При развертывании Инструменты для бурения водяных скважин Одним из наиболее важных факторов производительности является то, насколько стабильно инструменты работают в скважине. А Развертывание бита которые вибрируют, отклоняются или подпрыгивают, приводят к ухудшению качества отверстия — неправильному диаметру, неровным стенкам, отклонению и даже повреждению инструмента.

Почему стабильность важна для развертывания долот и качества отверстий

Прежде чем перейти к решениям, давайте поймем ставки:

Нестабильность (вибрация, боковое движение, отскок) приводит к образованию некруглых отверстий, волнистости или «лепестковости».

Чрезмерная вибрация ускоряет износ фрез, калибра и корпуса и может привести к усталостному разрушению.

Плохая отделка стенок скважины увеличивает сопротивление, снижает проходимость обсадной колонны/хвостовика.

Несоосность или отклонение инструмента может привести к подрезу или перерезу в определенных секциях.

При бурении скважин на воду операторы часто сообщают о таких проблемах, как «дребезг долота», «колебание» или «неровности стенок скважины», как об основных проблемных местах. Стабильное долото для расширения необходимо для поддержания целостности отверстия и уменьшения необходимости доработки.

Таким образом, чтобы улучшить качество отверстия, необходимо решать проблему стабильности комплексно — конструкцию инструмента, динамику и работу.

Источники нестабильности и их последствия

Вот распространенные источники нестабильности при операциях расширения и то, как они проявляются:

Признание этих источников является первым шагом на пути к улучшению стабильности.

Стратегии разработки для повышения стабильности долота при расширении

Со стороны производителя при разработке долот для бурения водяных скважин помогают следующие стратегии:

1. Сбалансированное расположение и геометрия фрезы.

Распределяйте фрезы симметрично и со сбалансированным моментом инерции массы, уменьшая несбалансированные силы.

Избегайте чрезмерно агрессивных одиночных лезвий; умеренная агрессивность фрезы способствует снижению вибрационных возбуждений.

Обеспечьте жесткость рукам и телу, чтобы предотвратить прогибание под нагрузкой.

2. Встроенные стабилизаторы и опорные подушки.

Разместите лопасти или подушки стабилизатора рядом с телом или на нем, чтобы обеспечить боковую поддержку и предотвратить раскачивание.

Используйте измерительные пластины на противоположной стороне режущих рычагов, чтобы сбалансировать боковые силы, как это показано в конструкциях с двухцентровыми долотами.

3. Жесткость и прочность материала.

Используйте высококачественные сплавы, правильную термическую обработку и закалку поверхности для повышения жесткости и усталостной долговечности.

Минимизируйте ненужные тонкие участки или слабые переходы, которые действуют как точки изгиба.

4. Гидравлическая конструкция и каналы потока.

Убедитесь, что расположение фрезы оставляет свободные проходы для бурового раствора и эвакуации стружки.

Предусмотрите промывочные отверстия, перепускные каналы или вторичные сопла, чтобы в случае частичной блокировки основного потока шлам все равно удалялся.

Хорошая гидравлика снижает накопление стружки и асимметричные нагрузки.

5. Настроенное размещение внутри КНБК/расстояния.

Положение расширительного долота относительно долота, стабилизаторов и муфт влияет на поведение вибрации. Размещение, совпадающее с узлами режима вибрации, может уменьшить возбуждение.

Избегайте слишком большого расстояния между стабилизаторами и расширителем.

Идеальные эксплуатационные методы для поддержания стабильности и качества скважины

Даже при наличии хорошо спроектированного расширительного долота эксплуатация в полевых условиях имеет большое значение. Вот ключевые практики:

1. Умеренные настройки частоты вращения/веса (избегайте перегрузки)

Не давите агрессивно. Чрезмерный вес или скорость могут вызвать вибрацию. Используйте умеренную, контролируемую настройку параметров.

2. Поддерживайте сильную гидравлическую промывку/циркуляцию.

Убедитесь, что поток жидкости достаточен для эвакуации шлама. Контролируйте возвратные объемы и давления. Если начинается скопление стружки, остановитесь и промойте.

3. Использовать в КНБК центраторы или стабилизаторы.

Установите центрирующие или стабилизирующие элементы выше или ниже по потоку, чтобы удерживать расширитель в центре и снизить изгибающие нагрузки.

4. Тщательно контролируйте биение и выравнивание.

Проверьте замки, момент затяжки соединений, прямолинейность струны, соосность при сборке. Даже небольшие отклонения накапливаются в скважине.

5. Расширение стадий/поэтапные проходы

Не пытайтесь перепрыгнуть из пилотного в полноразмерный за один проход, особенно в переменных построениях. Используйте поэтапные шаги, чтобы уменьшить ударные нагрузки.

6. Мониторинг вибрации и поведения инструмента в режиме реального времени.

Если возможно, соберите данные о крутящем моменте/давлении/ускорении. Если появляются колебания крутящего момента или внезапные скачки нагрузки, снизьте скорость или отрегулируйте ее.

7. Часто проверяйте инструмент.

Во время операций вытягивания или соединений проверяйте поверхности фрез, измерительные зоны, рычаги. Заменяйте детали до того, как повреждение увеличится.