כלי קידוח כיווניים קונבנציונליים

שלוש סוגיות שיש לטפל בהן בבקרת מסלול קידוח:

① תכננו באופן סביר את מכלול החור התחתון (BHA) כך שיוכל לשלוט בקצב השינוי של זווית סטיית החור.

② יש לתכנן או לבחור באופן סביר כלי קידוח עם מבנים מיוחדים כדי לשלוט בקצב השינוי של זווית האזימוט של הקידוח.

③ בחירה ושליטה סבירה במשקל על המקדח (WOB) כדי לווסת את קצב החדירה האנכית של המקדח ואת גודל כוחות ההיווצרות, ובכך להשיג שליטה על עקמומיות קידוח הבאר.

כלי קידוח כיווניים קונבנציונליים כוללים בעיקר תת-צירים כיווניים, קולרי קידוח לא מגנטיים (NMDC), צינורות קידוח כבדים (HWDP), מייצבים, מגבי מושב מפתח וכו'.

א. סאב כיווני

1. סוגים

תת-מקטע ישר כיווני: משמש לקידוח כיווני עם מקדחי חלל מתקדמים (PCD) בעלי בית כפוף.

תת-מקטע כפוף כיווני: משמש לקידוח כיווני עם מקדחי חלל מתקדם (PCD) בעלי בית ישר.

2. מבנה בסיסי

1) סאב ישר כיווני

רכיבים: מארז 4, שרוול מרכז 1, מפתח כיוון 3, בורג כיוון 2

2) סאב כפוף כיווני

רכיבים: מארז 4, שרוול מרכזי 1, מפתח כיווני 3, בורג כיוון 2. בהשוואה לתת-חלק ישר כיווני, יש לו זווית כיפוף מבנית λ, ונוסחת החישוב היא: λ = 57.3 × (a – b) / d

II. קולר קידוח לא מגנטי (NMDC)

1. פונקציה

יש להגן על מכשירי מדידה מגנטיים כדי למנוע שגיאות מדידה.

בצע את הפונקציות של קולרי קידוח רגילים.

2. חומרים של קולרי קידוח לא מגנטיים

כולל בעיקר סגסוגת מונל (המכילה נחושת, ניקל, כרום וכו'), סגסוגת כרום-ניקל, סגסוגת אוסטניטית המבוססת על כרום-מנגן, סגסוגת בריליום-נחושת, פלדה לא מגנטית SMFI ופלדת מנגן-כרום-ניקל ביתית.

3. בחירת אורך צווארון קידוח לא מגנטי

עיין ב"מפת עוצמת השדה המגנטי האופקי של כדור הארץ". בחירה סבירה של אורך צווארון הקידוח הלא מגנטי מאפשרת מדידה מדויקת של האזימוט המגנטי באזור החור הפתוח. ככל שעוצמת המגנטיות של האזור גבוהה יותר, כך צווארון הקידוח הלא מגנטי הנדרש ארוך יותר.

4. בדיקה ושימוש בצווארוני קידוח לא מגנטיים

1) ישרות המשטח הגלילי החיצוני של צווארון הקידוח הלא מגנטי תהיה ≤ 2 מ"מ/מ', וישרות לכל אורכו תהיה ≤ 5 מ"מ/מ'.

2)שריטות על פני גוף הצינור של צווארון הקידוח הלא מגנטי לא יחרגו ממגבלת השריטות המותרת שצוינה.

3)משטח ההברגה יהיה חלק, ללא סימנים לא אחידים, סדקים, סדקים או נזקים אחרים.

4）מומנט האיפור של הברגות צווארון הקידוח הלא מגנטי יהיה ≥ מומנט הסיבוב המינימלי שצוין.

5)יש לבדוק את החדירות המגנטית היחסית והאחידות המגנטית של צווארון הקידוח הלא מגנטי אחת לשנה, ותוצאות הבדיקה צריכות לעמוד במפרטי תקן צווארון הקידוח הלא מגנטי (SY5145-86).

ג. צינור קידוח כבד (HWDP)

הוא משמש בתחתית ה-BHA כדי להחליף קולרי קידוח להפעלת לחץ. בפעולות כיווניות עם כלי היגוי, הוא מפחית את שטח המגע עם דופן קידוח הבאר, ממזער את התנגדות החיכוך, מקל על פעולות החלקה, משפר את בטיחות הקידוח, ותורם לשליטה על פרמטרי קידוח כיווניים. הוא משמש גם כקטע מעבר בין קולרי קידוח לצינורות קידוח כדי למתן שינויי קשיחות.

IV. מייצב

1.יישומים של מייצבים בקידוח כיווני

ב-BHAs בנייה ו-BHAs ירידה, מייצבים משמשים כנקודות משען. על ידי התאמת מיקום המייצבים ב-BHA התחתון, ניתן לשנות את מצב המאמץ של ה-BHA התחתון כדי להשיג שליטה במסלול קידוח הקידוח.

