Опорно-центрирующие элементы

Рис. 12.9. Клапан обратный для бурильных труб

Корпус клапана изготовляют из хромо-никелевой стали марки 40ХН по ГОСТ 4543 - 71 с механическими характеристиками (после термообработки), аналогичными переводникам для бурильных колонн.

Технические требования к конструкции клапана, правила приемки, методы контроля, а также требования по маркировке, упаковке, транспортированию и хранению приведены в ОСТ 39-096-79.

К числу опорно-центрирующих элементов относят: центраторы, стабилизаторы и промежуточные опоры. Центраторы выполняются как с прямыми, так и со спиральными ребрами, обычно с наружным диаметром, равным диаметру долота.

Центраторы предназначены для управления искривлением скважины и располагаются от одного до трех в компоновке УБТ в зависимости от интенсивности искривления. Как правило, центраторы для предотвращения искривления скважины устанавливаются на длине УБТ до 25 м. Основные технические требования к центраторам и стабилизаторам предусмотрены ОСТ 39-078 - 79.

Значительная длина УБТ приводит к искривлению труб в результате потери их устойчивости, что ухудшает передачу нагрузки на долото, приводит к неравномерному вращению колонны и породоразрушающего инструмента и др. Кроме того, значительная длина УБТ создает большую площадь контакта труб со скважиной, что способствует прихвату колонны под действием дифференциального давления.

С целью улучшения работы УБТ, повышения их устойчивости и ограничения площади контакта труб со стенками скважины применяют промежуточные опоры. Форма и размеры опор должны обеспечить ограничение поперечной деформации УБТ, вынос разбуренной породы, наименьший контакт со скважиной.

На рис. 12.10 изображена промежуточная опора квадратного сечения (ОП). Опоры для долот диаметром 139,7 - 212,7 мм изготовляют по ТУ 39-01-388 - 78 из стального проката; для долот диаметром 244,5 - 269,9 мм - по ТУ 39-146 - 75 из стального литья. Ребра опор армируются штырями из твердого сплава. Диаметр описанной окружности промежуточных опор примерно равен 0,95 D_дол..

Промежуточные опоры устанавливаются на сжатом участке УБТ, если нагрузка на долото выше критической. Расстояние между опорами «а» может быть увеличено на 10 %; при бурении забойными двигателями расстояние принимается согласно табл. 5.24 для п = 50 об/мин.

Количество опор

M = ](10³Q – g Q_k) \ аgg_o ] – 1, (1)

но при этом их должно быть не менее двух.

Здесь Q - нагрузка на долото, кН; Q_K - масса над долотной части комплекта УБТ в КНБК, кг; g - ускорение силы тяжести, м/с²; q₀ - масса 1 м УБТ, кг.

Расстояние между промежуточными опорами а, м Таблица 12.1

Бурение с применением промежуточных опор (ОП) должно проводиться непосредственно после разбуривания башмака предыдущей промежуточной колонны. Если интенсивность искривления скважины малая, то бурить можно без наддо-лотной компоновки с центраторами, используя для этого только промежуточные опоры.

Для борьбы с желобными выработками, ограничения площади контакта со скважиной и уменьшения искривления ствола применяется упругий стабилизатор (СУ). Стабилизатор (рис. 12.10) состоит из каркасной втулки 2, армированной резиной и свободно вращающейся на коротком полом вале 1, на обоих концах которого нарезана замковая резьба для присоединения к бурильной колонне. Поверхность втулки имеет желобчатую форму.

Наружный диаметр профильной втулки для работы с долотами диаметрами 215,9; 244,5; 269,9 мм соответственно равен 212, 241, 266 мм. Особенность упругого стабилизатора - вращение вала стабилизатора вместе с колонной при практически невращающейся втулке.

Устанавливается стабилизатор как в компоновке УБТ, так и на бурильной колонне. Выпускается упругий стабилизатор по ТУ 39-066 — 74.

При бурении с долотами больших диаметров 295,3 - 393,7 мм для повышения устойчивости УБТ и ограничения поперечной деформации колонны используются промежуточные опоры (ОВ), состоящие из вала и вращающейся профильной втулки, изготовленной из алюминиевого сплава. Отношение диаметра втулки к диаметру скважины» 0,97. При вращении бурильной колонны втулка получает ограниченное вращение, в основном выполняя функцию опоры, поступательно перемещающейся вдоль скважины. Изношенные втулки заменяются на новые.

Установка вращающихся опор способствует также предупреждению образования желобных выработок.

В компоновке УБТ рекомендуется устанавливать две вращающиеся опоры ОВ с расстоянием между ними 20 - 28 м, при этом первая опора должна находиться от долота (или от конца наддолотной компоновки для борьбы с искривлением) на расстоянии 20 - 25 м.