Konventionelle Richtbohrwerkzeuge

Drei zu berücksichtigende Aspekte bei der Bohrlochverlaufskontrolle:

① Die Bohrlochsohlenanordnung (BHA) sollte so ausgelegt sein, dass die Änderungsrate des Bohrlochabweichungswinkels kontrolliert werden kann.

② Bohrlochwerkzeuge mit speziellen Strukturen zur Kontrolle der Änderungsrate des Bohrlochazimutwinkels sinnvoll konstruieren oder auswählen.

③ Durch eine angemessene Auswahl und Kontrolle des Gewichts auf dem Bohrmeißel (WOB) lässt sich die vertikale Vortriebsgeschwindigkeit des Bohrmeißels und die Stärke der Formationskräfte regulieren, wodurch eine Kontrolle der Bohrlochkrümmung erreicht wird.

Zu den konventionellen Richtbohrwerkzeugen gehören hauptsächlich Richtbohrgestänge, nichtmagnetische Bohrgestänge (NMDC), Schwerlast-Bohrrohre (HWDP), Stabilisatoren, Keilwellenabstreifer usw.

I. Richtungsunter

1. Arten

Richtbohrgestänge: Wird für Richtbohrungen mit gebogenen Exzenterschneckenbohrmaschinen (PCD) verwendet.

Richtungsgebogenes Unterteil: Wird für Richtungsbohrungen mit geraden Exzenterbohrmaschinen (PCD) verwendet.

2. Grundstruktur

1) Richtungsgebundene gerade Sub

Komponenten: Gehäuse 4, Zentrierhülse 1, Richtungsschlüssel 3, Stellschraube 2

2) Richtungsgebundenes gebogenes Sub

Komponenten: Gehäuse 4, Zentrierhülse 1, Richtungsschlüssel 3, Stellschraube 2. Im Vergleich zum geraden Richtungsunterteil weist es einen strukturellen Biegewinkel λ auf, der sich nach folgender Formel berechnen lässt: λ = 57,3 × (a – b) / d

II. Nichtmagnetischer Bohrkragen (NMDC)

1. Funktion

Magnetische Messgeräte werden abgeschirmt, um Messfehler zu vermeiden.

Erfüllen die Funktionen gewöhnlicher Bohrgestänge.

2. Werkstoffe für nichtmagnetische Bohrgestänge

Dazu gehören hauptsächlich Monel-Legierungen (die Kupfer, Nickel, Chrom usw. enthalten), Chrom-Nickel-Legierungen, austenitische Legierungen auf Chrom-Mangan-Basis, Beryllium-Kupfer-Legierungen, SMFI-nichtmagnetischer Stahl und inländischer Mangan-Chrom-Nickel-Stahl.

3. Auswahl der Länge des nichtmagnetischen Bohrgestänges

Siehe die „Karte der horizontalen Erdmagnetfeldstärke“. Durch die sinnvolle Wahl der Länge des nichtmagnetischen Bohrgestänges lässt sich der magnetische Azimut im offenen Bohrlochabschnitt genau messen. Je höher die Magnetfeldstärke des Gebiets ist, desto länger muss das nichtmagnetische Bohrgestänge sein.

4. Prüfung und Verwendung von nichtmagnetischen Bohrgestängen

1) Die Geradheit der äußeren zylindrischen Oberfläche des nichtmagnetischen Bohrgestänges muss ≤ 2 mm/m betragen, und die Geradheit über die gesamte Länge muss ≤ 5 mm/m betragen.

2)Kratzer auf der Oberfläche des nichtmagnetischen Bohrgestänges dürfen den festgelegten zulässigen Kratzergrenzwert nicht überschreiten.

3)Die Gewindeoberfläche muss glatt sein und darf keine unebenen Stellen, Risse, Sprünge oder sonstige Beschädigungen aufweisen.

4)Das Anzugsmoment der Gewinde der nichtmagnetischen Bohrkragen muss mindestens dem angegebenen Mindestdrehmoment entsprechen.

5)Die relative magnetische Permeabilität und die magnetische Homogenität des nichtmagnetischen Bohrgestänges sind einmal jährlich zu überprüfen, und die Ergebnisse der Überprüfung müssen den Spezifikationen der Norm für nichtmagnetische Bohrgestänge (SY5145-86) entsprechen.

III. Schwergewichtiges Bohrgestänge (HWDP)

Es wird am unteren Ende der Bohrstrangkomponente (BHA) anstelle des Bohrgestänges zur Druckbeaufschlagung eingesetzt. Bei Richtbohrungen mit Steuerwerkzeugen verringert es die Kontaktfläche zur Bohrlochwand, minimiert den Reibungswiderstand, erleichtert Gleitvorgänge, erhöht die Sicherheit im Bohrloch und trägt zur Kontrolle der Richtbohrparameter bei. Zudem dient es als Übergangsstück zwischen Bohrgestänge und Bohrrohr, um Steifigkeitsänderungen auszugleichen.

IV. Stabilisator

1.Anwendungen von Stabilisatoren beim Richtbohren

Bei Aufbau- und Absenk-BHAs dienen Stabilisatoren als Drehpunkte. Durch die Anpassung der Position der Stabilisatoren im unteren BHA lässt sich der Spannungszustand des unteren BHA verändern, um die Bohrlochrichtung zu steuern.

