуловитель ШМУ предназначен для улавливания, извлечения и удаления крупных обломков, разрушаемых в скважине металлических объектов, отдельных фрагментов вооружения разрушающих инструментов (долот, фрезеров и т.п.), частиц шлама, металлического и твердосплавного скрапа из забоя скважины в процессе бурения. 

Шламометаллоуловитель ШМУ применяется при роторном и при турбинном способах бурения и устанавливается в компоновке низа бурильной колонны непосредственно над долотом или фрезером.
Шламометаллоуловитель ШМУ состоит из корпуса, корзины и центраторов. Корпус имеет две замковые присоединительные резьбы и одну монтажную резьбу, на которую наворачивается корзина. Для циркуляции промывочного раствора в корпусе предусмотрен центральный промывочный канал. Корзина имеет отверстия для слива жидкости при подъеме. Различают три типа корзин:
- К - короткая: глубина корзины 250 мм;
- С - средняя: глубина корзины 500 мм;
- Д - длинная: глубина корзины 750 мм.
Центраторы предназначены для центрирования корзины относительно корпуса.
Шламометаллоуловители ШМУ различают по виду присоединительных элементов:
- сверху – муфта, снизу – ниппель (МН);
- сверху - ниппель, снизу - муфта (НМ);
- сверху и снизу - муфта (ММ);
- сверху и снизу – ниппель (НН).
В процессе работы восходящий поток жидкости идет по затрубному пространству. Корзина шламометаллоуловителя имеет сравнительно большой диаметр, и соответственно уменьшается площадь поперечного сечения затрубного пространства, что ведет к повышению скорости восходящего потока. У верхней кромки корзины площадь поперечного сечения затрубного пространства резко увеличивается, что сопровождается образованием зоны разряжения восходящего потока с турбулентными завихрениями. В этом месте поднимаемые с забоя твердые частицы замедляют движение и оседают в корзину.

ПЕЧАТИ ТОРЦЕВЫЕ И КОНУСНЫЕ

Печати свинцовые торцевые ПТ (ПСТ) и конусные ПК (ПСК) предназначены для получения на торцевой или боковой поверхности отпечатков предметов, находящихся в скважине.
Печати свинцовые торцевые ПТ предназначены для определения характера слома бурильных труб и положения их по отношению к центру скважины. Используют плоские свинцовые печати, с помощью которых определяют положение долота и металлических предметов, находящихся на забое.
Печати свинцовые конусные ПК предназначены для определения поверхности смятия или размыва обсадных труб применяют коническую свинцовую печать — металлический стержень с отверстием внутри для промывочной жидкости и с кольцевыми выточками для прочной связи свинца с корпусом, имеют классический дизайн. Внешнюю часть свинцовой печати по шаблону заливают свинцом. В верхней части она имеет резьбу для присоединения к бурильной колонне.

МЕТЧИКИ ЛОВИЛЬНЫЕ

Метчики ловильные предназначены для ловли НКТ за внутреннюю поверхность врезанием в последнюю (если при этом на верхнем конце ловимой трубы имеется муфта). Изготавливают их четырех типоразмеров с правым или левым направлением резьбы. Метчик представляет собой единый массивный стержень, в котором совмещены удлиненный конус и цилиндр. В последнем нарезана внутренняя замковая резьба для соединения с бурильными трубами, а на поверхности удлиненного корпуса (с конусностью 1:8)— резьба специального профиля (8 ниток на 25 мм длины резьбы с углом при вершине 55°) для врезания в тело аварийных НКТ и 4—5 продольных канавки для выхода стружки при врезании. Метчик имеет сквозное отверстие для прохода промывочной жидкости. В целях обеспечения лучшего врезания его в муфту аварийной трубы передние грани продольных канавок на режущей части выполнены под углом 3°.
Специальный эксплуатационный метчик МЭС (метчик-калибр) предназначен для захвата НКТ за резьбу муфты и извлечения аварийных труб. Конструкция метчиков МЭС аналогична конструкции МЭУ.
В отличие от последних ловильная резьба на нижнем конце метчика МЭС нарезана по профилю резьбы соответствующего размера НКТ (гладких или с высаженными концами), но с увеличенным натягом. Вдоль ловильной резьбы профрезерованы продольные канавки для выхода стружки. Передние грани последних на режущей части выполнены под углом 3°.

