Призначення децентратора — створення відхиляючої сили на долото.

Ця відхиляюча система так само, як і відхиляюча система з подвійним згином корпусу, може використовуватися при роторно-орієнтованому способі буріння ПСС.

Оскільки цей спосіб буріння повністю грунтується на реалізації відхиляючої сили на до­лоті, останнє повинне мати здатність руйнувати гірську породу в поперечному напрямку.

На відміну від відхиляючої системи з двома згинами у відхиляючої системи з децентрато­ром дуже малий кут перекосу долота у свердловині, тому діаметр стовбура свердловини при роторному способі збільшується незначно. Відхиляюча система з децентратором має ті самі недоліки, що й відхиляюча система з двома згинами.

Через відсутність досить надійних телесистем з безпровідним каналом зв'язку роторно-орієнтований спосіб буріння з використанням відхиляючих систем з подвійним згином кор­пусу вибійного двигуна і з децентраторами у практиці буріння похило-скерованих і горизон­тальних свердловин в країнах СНД не застосовується. Переважно використовуються компоновки з одним викривленим перехідником. У деяких випадках, наприклад, при забурюванні нового стовбура свердловини у верхній частині КНБК встановлюють додатковий викривлений перехідник або центратор.

►Відхиляюча система з подвійним згином корпусу (гвинтовий двигу­н із двома перекосами) забезпечує вищу інтенсивність набору зенітно­го кута, ніж для дви­гун з одним перекосом. КНБК, які включають гвинтові двигуни з од­ним перекосом, можна обертати на відміну від компоновок із гвинтови­ми двигунами із двома перекосами.

На рис.34 показані схеми конструкцій нижньої частини бури­льної колони, яка складається з гви­нтового двигуна з двома перекосами.

Фірмою «Sperry-Sun» (США) для набору зенітного кута при бурін­ні горизонтальних свердловин про­понуються КНБК із гвинтовими двигунами, які мають один або два перекоси(нижній — у з'єднанні шарніра вала за рахунок зігнутого корпусу двигуна; верхній — між ро­бочою секцією двигуна і перепуск­ним клапаном). Верхній перекос може бути постійним або регульованим.

Деякі відхиляючі система з подвійним згином корпусу можуть містити гвинтовий гідравлічний вибійний двигун і шпиндель, ко­рпус якого виготовлений з подвійним згином, причому на­прямок одного згину протилежний напрямку іншого.

Загальний кут згину змінюється від 0,13 до 0,78°. Для передачі обертального моменту на до­лото вал вибійного двигуна має в місці згину U-подібний шарнір. У верхній і нижній частині вибійного дви­гуна розміщені ОЦЕ.

Рисунок 34−Типові схеми конструкцій нижньої частини бурильної колони з гвинтовим двигуном із двома перекосами:

1—верхній перекос; 2—перепускний клапан; 3— гвинтовий двигун;

4—накладка; 5—нижній перекіс; 6—шпиндель; 7—долото;

8— верхній центратор; 9— нижній центратор

При використанні відхиляючої системи з подвійним згином корпусу ексцентриситет бурильної колони є мен­шим, ніж у разі з використанням звичайної компоновки з одним викривленим перехідником. Тому стає можли­вим обертання двигуна протягом тривалого часу, якщо не виникає потреби відхилити свердловину від почат­кового напрямку. Під час буріння прямолінійної ділянки стовбура свердловини бурильну колону обертають ро­тором з частотою 60—100 об/хв. Оскільки обертання колони перешкоджає дії відхиляючої сили у будь-якій ви­значеній точці, стовбур свердловини формується прямо­лінійним.

Для того, щоб відхилити свердловину від прямолі­нійного напрямку, гвинтовий двигун орієнтується відпо­відно до показань системи контролю. При подальшому бу­рінні положення відхилювача не змінюють. Долота, які використовуються з системою, мають забезпечити ефективне руйнування гірських порід у всьому інтервалі запланованого буріння. Крім цього, конструкція долота має забезпечувати ефектив­не буріння як прямолінійних, так і викривлених ділянок стовбура свердловини. Полікристалічні алмазні долота виявились найбільш ефективними при бурінні з гвинтовими двигунами у гірських породах від м'яких до середніх. Шарошкові долота також можуть використовуватися із системою, хоча термін їхньої служби менший у порівнянні з полікристалічними алмазними долотами.

