Вращение - бурильная колонна
Cтраница 2
В процессе вращения бурильной колонны, при бурении наклонных и искривленных участков, а также в результате потери прямолинейной формы равновесия трубы подвергаются изгибу. [16]
О характере вращения бурильной колонны в скважине имеются различные мнения. Многочисленные наблюдения показывают, что износ бурильной колонны в скважинах имеет часто односторонний характер, поэтому можно полагать, что в этом случае изогнутая колонна вращается в основном вокруг оси скважины. Известно, что при бурении в результате образования каверн и желобов изменяется конфигурация ствола скважины. Причиной образования каверн может быть вращение колонны вокруг оси скважины, а желоба могут образовываться как в результате вращения колонны только вокруг собственной оси, так и при подъеме и спуске в наклонной скважине. В работе [25] принято, что бурильная колонна вращается преимущественно вокруг собственной оси. В работах ( 9, 47 ] исследованы формы упругого равновесия бурильной колонны при условии, что она вращается вокруг оси скважины. В работе ( 2 ] найдены условия, при соблюдении которых возможно вращение колонны вокруг оси скважины и показано, что часть колонны вращается вокруг собственной оси, часть может вращаться вокруг оси скважины. [17]
В процессе вращения бурильной колонны система выходит из равновесия и испытывает различные по форме и режиму колебания, при этом периодически меняются величина отклонения оси вращения от оси скважины, угол закручивания и размах колебаний. Колебания колонны могут быть крутильными, поперечными и продольными. Практически колонна испытывает колебания всех трех видов. [18]
В процессе вращения бурильной колонны обнаружили, что аварийные трубы не отвинчиваются. [19]
Влияние скорости вращения бурильной колонны имеет двоякое значение. С одной стороны, при увеличении скорости вращения возрастает действие сил, отклоняющих бурильную компоновку, что способствует искривлению скважин, с другой стороны, с увеличением скорости вращения колонны повышается ее устойчивость или сопротивление изменению направления оси ее вращения. Наконец, при увеличении скорости вращения возрастает механическая скорость, а следовательно, уменьшается время, в течение которого действуют силы, вызывающие искривление. Таким образом, можно считать, что увеличение скорости вращения, в конечном итоге способствует бурению более прямолинейных скважин. [20]
С целью вращения бурильной колонны труб при герметизированном устье, роль которого выполняет резиновый пакер головки, на универсальный превентор устанавливают вращающуюся головку. Резиновый пакер представляет собой цилиндрический элемент, гуммированный на металлическое основание ( остов), с суживающимся коническим окончанием в нижней части. Нижняя часть пакера отливается шестигранной, квадратной или круглой формы; при этих конструкциях осуществляется циркуляция бурового раствора ниже вращающегося узла через боковой отвод головки. Пакер герметизирует устье скважины в процессе бурения и расхаживания бурильной колонны труб на длину ведущей или бурильной трубы. Для подъема из скважины бурильных труб с долотом из головки извлекают пакер с вращающимся узлом. Вращающаяся головка в отличие от универсального превентора частично может удерживать бурильную колонну труб от выталкивания под давлением скважинкой среды, действующей на металлический остов пакера. Такая конструкция головки с термостойким пакером используется в процессе бурения скважин на термальные воды с высокой температурой пароводяной смеси. [21]
При бурении для вращения бурильной колонны используется основной электродвигатель силового вертлюга. [22]
Ротор служит для вращения бурильной колонны ( роторное бурение), периодического проворачивания бурильной колонны ( турбинное бурение и электробурение), подвески бурильной колонны во время спуско-подъемных работ и подвески обсадной колонны при спуске ее в скважину. [23]
Как видно, вращение бурильной колонны, необходимое при роторном бурении, приводит к значительному осложнению процесса проходки скважины. Этим и объясняется вытеснение роторного бурения в ряде районов бурением с забойными двигателями. [24]
 |
Схема ротора. [25] |
Роторы предназначены для вращения вертикально подвешенной бурильной колонны с частотой 30 - 300 об / мин при роторном бурении или восприятия реактивного крутящего момента при бурении забойными двигателями. Они служат также для поддержания на весу колонн бурильных или обсадных труб, устанавливаемых на его столе на элеваторе или клиньях. Роторы также используются при отвинчивании и свинчивании труб в процессе СПО, ловильных и аварийных работ. Ротор представляет собой как бы конический зубчатый редуктор, ведомое коническое колесо которого насажено на втулку, соединенную со столом. Вертикальная ось стола расположена по оси скважины. [26]
С повышением частоты вращения бурильной колонны возрастает роль центробежных сил и продольный прогиб может происходить при меньших осевых нагрузках. С ростом частоты вращения длина / ф уменьшается. Кроме того, при повышенных частотах может усиливаться боковая вибрация долота и в соответствующих условиях - его фрезерующее воздействие на стенки ствола. [27]
С повышением частоты вращения бурильной колонны возрастает роль центробежных сил и продольный прогиб может происходить при меньших осевых нагрузках. С ростом частоты вращения длина 7, уменьшается. Кроме того, при повышенных частотах может усиливаться боковая вибрация долота и в соответствующих условиях - его фрезерующее воздействие на стенки ствола. [28]
Чем выше скорость вращения бурильной колонны, тем меньшее значение принимает эффективный коэффициент трения. Таким образом, прикладывая дополнительно вращающий момент к колонне, удается дополнительно снизить тяговое усилие. [29]
При уменьшении скорости вращения бурильной колонны предельная глубина бурения увеличивается. [30]
Страницы: 1 2 3 4