Вспомогательный инструмент

ХОМУТ- СПАЙДЕР ДЛЯ ТРУБ И ХОМУТ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ ХМ

Хомут спайдер.jpg

Хомут ХМ.jpg

Спайдер цепной тип СЦ (он же: спайдер-элеватор цепной, хомут безопасности, хомут-элеватор, предохранительный хомут, клиновой захват, хомут предохранительный многосегментный, хомут цепной предохранительный) предназначен для работы с гладкой (безмуфтовой) трубой и бурильным инструментом не имеющим проточки под элеватор, а также для страховки захватом и удержания на весу в вертикальном положении винтовых забойных двигателей при сборе их в компоновку или изменении угла искривления шпиндельной секции.
Конструкция спайдера цепного позволяет вести работу с любыми диаметрами используемого в работе бурильного инструмента. Достаточно изменить (соответственно добавить или убавить) количество звеньев в цепи хомута безопасности (спайдера).
Конструктивной особенностью спайдера-элеватора (хомута безопасности) является то, что под действием веса удерживаемой трубы, клиновые сухари спайдера при движении зажимаемой трубы вниз, выдвигаются вперед-внутрь охватываемой поверхности, надежно фиксируя трубу и предотвращая её от проскальзывания вниз.
Буровой предохранительный хомут WA-C– это несложное, но очень эффективное и крайне необходимое вспомогательное ручное механическое средство безопасности, применяемое в ходе бурения газовых или нефтяных скважин при установке или демонтаже трубы.
Буровой хомут безопасности фактически представляет собой цепную сборку из ряда сегментов, скрепленных между собой клиньями. Наличие таких звеньев даёт возможность плотно облегать стенку трубы и при этом равномерно распределять усилие давления, что позволяет не опасаться деформации металла трубы (особенно, тонкостенной). Такая структура также оптимально удобна и тем, что длина может быть увеличена или уменьшена в зависимости от диаметра обжимаемой трубы (от 7 до 18 звеньев). Усилие сдавливания нагнетается вручную путём закручивания винтового механизма в месте соединения цепи. Для ношения данного изделия на корпусе предусмотрены две металлические ручки. 

ДОСКИ ОТВОРОТА НА ДОЛОТО

Доска отворота долот является полезным инструментом для свинчивания и завинчивания стандартного трехшарошечного долота в процессе бурения скважин нефти и природного газа и капитального ремонта этих скважин. Клиенты могут выбрать необходимый инструмент в зависимости от размера и типа бурового долота.

ШАБЛОН ДЛЯ ПРОВЕРКИ ТРУБ

Шаблон для проверки труб необходим для проверки диаметра используемых при бурении труб.
Шаблон для труб может быть использован для контроля проходимости ствола скважин при эксплуатации скважин различного назначения. Шаблон включает корпус с присоединительными муфтами, размещенные на его наружной поверхности калибрующие элементы и упоры, зафиксированные от осевого перемещения. Упоры смещены относительно друг друга на величину, превышающую высоту калибрующих элементов, установленных между упорами с возможностью осевого перемещения и взаимодействия с торцами упоров. В качестве концевых упоров использованы присоединительные муфты. В результате использования изобретения повышается эффективность, снижаются материальные и трудовые затраты при освобождении шаблона в случае прихвата, а также появляется возможность выпрямления деформированной колонны.
Виды шаблонов: проходной шаблон, не проходной шаблон. 

КОЛПАЧКИ ДЛЯ ЗАЩИТЫ РЕЗЬБ

Резьбовые протекторы (заглушки, колпачки) предназначены для защиты от коррозии и механических повреждений резьбовых соединений насосно-компрессорных, обсадных, бурильных труб и муфт к ним
Резьбовые протекторы классифицируются:
-по диаметру (33 – 426 мм);
-по типу резьбы (ОТТМ, ОТТГ, БТС и др.);
-по наличию донышка (открытые, закрытые);
-по материалу корпуса (пластиковые и пластиковые с металлической обечайкой)