Чергуючи роторний і орієнтований з допомогою гвинтового вибійного двигуна способи буріння, можна здійснювати буріння свердловини із складним профілем за один рейс без зміни КНБК.

При використанні відхиляючих систем з подвійним згином корпусу на площі Олвін-Нарт при бурінні долотами діаметром 311 мм у нижніх палеоценових і крейдяних відкладах виявле­ні істотні недоліки такої технології буріння ПСС (G.Delafon, 1989 p.), а саме:

• важко передбачити, в якому напрямку відхиляюча система буде викривляти стовбур сверд­ловини при роторному способі буріння. Тому частіше доводилося проводити буріння в орієн­тованому (з допомогою гвинтового двигуна) способі. Під час орієнтованого буріння спостері­галися безсистемні коливання вибійного двигуна. Навіть недовготривале довбання для коректування азимута було менш ефективним у порівнянні із звичайним відхилювачем;

• швидкість буріння була нижчою у порівнянні з традиційною технологією за рахунок ре­жимного обмеження, пов'язаного з характеристикою гвинтового двигуна;

• мала місце також тенденція щодо формування стовбура свердловини спіральної форми, через що багато часу доводилося витрачати на проробку стовбура свердловини.

Було також відзначено, що застосування звичайної технології буріння ПСС на площі Олвін-Нарт у порівнянні із застосуванням відхиляючої системи дає такі переваги:

Фірма «Sperry-Sun» рекомендує такі КНБК із використанням гвинто­вих двигунів з одним перекосом (ком­поновки, які допускають обертання):

• долото, гвинтовий двигун з одним перекосом, одна ОБТ з центраторами, вибійний ву­зол системи вимірювань у процесі буріння, одна ОБТ з центраторами, яс, товстостінна бури­льна труба, бурильні труби;

• долото, гвинтовий двигун з центратором в нижній частині та одним перекосом, інші еле­менти такі, як у попередній КНБК;

• долото, гвинтовий двигун з накладкою в нижній частині та одним перекосом, інші еле­менти такі, як у попередніх КНБК.

Фірма також рекомендує КНБК із використанням гвинтових двигунів із двома перекоса­ми (компоновки, які не допускають обертання):

• долото, гвинтовий двигун із двома перекосами, одна ОБТ з центраторами, вибійний ву­зол системи вимірювань у процесі буріння, одна ОБТ із центраторами, яс, товстостінна бу­рильна труба, бурильні труби;

долото, гвинтовий двигун із двома перекосами і нижньою накладкою та верхнім центратором, інші елементи такі, як у попередній КНБК;

• долото, гвинтовий двигун із двома перекосами і верхнім центратором, інші елементи такі, як у попередніх КНБК;

• долото, гвинтовий двигун із двома перекосами та довгою лопатевою накладкою в нижній частині, інші елементи такі, як у попередніх КНБК.

► КНБК для стабілізації напрямку свердловинипризначена для проходження інтервалів по­хило-скерованих та горизонтальних свердловин з постійними зенітним та азимутальним кута­ми. При бурінні тангенціальних ділянок свердловин використовують неорієнтовані компонов­ки з ОЦЕ, кількість і місце розташування яких визначають за спеціальними методиками або на основі досвіду буріння у відповідних умовах.

При бурінні ПСС на нафтових родовищах Республіки Комі (Росія) використовують такі стабілізуючі КНБК:

• долото діаметром 295,3 мм; калібратор МК-295,3 або КЛС-295,3; 203-мм ОБТ довжиною 5,5-6,2 м; МК-295,3 (КЛС-295,3); 203-мм ОБТ довжиною 100 м;

• долото діаметром 295,3 мм; 203-мм ОБТЗ довжиною 3,0—3,5 м; МК-295,3 (КЛС-295,3); 203-мм ОБТЗ довжиною 100 м;

• долото діаметром 295,3 мм; перехідник довжиною 0,5 м; МК (КЛС) діаметром 290—292 мм; турбобур діаметром 240 мм; 203-мм ОБТ довжиною 25 м;

• долото діаметром 295,3 мм; МК-295,3 (КЛС-295,3); 203-мм ОБТ довжиною 4,0—4,2 м; МК-295 (КЛС-295); 203-мм ОБТ довжиною 14-15 м; МК-295 (КЛС-295); 203-мм ОБТ дов­жиною 100 м;

