Забойная компоновка для бескернового бурения

При бескерновом бурении породоразрушающим инструментом является долото. Если при бурении скважин малого диаметра, диаметр долота незначительно больше диаметра бурильных труб, например - 46мм долото – 43 мм бурильные трубы, 59 мм долото – 55 мм бурильные трубы, Долото (шарошечное) навинчивается непосредственно на замок нижней бурильной трубы без специальной компоновки, (рис.16 а). Но если диаметр скважины значительно больше диаметра бурильных труб, то прямое навинчивание долота на бурильную трубу будет приводить к изгибу низа бурильной колонны и к нежелательному искривлению скважины, и к возможности появления рывков и вибрации. В таких случаях долото навинчивают на переходник соответствующего долоту размера («вверх ногами»), затем идет колонковая труба и еще один верхний переходник, после чего идут бурильные трубы. Таким образом, в нижней части бурового снаряда имеет место направляющий «фонарь» (рис. 16 б). При бескерновом бурении скважин большого диаметра роторными буровыми установками вместо направляющего фонаря применяются УБТ. (рис. 16 в).

Рис. 16

1 – долото, 2 – бурильные трубы, 3 – нижний переходник, 4 – колонковая труба, 5 – верхний переходник, 6 – утяжеленные бурильные трубы (УБТ).

1. 2. Вспомогательный буровой инструмент.

Вспомогательный буровой инструмент – группа инструментов предназначенных для работы с технологическим буровым инструментом: - главным образом, спуско-подъемные операции (СПО), сборка и разборка технологического инструмента (колонковых наборов, свечей бурильных труб), а также для обслуживания специального и аварийного бурового инструмента. В состав вспомогательного инструмента входят: талевый блок (кронблок является частью буровой вышки, мачты), вертлюг-амортизатор, элеватор с наголовниками или без, труборазворот (он больше относится к оборудованию, поскольку имеет двигатель, но функционально он ближе к инструменту для СПО), и трубодержатель, подкладные и отбойные вилки, шарнирные ключи для бурильных и колонковых труб, короночные ключи. Могут быть и другие вспомогательные инструменты для работы со специальными буровыми снарядами и забойными механизмами.

В практикуме не дается полное описание всех вспомогательных буровых инструментов, (это все есть в учебниках и справочниках и будет освоено на учебной буровой практике), а показаны функциональные свойства основных инструментов.

Талевый блок является частью талевой системы и применяется в тех случаях, когда «нагрузка на крюке» больше чем грузоподъемность лебедки бурового станка (установки), т.е. Fлеб. < Gкр., В зависимости от того, насколько Gкр. больше Fлеб. используется соответствующая талевая оснастка.. При двух и трехструнной талевой оснастке используется однороликовый талевый блок, при четырех и пятиструнной оснастках используется двухроликовый талевый блок. Рис. 17. (Смотри Технология бурения на ТПИ, часть 1, стр. 51).

Рис. 17.

Вертлюг-амортизатор – устанавливается между талевым блоком или тросом лебедки (когда не применяется талевый блок) и элеватором. Вертлюг-амортизатор состоит из двух частей, которые могут свободно вращаться относительно друг друга, и связаны между собой пружиной растяжения (рис.18). При СПО, верхняя часть вертлюга-амортизатора не вращается, а нижняя часть с элеватором свободно вращается при свинчивании и развинчивании бурильных свечей. Что особенно важно, при развинчивании свечей, по мере отвинчивания, свеча за счет пружины амортизатора поднимается и выходит из соединения с нижней свечей. Без амортизатора при отвинчивании свечи нужно постоянно подтягивать трос лебедки, чтобы верхняя свеча выходила из резьбы. Делать это надо очень тщательно, иначе можно повредить замковую резьбу или, еще хуже, можно поддернуть свечу, вылетит подкладная вилка, и снаряд может упасть в скважину.

Рис. 18.

Элеватор – наиболее ответственный инструмент для спускоподъемных операций. Элеватор служит для соединения троса лебедки через вертлюг-амортизатор с верхним концом бурильной свечи. В разведочном бурении применяются три вида элеваторов: - элеватор с кольцом, его еще называют ручным элеватором (рис. 19 г), полуавтоматическийэлеватор с наголовниками (рис.19 д) и полуавтоматический элеватор без наголовников. (рис. 20).

Элеватор с кольцом (ручной) до тысяча девятьсот шестидесятых годов был единственным при бурении глубоких геологоразведочных скважин, Такой элеватор надевается на верхнюю прорезь замка верхнего конца свечи вручную, а поскольку при глубоком бурении свечи устанавливаются вертикально вдоль буровой вышки, на верху буровой вышки делалась специальная площадка, на которой находился «верховой рабочий». Задача верхового рабочего заключалась в том, что он надевал элеватор на верхний конец свечи при спуске снаряда и снимал элеватор с верхнего конца свечи при подъеме снаряда. Другой работы (кроме мытья полов на буровой) у верхового рабочего не было, а в буровой смене приходилось держать трех работников. Все остальные операции по бурению успешно могли выполнять два работника. Поэтому встала задача - заменить верхового рабочего механизмом, и были разработаны и внедрены полуавтоматические элеваторы. Элеватор с кольцом применяется и в настоящее время при бурении неглубоких скважин, когда поднятые свечи не ставятся, а укладываются горизонтально на стеллажи, «на вынос».

Рис. 19.