Эксцентриковая развертка: увеличение диаметра отверстия для обеспечения оптимального зазора
При бурении многих горизонтальных скважин с увеличенным проходным расстоянием и в глубоких сложных пластах поддержание однородного диаметра ствола зачастую приводит к возникновению узких мест, связанных с проходной способностью. Узкие стволы скважин могут вызывать застревание колонн обсадных труб, ограничивать поток цементного раствора и затруднять последующие работы по обустройству скважины. Чтобы обеспечить достаточный диаметр ствола скважины за пределами диаметра долота без необходимости проведения нескольких специальных спусково-подъемных операций, операторы используют Эксцентриковый развертка. Этот специализированный инструмент, оснащенный смещенной асимметричной режущей структурой, в процессе бурения динамически расширяет стволовую скважину за пределы размера долота, обеспечивая превосходный зазор и сохранность ствола скважины.
1. Передовая инженерная архитектура асимметричного развертывания
В отличие от концентрических расширителей, в которых используются симметричные расширительные рычаги, эксцентриковый расширитель основан на прочной конструкции с одним лезвием или смещенным кулачком, рассчитанной на вращение вокруг смещенной оси, что позволяет прорезать отверстие большего диаметра, чем пилотное.
- Геометрия лезвия для офсетной резки: Рабочая режущая поверхность расположена эксцентрично по отношению к оси корпуса инструмента, что при вращении колонны обеспечивает широкое орбитальное режущее движение.
- Режущие элементы из поликристаллического алмаза (PDC): По всей длине эксцентрикового лезвия установлены режущие элементы PDC высокой плотности и термостойкие алмазные вставки (TSI), обеспечивающие эффективное разрушение твердых горных пород.
- Встроенная стабилизирующая подкладка: Соответствующая опорная площадка с низким коэффициентом трения компенсирует асимметрию инструмента, обеспечивая контроль направления и предотвращая нежелательное смещение ударно-добывающего агрегата (УДА) во время активного развертывания.
2. Основные операционные преимущества и показатели эффективности
- Одновременное сверление и расширение: Объединяет бурение пилотного отверстия и расширение скважины в один проход, что позволяет значительно сократить непроизводительное время (NPT) и исключить дополнительные проходы.
- Увеличенный зазор между обсадной колонной и вкладышем: Обеспечивает увеличенный диаметр скважины, что гарантирует плавную и беспрепятственную проходку промежуточных колонн обсадных труб, вкладышей и оборудования для гравийной засыпки.
- Улучшенное вытеснение цемента: Обеспечивает равномерное заполнение кольцевого пространства вокруг колонн обсадных труб, что позволяет полностью вытеснить буровой раствор и обеспечить превосходную сцепку цементной оболочки с обсадными трубами.
3. Проектирование для суровых условий скважины
- Металлургия с высокой ударопрочностью: Изготовлены из высококачественных легированных сталей, рассчитанных на выдерживание сильных боковых ударов, высоких крутильных колебаний и интенсивных изгибающих нагрузок на буровую колонну.
- Оптимизированные каналы для промывки бурового раствора: Крупные внутренние каналы для жидкости направляют высокоскоростные потоки бурового раствора непосредственно через режущие элементы PDC, обеспечивая быстрый отвод бурового шлама и предотвращая образование комков на долоте.
4. Заключение
Для обеспечения безупречного прохождения обсадных труб в сложных скважинах необходимо проводить упреждающее расширение ствола скважины. Благодаря сочетанию асимметричной механики резания и прочной PDC-армировки эксцентриковый разверточный инструмент гарантирует оптимальное сечение ствола скважины, превращая узкие стволы в ровные и хорошо подготовленные каналы.