2.Um die Bohrlochabweichung und den Azimut zu stabilisieren, wird die Steifigkeit der unteren Bohrlochbaugruppe erhöht. Bei Bohrlochbaugruppen mit Haltewinkel wird die Steifigkeit der unteren Baugruppe durch Verringerung des Abstands zwischen Meißel und Stabilisator sowie zwischen den Stabilisatoren selbst verbessert. Dadurch wird die Druckverformung der unteren Baugruppe begrenzt und die Abweichung stabilisiert.

3.Durch die Bearbeitung des Bohrlochs wird der Krümmungswechsel sanft und gleichmäßig gestaltet, was dazu beiträgt, das Auftreten von Komplikationen im Bohrloch zu verringern.

Hinweis! Beim Einbringen und Herausziehen des Stabilisators in das Bohrloch ist der Außendurchmesser des Stabilisators sorgfältig zu messen. Prüfen Sie außerdem den Verschleißzustand und die Einbauposition im Bohrlochkopf. Der Verschleiß des Außendurchmessers des Stabilisators darf 2 mm nicht überschreiten.

Arten von Stabilisatoren:

Symmetrischer Stabilisator mit geraden Rippen, Fünflappiger (dreilappiger) sphärischer Stabilisator

Fünflappiger (dreilappiger) Spiralstabilisatorr Austauschbare Stabilisierungshülse

Dreilappiger exzentrischer StabilisatorAustauschbarer Stabilisator

V. Key-Seat-Scheibenwischer

Die geometrische Form des Keilnutabstreifers ähnelt der eines Spiralstabilisators. Seine Abmessungen sind kleiner als die eines Stabilisators, aber größer als die eines Bohrfutters. Anders als beim Spiralstabilisator sind die oberen und unteren geneigten Schultern des Keilnutabstreifers mit Hartmetallelektroden oberflächengeschweißt und bilden eine konische Form. Diese dient dem Schneiden, Reiben und Abstreifen der Keilnut.

Die Position des Keilwellenabstreifers im Bohrgestänge ist wie folgt:

1. BHA Spezialisiert auf die Reinigung von Schlüsselsitzen

BHA-Konfiguration zum Reinigen allgemeiner Keilnuten: Bohrmeißel + kleiner Bohrkragen (50～60 m) + Keilwellenabstreifer + Bohrhammer + Schwerlastbohrgestänge (HWDP).

Für das Abwischen längerer Keilnuten kann folgende Bohrkomponentenanordnung verwendet werden: Bohrmeißel + 1 Stand kleiner Bohrgestänge + Keilnutabwischer + 1 Stand kleiner Bohrgestänge + flexibles Gelenk + Bohrhammer + schweres Bohrgestänge (HWDP).

Der Außendurchmesser des kleinen Bohrgestänges muss dem Außendurchmesser des beim Bohren verwendeten Bohrrohrgelenks entsprechen. Beim Einbringen des Bohrgestänges bis ca. 100 m über den Keilsitz ist die Bohrgeschwindigkeit zu kontrollieren; bei auftretendem Widerstand ist mit dem Aufreiben zu beginnen und das Gewicht auf dem Bohrgestänge (WOB) streng zu kontrollieren (im Allgemeinen unter 49 kN).

2. Keilwellenreinigung während des Bohrens

Beim Richtbohren werden, beginnend mit dem Aufbauabschnitt, häufig Keilwellen-Wischer im Bohrloch-BHA eingesetzt. Je nach Krümmung des Bohrlochs und Lithologie der Formation werden die Keilwellen-Wischer in den „Knick“-Abschnitten, in denen sich Keilwellen bilden können, wiederholt aufgeweitet, um deren Entstehung zu verhindern.

VI. Schwimmerventil

Seine Hauptfunktionen bestehen darin, den Rückfluss von Bohrflüssigkeit (der Bohrlochmessgeräte beschädigen könnte) zu verhindern und ein Verstopfen der Meißeldüsen zu vermeiden.

VII. Hangar-Unter

Das MWD-Instrument (Measurement While Drilling) ist darin untergebracht und bietet so eine sichere und stabile Messumgebung für das MWD.

An der Außenwand des Aufhängungselements befindet sich eine Skala zur Kalibrierung der Steigseite des Exzenterbohrgeräts (EPB) und zur Messung des Versatzes zwischen Bohrlochmesssystem (MWD) und EPB. Die Innenwand des Aufhängungselements ist mit einem hervorstehenden Keil versehen, der beim Einstellen des MWD verwendet wird. Wenn das MWD nicht in Betrieb ist, muss das Aufhängungselement vorab entfernt werden, um zu verhindern, dass der Keil durch zu hohe Fördermengen weggespült wird (was zu Unfällen im Bohrloch führen kann).

VIII. Krug

Seine Hauptfunktion besteht darin, das Arbeitsgleichgewicht zwischen Bohrmeißel und Bohrgestänge aufrechtzuerhalten und bei einem Festklemmen des Bohrgestänges zu helfen, dieses zu lösen.

IX. Flexibles Gelenk

Seine Hauptfunktion besteht darin, das Rüttelgerät zu schützen und die Elastizität des Bohrstrangs während des Rüttelvorgangs zu erhöhen.