Zespół otworu dolnego

Zespół otworu dennego (BHA) jest elementem wiertnicy . Jest to najniższa część przewodu wiertniczego , rozciągająca się od wiertła do rury wiertniczej . Zespół może składać się z kołnierzy wiertarskich, elementów pomocniczych, takich jak stabilizatory, rozwiertaki, amortyzatory, otwieracze otworów oraz element pomocniczy i bit.

Konstrukcja BHA opiera się na wymaganiach dotyczących wystarczającego przeniesienia ciężaru na wiertło (WOB), aby móc wiercić i osiągnąć wystarczającą szybkość penetracji (ROP), dając wiertło lub wiertarkę kierunkową kontrolę kierunkową wiercenia zgodnie z zaplanowaną trajektorią a także dołączyć wszelkie narzędzia do rejestrowania podczas wiercenia (LWD) / pomiaru podczas wiercenia (MWD) do oceny formacji. W związku z tym projekt BHA może się znacznie różnić, od prostych odwiertów pionowych z niewielkimi wymaganiami LWD lub bez nich do złożonych odwiertów kierunkowych, które muszą obsługiwać zestawy LWD z wieloma kombinacjami.

Przed uruchomieniem BHA większość dostawców usług dla pól naftowych ma oprogramowanie do modelowania zachowania BHA, takie jak maksymalne osiągalne WOB, tendencje i możliwości kierunkowe, a nawet naturalne harmoniczne zespołu, aby uniknąć wibracji powodowanych przez ekscytujące częstotliwości własne.

Wariacje

Zespół obrotowy

Zespoły obrotowe są powszechnie stosowane tam, gdzie formacje są przewidywalne, a ekonomika platformy stanowi problem. W takim zespole ciężar kołnierzy wiertniczych powoduje, że BHA ma tendencję do zwisania lub wyginania się do dolnej strony otworu, a sztywność kołnierza, długość i średnica stabilizatora oraz rozmieszczenie są zaprojektowane jako środki kontrolujące wygięcie BHA. Spowoduje to pożądaną tendencję do trzymania, budowania lub opadania.

Możliwość zmiany tendencji kierunkowej zespołu wynika ze zmiany ciężaru bitu. Stały zespół ma tylko jedną tendencję kierunkową. Ciężar bitu pozwala na dostrojenie tej tendencji.

Zespół dolnego otworu (BHA) może być:

• śliski bez stabilizatorów
• wahadłowy zespół dolnego otworu w celu zmniejszenia odchylenia odwiertu
• pakowane ze stabilizatorami do montażu otworu prostego / krótkiego zamka
• punkt podparcia dla zwiększenia odchylenia studni / zespołu długiego zamka

Zespoły z dolnym otworem są również opisane jako

• specjalistyczne, takie jak przegubowe,
• sterowalny i
• zorientowany lub niezorientowany.

Fulcrum / Długi zamek

Ten zespół służy do budowania kąta. Zespół zwykle zawiera stabilizator prawie bitowy. Za tym będzie wybór kołnierzy wiertniczych i ciężkich rur wiertniczych (HWDP). Długość odcinka PO stabilizatorze bliskiego bitu określałaby zakres szybkości narastania kąta.

Po odpowiedniej długości rury za stabilizatorem świdra należy umieścić stabilizator przewodu wiertniczego.

Krótko mówiąc, im większa odległość między świdrem a stabilizatorem kolumny wiertniczej, tym większa szybkość narastania kąta. Należy uważać, aby ten odcinek nie był zbyt długi, ponieważ rura może za bardzo zwisać i ocierać się o ścianę odwiertu. Może to spowodować osadzanie się klucza i wbijanie rur w ścianę otworu wiertniczego.

Stabilizacja / Krótka blokada

Ten zespół jest zwykle używany do utrzymania kąta otworu wiertniczego. Ten zespół jest bardzo sztywny, co pozwala na niewielki ruch wiertła.

Taki montaż oznaczałby, że stabilizatory są ciasno upakowane: stabilizator bliski wiertła w odległości 0–30 stóp od wiertła i dwa kolejne oddalone od siebie o 30 i 60 stóp. W przypadku zastosowania krótkiego kołnierza wiertła stabilizatory mogą być jeszcze bliżej siebie.

Mniejsza odległość między stabilizatorami oznacza, że ​​kołnierze wiertła mniej się wyginają, a ciężar na wiertło (WOB) naciska bezpośrednio na wiertło, a tym samym utrzymuje kąt.

Zespół wahadła

Zespół wahadła służy do zmniejszenia szybkości narastania kąta lub zmniejszenia kąta odwiertu.