2.הגבירו את קשיחות ה-BHA התחתון כדי לייצב את סטיית החור והאזימוט. ב-BHAs בעלי זווית אחיזה, קשיחות ה-BHA התחתון משופרת על ידי הקטנת המרחק בין הקצה למייצב, ובין המייצבים, על מנת להגביל את עיוות הדחיסה של ה-BHA התחתון ולהשיג את אפקט החזקת הסטייה.

3.יש לעצב את קדח הבאר כך ששינוי העקמומיות שלו יהיה עדין וחלק, מה שעוזר להפחית את התרחשותם של סיבוכים בקידוח.

הערה! בעת הכנסת המייצב לתוך הבאר ומשיכתו החוצה מהבאר, יש למדוד בזהירות את הקוטר החיצוני של המייצב, לבדוק את מצב הבלאי שלו ואת מיקום ההתקנה ב-BHA. הבלאי בקוטר החיצוני של המייצב לא יעלה על 2 מ"מ.

סוגי מייצבים:

מייצב סימטרי בעל צלעות ישרות מייצב כדורי בעל חמש אונות (שלוש אונות)

מייצב ספירלי בעל חמש אונות (שלוש אונות)שרוול מייצב להחלפה

מייצב אקסצנטרי בעל שלוש אונותמייצב ניתן להחלפה

V. מגב מושב מפתח

הצורה הגיאומטרית של מגב מושב המפתח דומה לזו של מייצב ספירלי. ממדיו הכלליים קטנים יותר מאלה של מייצב אך גדולים יותר מאלה של קולר קידוח. בשונה מהמייצב הספירלי, גם הכתפיים העליונות והתחתונות המשופעות של מגב מושב המפתח מרותכות על פני השטח עם אלקטרודות מסגסוגת קשה לצורה חרוטית, אשר מבצעת את הפונקציות של חיתוך, רימינג וניגוב מושבי המפתח.

מיקום מגב מושב המפתח במחרוזת הקידוח הוא כדלקמן:

1. BHA מתמחה לניגוב מושבים מרכזיים

תצורת BHA לניגוב מושבי מפתח כלליים: ביט + קולר קידוח קטן (50～60 מטר) + מגב מושב מפתח + צנצנת קידוח + צינור קידוח כבד (HWDP).

לניגוב מושבי מפתח ארוכים יותר, ניתן לאמץ את ה-BHA הבא: ביט + מעמד אחד של קולר קידוח קטן + מגב מושב מפתח + מעמד אחד של קולר קידוח קטן + חיבור גמיש + צנצנת קידוח + צינור קידוח כבד (HWDP).

הקוטר החיצוני של צווארון הקידוח הקטן במחרוזת הקידוח יהיה זהה לקוטר החיצוני של חיבור צינור הקידוח בו נעשה שימוש במהלך הקידוח. בעת הפעלת מחרוזת הקידוח לגובה של כ-100 מטר מעל מושב המפתח, יש לשלוט במהירות הפעולה; כאשר נתקלים בהתנגדות, יש להתחיל בחריטה ולשלוט בקפדנות ב-WOB (בדרך כלל פחות מ-49kN).

2. ניגוב מושב המפתח בזמן הקידוח

בקידוח כיווני, החל מקטע הבנייה, משתמשים לעתים קרובות במגבי מושב מפתח ב-BHA של קרקעית הקידוח. בהתאם לעקמומיות קדח הקידוח וליתולוגיה של התצורה, מגב מושב המפתח משמש לחיתוך חוזר ונשנה בקטעי "רגל כלבים" שבהם סביר להניח שייווצרו מושבי מפתח, כדי למנוע היווצרות מושב מפתח.

ו. שסתום צף

תפקידיו העיקריים הם למנוע זרימה חוזרת של נוזל קידוח (אשר עלול לפגוע בכלי מדידה בקידוח) ולמנוע חסימה של פיות הקידוח.

VII. תת קולב

מכשיר המדידה בזמן הקידוח (MWD) מותקן בו, ומספק סביבת מדידה בטוחה ויציבה עבור ה-MWD.

על הדופן החיצונית של תת-המתלה ישנו קו קנה מידה בצד הגבוה, המשמש לכיול הצד הגבוה של קידוח החלל הפרוגרסיבי (PCD) ומדידת ערך ההיסט בין ה-MWD ל-PCD. הדופן הפנימית של תת-המתלה מצוידת במפתח בולט, המשמש כאשר ה-MWD מוגדר. כאשר ה-MWD אינו בשימוש, יש לשים לב להסרת תת-המתלה תחילה כדי למנוע שטיפת המפתח עקב קצב זרימה מוגזם (מה שעלול לגרום לתאונות במורד הקידוח).

ח. צנצנת

תפקידו העיקרי הוא לשמור על איזון העבודה של המקדח ומוט הקידוח, ולעזור לשחרר את הצינור התקוע כאשר מתרחשת הידבקות.

IX. מפרק גמיש

תפקידו העיקרי הוא להגן על הקנקן ולהגביר את גמישות מיתר הקידוח במהלך הקנקן.