Sestava spodního otvoru - Bottom hole assembly

A sestava spodního otvoru (BHA) je složkou a vrtná souprava. Je to nejnižší část vrták, sahající od bitu k vrtné trubky. Sestava může sestávat z nákružků vrtáků, ponorek, jako jsou stabilizátory, výstružníky, rázy, otvírače otvorů a bitové dílce a bit.^[1]

Konstrukce BHA je založena na požadavcích dostatečného přenosu hmotnosti na bit (WOB), aby bylo možné vrtat a dosáhnout dostatečného Míra penetrace (ROP), což umožňuje směrové ovládání vrtáku nebo směrového vrtáku k vrtání podle plánované trajektorie a také k zahrnutí všeho Protokolování při vrtání (LWD) / Měření při vrtání (MWD) nástroje pro hodnocení formace. Návrh BHA se tak může velmi lišit od jednoduchých vertikálních vrtů s malými nebo nyní požadavky na LWD až po složité směrové vrty, které musí provozovat vícekombinační sady LWD.

Před spuštěním BHA má většina poskytovatelů služeb na ropném poli software pro modelování chování BHA, jako je maximální dosažitelný WOB, směrové tendence a schopnosti a dokonce přirozené harmonické sestavy, aby se zabránilo vibracím způsobeným vzrušujícími přirozenými frekvencemi.

Variace

Rotační sestava

Rotační sestavy^[2] se běžně používají tam, kde jsou formace předvídatelné a problémem je ekonomika plošiny. V takové sestavě váha límců vrtáku dává BHA tendenci k prohýbání nebo ohýbání na spodní straně otvoru, délka tuhosti límce a průměr a umístění stabilizátoru jsou navrženy jako prostředek pro řízení ohnutí BHA. To přinese požadovanou tendenci držet, budovat nebo klesat.

Schopnost měnit směrovou tendenci sestavy pochází z měnící se hmotnosti bitu. Pevná sestava má pouze jednu směrovou tendenci. Váha na bitu vám umožňuje vyladit tuto tendenci.

Sestava spodního otvoru (BHA) může být:

• hladký bez stabilizátorů
• sestava kyvadla se spodním otvorem pro snížení odchylky studny
• naplněné stabilizátory pro přímý otvor / krátkou sestavu zámku
• A opěra pro zvýšení odchylky studny / dlouhé sestavy zámku

Sestavy se spodními otvory jsou také popsány jako

• specializované, například kloubové,
• řiditelný, a
• orientovaný nebo neorientovaný.

Úplný / dlouhý zámek

Tato sestava se používá k vytvoření úhlu. Sestava obvykle obsahuje stabilizátor téměř bitů. Za tím by byl výběr vrtacích objímek a vrtáku Heavy Weight Drill Pipe (HWDP). Délka úseku PO stabilizátoru blízkého bitu by určovala rozsah rychlosti vytváření úhlu.

Po vhodné délce trubky po stabilizátoru blízkého bitu byste umístili stabilizátor vrtací struny.

Stručně řečeno, čím delší je mezera mezi blízkým vrtákem a stabilizátorem vrtné struny, tím větší je rychlost vytváření úhlu. Je třeba dbát na to, aby tato část nebyla příliš dlouhá, protože trubka se může příliš prohýbat a otírat se o stěnu vrtu. To by mohlo mít za následek klíčové uložení a zaboření potrubí do stěny vrtu.

Stabilizace / Krátký zámek

Tato sestava se obvykle používá k udržení úhlu vrtu. Tato sestava je velmi tuhá a umožňuje malý pohyb bitu.

Taková sestava by znamenala, že stabilizátory jsou těsně zabalené: stabilizátor téměř bitů do vzdálenosti 0–30 stop od vrtáku a další dva s odstupem 30 a 60 stop za ním. Pokud je použit krátký límec vrtáku, mohou být stabilizátory ještě blíže k sobě.

Čím kratší je vzdálenost mezi stabilizátory, znamená to, že se límce vrtáku méně ohýbají a váha na vrtáku (WOB) tlačí přímo na vrták, čímž udržuje úhel.

Sestava kyvadla

Sestava kyvadla se používá ke snížení rychlosti vytváření úhlu nebo ke snížení úhlu vrtání.