• долото діаметром 215,9 мм; МК-215,9 (КЛС-215,9); 178-мм ОБТ довжиною 4,0—6,2 м; МК-215,9 (КЛС-215,9); 178-мм ОБТ;

• долото діаметром 215,9 мм; 178-мм ОБТЗ довжиною 2—3 м; МК-215,9 (КЛС-215,9); 178-мм ОБТ довжиною 75 м;

• долото діаметром 215,9 мм; перехідник довжиною 0,5—0,7 м; МК (КЛС) діаметром 213— 214 мм; турбобур діаметром 195 мм; 178-мм ОБТ;

• долото діаметром 215,9 мм; МК-215,9 (КЛС-215,9); 178-мм ОБТ довжиною 3,8—4,0м; МК-215 (КЛС-215); 178-мм ОБТ довжиною 14,3-14,8 м; МК-214 (КЛС-214); 178-мм ОБТ до­вжиною 75 м.

Наведені КНБК використовують для стабілізації зенітних кутів у межах від 10 до 35°.

В.Г. Григулецький і В.Т. Лук'янов пропонують для стабілізації зенітного кута такі КНБК (в порядку зростання їх ефективності):

• долото, ОБТ довжиною 4—8 м (або турбобур), ОЦЕ, ОБТ;

• долото, ОБТ довжиною 3—4 м (або секція турбобура), повнорозмірний ОЦЕ, ОБТ дов­жиною 6—8 м (або секція турбобура), повнорозмірний ОЦЕ, ОБТ (або секція турбобура);

• долото, ОБТ довжиною 3—4 м (або секція турбобура), повнорозмірний ОЦЕ, ОБТ дов­жиною 6—8 м (або секція турбобура), ОЦЕ, ОБТ довжиною 8—10 м (або секція турбобура), повнорозмірний ОЦЕ, ОБТ.

У цих компоновках доцільно встановлювати повнорозмірний надцолотний калібратор, який підсилює стабілізуючі характеристики КНБК.

На основі досвіду буріння ПСС H.Rabia рекомендує для стабілізації зенітного кута таку компоновку:

• долото, наддолотний перехідник, немагнітна ОБТ, стабілізатор, три ОБТ, стабілізатор, необхідна довжина ОБТ, товстостінна бурильна труба, бурильні труби.

Фірма «Sperry-Sun» рекомендує типову жорстку компоновку для стабілізації зенітного кута свердловини, яка вміщує три або більше стабілізаторів. Стабілізатори розміщують на невели­кій відстані (3—9 м) один від одного. Діаметр і розташування стабілізаторів вибирають з умов зменшення нахилу долота і бокової сили на долоті.

► КНБК для зменшення зенітного кутасвердловини призначена для проходження відповід­них інтервалів ПСС. Принцип дії безорієнтованої КНБК для зменшення зенітного кута осно­ваний на реалізації ефекту випрямляючої сили.

В.Г. Григулецький і В.Т. Лук'янов рекомендують для зменшення зенітного кута викорис­товувати гладкі маятникові компоновки або з одним ОЦЕ, розташованим на відстані 18—27 м.

К.В. Іогансен для зменшення кривизни рекомендує використовувати КНБК з одним центратором, діаметр та місце розташування якого вибирається залежно від діаметра долота, способу буріння і зенітного кута викривлення свердловини (табл.1).

Таблиця 1−КНБК для зменшення зенітного кута викривлення стовбура свердловини

* Діаметр кожуха на турбобурі діаметром 240 мм.

За H.Rabia, для буріння ділянок зменшення зенітного кута викривлення стовбура сверд­ловини рекомендується компоновка: долото, немагнітна ОБТ, стабілізатор, ОБТ необхідної довжини, товстостінна бурильна труба, бурильні труби.

Фірма «Sperry-Sun» рекомендує типову компоновку для зменшення зенітного кута ви­кривлення, яка включає три ОЦЕ. Інтенсивність зменшення зенітного кута регулюється міс­цем розташування та діаметром ОЦЕ над долотом. Зі збільшенням відстані ОЦЕ від долота інтенсивність падіння зенітного кута збільшується. Звичайно відстань між долотом та першим ОЦЕ становить біля 9 м. Відстані між другим і першим та третім і другим ОЦЕ приймається однаковою і рівною біля 9 м.