Розширення технологічних можливостей орієнтованих компоновок низу бурильної колони

Abstract

Розглянуто важливе науково-практичне питання – розширення техніко-технологічних можливостей орієнтованих компоновок низу бурильної колони на базі вибійних двигунів при суміщеному способі буріння. Проаналізовано світовий досвід щодо вирішення питань проектування, вибору і експлуатації орієнтованих компоновок низу бурильної колони. Враховуючи геометричні особливості конструкції орієнтованих компоновок з відповідним кутом перекосу шпинделя вибійного двигуна, розроблено математичну модель їх розрахунку для визначення впливу техніко-технологічних параметрів на відхиляюче зусилля на долоті і кут його повороту. За результатами аналітичних досліджень на прикладі безопорних конструкцій компоновок встановлено, що врахування в аналітичній схемі кута перекосу між корпусом і шпинделем вибійного двигуна призводить до особливих умов взаємодії долота з вибоєм і стінками свердловини. Окрім того встановлено, що за рахунок кута перекосу в корпусі двигуна орієнтована безопорна компоновка низу бурильної колони має суттєві переваги в порівнянні з неорієнтованою. Доведено, що така конструктивна перевага орієнтованих компоновок низу бурильної колони дозволяє забезпечити стабілізацію зенітного кута при суміщеному способі буріння. Для розвитку науково-практичної проблеми авторами заплановано подальші дослідження.

The article considers how performance of oriented bottomhole assemblies (BHA) with downhole motors (PDM) (combined drilling) can be improved. The international practices of design, selection and application of oriented BHA are analyzed in conjunction with the subject of the article. The mathematical model was developed to calculate the static characteristics of influence, affecting steering effort at bit and turn angle, from the performance parameters. Such model was developed with consideration of geometrical specifics of the oriented assemblies with bent PDM and serves to define the influence of design parameters of oriented BHA and bottomshole parameters on the static characteristics of their interaction with well walls and down hole. Results of analytic studies for designs of unsupported assemblies show that inclusion of bend angle between housing and bearing assembly of the PDM into calculation leads to special interaction between bit and well walls and down hole. It is also established that the presence of bend angle creates significant advantage for the oriented unsupported BHA in comparison with non-oriented assembly. Such design advantage allows stabilize inclination angle in combined drilling. The further research is planned to expand on the findings.