V této sestavě není téměř žádná sestava bitů. Přední část (BHA) se nechá viset v důsledku své vlastní hmotnosti. V takovém případě je první stabilizátor umístěn 30–45 stop za vrtákem.

Toto zavěšení znamená, že na spodní stranu otvoru působí síla, která způsobí odchylku. V případě přímé díry pak bit jednoduše pokračuje dolů.

Konfigurace BHA

Existují tři typy konfigurací BHA.^[3] Tyto konfigurace se obvykle zabývají použitím nebo uspořádáním vrtacích objímek, těžkého vrtného potrubí a standardního vrtného potrubí.

Typ 1, standardní jednoduchá konfigurace, používá pouze vrtnou trubku a vrtací objímky. V tomto případě zajišťují límce vrtáku potřebnou hmotnost bitu.

Typ 2 používá těžkou vrtnou trubku jako přechod mezi límci vrtáku a vrtnou trubkou. Hmotnost na bitu je dosažena límci vrtáku.

Typ 3 používá k dosažení směrové kontroly vrtací objímky. Těžká vrtací trubka aplikuje váhu na bit. Takové rozložení podporuje rychlejší BHA manipulaci s podlahou plošiny. Může také snížit tendenci k lepení diferenciálu.

Ve většině případů se výše uvedené tři typy konfigurací obvykle vztahují na přímé / vertikální studny, maximálně na nízké a střední úhly studní. Pro vysoký úhel a horizontální vrt je nutná pečlivá kontrola hmotnosti BHA. V tomto případě může být váha aplikována spuštěním vrtné trubky v tlaku ve vysokém úhlovém průřezu. Vysoký úhel může pomoci stabilizovat vrtací trubku, která jí umožní určité stlačení.

BHA nástroje

Stabilizátor

A stabilizátor se používá ve sloupci vrtacích objímek. Pomáhají vést vrták do díry. Hrají hlavní roli v směrové vrtání protože pomáhá určit cestu a úhel vrtu.

Je zvyklý

• vyrovnat zatížení bitu;
• zabránit víření spodní sestavy;
• minimalizovat bitovou procházku;
• minimalizovat ohyby a vibrace, které způsobují opotřebení kloubů nástroje;
• zabránit kontaktu límce s bočnicí vyvrtaného otvoru;
• minimalizovat usazení klíčů pomocí diferenciálního tlaku;
• omezují boční pohyb dolního BHA, takže snižují napětí na límci vrtáku a připojení BHA.

Pevný stabilizátory nemají žádné pohyblivé ani vyměnitelné části. Čepele a trn mohou být jednodílné (integrální) nebo přivařené k trnu (navařovací / svařovaná čepel). Čepele mohou být buď přímé nebo spirálové. Pracovní povrch může být impregnován karbidem wolframu nebo diamantovými vložkami.

Vyměnitelná čepel stabilizátory mohou udržovat plnou stabilizaci rozchodu, ale jejich čepele lze měnit pomocí nástrojů bez nutnosti obrábění nebo svařování

Typ rukávu stabilizátory mají vyměnitelné objímky, které lze v terénu měnit. Rukávy jsou rotační nebo nerotující.

Výstružníky jsou stabilizátory, které mají řezné prvky zapuštěné na svých ploutvích a používají se k udržení měřeného otvoru. Mohou být použity k vyvrtání psích nohou a sedadel na klíče v tvrdých formacích. Kvůli řezací schopnosti výstružníku bit dělá méně práce při udržování rozměru vrtání a více pracovního vrtání.

Underreamer

An podřízený se používá pro zvětšení vrtu, obvykle začínající v určitém bodě pod povrchem. Dělá to tak, že využívá rozšiřitelné nože, které se nasazují pouze v určeném čase nebo hloubce. Nesmí být zaměňována s otevřením otvoru, ke kterému dochází z povrchu, a ve většině případů má nástroj pro otvírání otvorů pevný průměr.

The podřízený využívá zvýšení tlaku nebo průtoku bláta k nasazení rozšiřitelných nožů. Odpovídající pokles tlaku napříč nástrojem by naznačoval, že se nástroj plně rozvinul.

Reference