W tym zespole nie ma zespołu bliskiego bitu. Przednia część (BHA) może zwisać pod własnym ciężarem. W takim przypadku pierwszy stabilizator umieszcza się 30–45 stóp za wędzidłem.

To zawieszenie oznacza, że ​​na dolną stronę otworu działa siła, która powoduje odchylenie. W przypadku prostego otworu wiertło po prostu biegnie w dół.

konfiguracje BHA

Istnieją trzy rodzaje konfiguracji BHA. Omówione konfiguracje dotyczą zwykle użycia lub rozmieszczenia kołnierzy wiertniczych, ciężkiej rury wiertniczej i standardowej rury wiertniczej.

Typ 1, standardowa prosta konfiguracja, wykorzystuje tylko rurę wiertniczą i kołnierze wiertnicze. W tym przypadku kołnierze wiertła zapewniają niezbędny ciężar wiertła.

Typ 2 wykorzystuje ciężką rurę wiertniczą jako przejście między kołnierzami wiertniczymi a rurą wiertniczą. Ciężar bitu uzyskuje się dzięki kołnierzom wiertła.

Typ 3 wykorzystuje kołnierze wiertła, aby uzyskać kontrolę kierunkową. Ciężka rura wiertnicza przykłada wagę do wiertła. Taki układ sprzyja szybszej obsłudze BHA podłogi platformy. Może również zmniejszać skłonność do różnicowego sklejania.

W większości przypadków powyższe trzy typy konfiguracji zwykle mają zastosowanie do prostych/pionowych odwiertów w większości odwiertów o niskim lub średnim kącie. W przypadku odwiertów pod dużym kątem i poziomych konieczna jest dokładna kontrola ciężaru BHA. W tym przypadku ciężar można przyłożyć, wprowadzając rurę wiertniczą do ściskania w sekcji pod dużym kątem. Wysoki kąt może pomóc ustabilizować rurę wiertniczą, umożliwiając jej przenoszenie pewnego ściskania.

Narzędzia BHA

Stabilizator

Stabilizator stosuje się w kolumnie kołnierzy wiertniczych. Pomagają prowadzić wiertło w otworze. Odgrywają one główną rolę w wierceniu kierunkowym , ponieważ pomagają określić ścieżkę i kąt odwiertu.

Jest przyzwyczajony

• wyrównać obciążenie bitu;
• zapobiegać wirowaniu dolnego zespołu;
• zminimalizować spacer bitowy;
• zminimalizować wyginanie i wibracje powodujące zużycie złącza narzędzia;
• zapobiegać kontaktowi kołnierza ze ścianą boczną odwiertu;
• zminimalizować osadzanie się wpustów przy różnicy ciśnień;
• ograniczają ruch boczny dolnego BHA, jako takie zmniejszają obciążenie kołnierza wiertła i połączeń BHA.

Solidne stabilizatory nie mają ruchomych ani wymiennych części. Ostrza i trzpień mogą być jednoczęściowe (integralne) lub przyspawane do trzpienia (przyspawane/spawane ostrze). Ostrza mogą być proste lub spiralne. Powierzchnię roboczą można zaimpregnować wkładkami z węglika wolframu lub diamentów.

Wymienne stabilizatory ostrzy mogą utrzymać pełną stabilizację, ale ich ostrza można wymieniać za pomocą narzędzi, które nie wymagają obróbki ani spawania

typu tulejowego posiadają wymienne tuleje, które można wymieniać w terenie. Tuleje są obrotowe lub nieobrotowe.

Rozwiertaki to stabilizatory, które mają elementy tnące osadzone na ich żebrach i służą do utrzymywania zmierzonego odwiertu. Mogą być używane do wiercenia doglegów i gniazd na klucze w twardych formacjach. Ze względu na zdolność skrawania rozwiertaka, wiertło wykonuje mniej pracy przy utrzymaniu głębokości otworu wiertniczego, a więcej przy wierceniu.

Rozwiercacz

Rozwiertak służy do powiększania odwiertu, zwykle rozpoczynającego się w pewnym miejscu pod powierzchnią . Czyni to za pomocą rozszerzalnych noży, które rozkładają się tylko w wyznaczonym czasie lub na określonej głębokości. Nie należy go mylić z otwieraniem otworów, które następuje z powierzchni, aw większości przypadków narzędzie do otwierania otworów ma stałą średnicę.

Rozwiertak dolny wykorzystuje wzrost ciśnienia błota lub natężenia przepływu w celu rozmieszczenia rozszerzalnych ostrzy. Odpowiedni spadek ciśnienia w narzędziu wskazywałby, że narzędzie zostało w pełni uruchomione.