Клин-отклонитель в Минске

Клин-отклонитель для направленного бурения: конструкция и рабочие параметры

Клин-отклонитель это клиновое устройство, предназначенное для искусственного искривления ствола скважины в заданном азимутальном направлении. Применяется при забуривании боковых стволов из эксплуатационной колонны, обходе аварийных участков и ликвидации поглощений. Устройство устанавливается в интервале зарезки и обеспечивает отклонение компоновки низа бурильной колонны (КНБК) от оси основного ствола с последующим фрезерованием окна в обсадной трубе.

Рабочий цикл включает спуск клина на колонне бурильных труб, ориентацию по заданному азимуту с помощью телесистемы или инклинометра, фиксацию плашками или якорем и последующее фрезерование окна райбером. После завершения операции клин извлекается или оставляется в скважине в зависимости от конструктивного исполнения.

Типы клиньев-отклонителей

По способу извлечения и конструктивным особенностям выделяют несколько категорий устройств:

• Извлекаемые клинья после фрезерования окна поднимаются на поверхность, что позволяет повторно использовать ствол для геофизических исследований или цементирования.
• Оставляемые клинья остаются в скважине после завершения операции, применяются при ограниченном диаметре ствола или сложных условиях зарезки.
• Клинья с гидравлическим якорем фиксация в колонне осуществляется за счет перепада давления, что исключает механические перемещения и упрощает ориентацию.
• Клинья с механическим пакером обеспечивают герметичную установку и повышенную несущую способность при высоких нагрузках на фрезерование.

Технические характеристики и материалы

Корпус клина изготавливается из легированной стали с последующей химико-термической обработкой рабочих поверхностей. Твердость направляющего желоба достигает 5862 HRC, что обеспечивает устойчивость к абразивному износу при контакте с райбером и обсадной колонной. Угол скоса желоба варьируется от 1,5 до 3 градусов в зависимости от требуемой интенсивности искривления.

Плашки фиксации выполняются из закаленной инструментальной стали с насечкой для надежного сцепления с внутренней поверхностью обсадной трубы. Уплотнительные элементы из нитрильного каучука или фторкаучука обеспечивают герметичность при перепадах давления до 35 МПа.

Области применения

Клинья-отклонители используются при строительстве и ремонте нефтяных и газовых скважин, включая:

• Забуривание боковых стволов из обсадных колонн диаметром от 114 до 245 мм при проведении работ по увеличению нефтеотдачи пластов.
• Обход аварийных участков прихваченных труб, оставленных в стволе инструментов, разрушенных элементов КНБК.
• Ликвидация поглощений промывочной жидкости путем перехода в продуктивный горизонт с сохранением устойчивости стенок скважины.
• Разбуривание цементных мостов и переход на вышележащие интервалы при геологоразведочном бурении.
• Строительство многозабойных скважин с горизонтальным окончанием для дренирования протяженных зон коллектора.

Особенности монтажа и эксплуатации

Перед спуском клина проводится кавернометрия и профилеметрия интервала установки для подтверждения целостности обсадной колонны и отсутствия деформаций. Ориентация устройства выполняется по данным гироскопического инклинометра или магнитной телесистемы с точностью до 1 градуса. После фиксации клина производится контрольная проверка нагрузки натяжением колонны величина не должна превышать 80% от предельной для данного типоразмера.

Фрезерование окна выполняется стартовым райбером с последующим расширением проходным райбером. Скорость подачи при фрезеровании составляет от 0,3 до 0,8 м/ч в зависимости от прочности материала обсадной трубы. Промывка осуществляется буровым раствором с содержанием смазочной добавки от 5 до 8% для снижения крутящего момента и предотвращения заклинивания.

Критерии выбора

При подборе клина-отклонителя учитываются диаметр и толщина стенки обсадной колонны, глубина установки, температура и давление в скважине, а также требуемая интенсивность искривления. Для горизонтальных скважин с большим отходом от вертикали предпочтительны клинья с гидравлическим якорем, обеспечивающие точную ориентацию без вращения колонны. В условиях высоких температур (свыше 120 C) применяются устройства с термостойкими уплотнениями из перфторкаучука.

Вопросы и ответы (FAQ)