Опорная забойная компоновка

Забойная компоновка — это совокупность бурового инструмента и устройств, расположенных над долотом.

Забойная компоновка используемая в роторном бурении не позволяет управлять горизонтальным направлением ствола. Но при этом, специфические компоновки помогают изменить угол наклона скважины, если она уже искривлена, другими словами использовать эффекты, приводящие к уменьшению, увеличению или стабилизации угла.

Бурильная колонна имеет определенную гибкость, в виду этого колонну утяжеляют в призабойной части утяжеленными бурильными трубами (УБТ). Однако УБТ также способны сгибаться при сжатии. Изменение забойной компоновки позволяет управлять величиной и направлением изгиба колонны труб и посредством этого уменьшать, увеличивать или поддерживать угол отклонения забоя.

Преимущество труб большого диаметра. Бурильные трубы большего диаметра жестче, и как следствие меньше подвержены изгибу и скручиванию. В связи с этим, бурение направленных скважин большого диаметра (8«-12«) легче.

Недостаток труб большого диаметра. У труб большого диаметра, при направленном бурении, есть недостаток — большая поверхность касания внешней стороной труб стенок скважины, это создает большие сопротивления на поверхности касания.

Тем не менее, жесткостные преимущества труб большого диаметра значительно превышают недостатки причиняемые большой поверхностью касания о стенки скважины.

Опорная забойная компоновка. Если установить центратор непосредственно над долотом, то он будет действовать как боковая опора, как показано на рисунке. Дело в том, что центратор имеет больший диаметр чем долото, поэтому при направленном бурении долото как бы висит на центраторе. Если скважина имеет угол относительно вертикали более 3°, то УБТ выше разгруженной части компоновки опираются на стенку скважины, вынуждая долото прижиматься к верхней части забоя. Таким образом, по мере углубления увеличивается угол наклона ствола. Подобное явление называют опорным эффектом. Забойные компоновки, работающие на принципе опорного эффекта для увеличения угла называются наращивающими.

Способы регулирования скорости наращивания угла, при использовании опорных забойных компоновок:

— выбор расположения центратора;

— выбор количества и периодичности установки центраторов;

— регулирование нагрузки на долото;

— регулирование скорости циркуляции бурового раствора;

— выбор толщины и гибкости бурильных труб;

— выбор толщины и гибкости УБТ.