Что такое буровой стабилизатор?

В нефтегазовой отрасли стабилизаторы бурения играют решающую роль в обеспечении эффективности, точности и безопасности буровых операций. Будь то на берегу или на морском бурении, стабилизаторы помогают поддерживать направленное управление узел нижнего отверстия (BHA), уменьшая вибрации, предотвращение отклонения и повышение общих производительности бурения.

Достижения в области бурения технологии привели к разработке различных типов стабилизаторов, каждый из которых предназначен для оптимизации эффективности бурения в определенных геологических условиях. В этой статье будет проведен углубленный анализ стабилизаторов бурения, их цели, функций и классификаций. Понимая эти аспекты, инженеры по бурению и полевые операторы могут принимать обоснованные решения относительно выбора и применения стабилизаторов для повышения стабильности скважины и точности бурения.

Что такое буровой стабилизатор?

Стабилизатор бурения - это специализированный инструмент для скважины, используемый в операциях бурения для предотвращения нежелательного отклонения и улучшения стабильности буровой струны. Обычно он расположен в BHA, чтобы обеспечить боковую поддержку бурового бита и бурильных воротников, обеспечивая плавный и контролируемый процесс бурения.

Ключевые особенности бурового стабилизатора:

• Цилиндрическое тело с лезвиями или плавниками прикреплено.

• Позиционируется в стратегических точках в строке сверла.

• Помогает в уменьшении вибраций и колебаний крутящего момента.

• Улучшает контроль траектории бурения.

Стабилизаторы бурения производятся с использованием высокопрочных стальных или немагнитных материалов, в зависимости от применения. Они предназначены для выдержания суровых буровых сред, включая скважины с высоким давлением и высокой температурой (HPHT).

Какова цель бурового стабилизатора?

Основной целью стабилизатора бурения является поддержание устойчивости направления BHA, предотвращение нежелательных отклонений от скважин и обеспечение плавного процесса бурения. Ниже приведены некоторые из ключевых функций:

1. Предотвращает отклонение скважины

• Стабилизаторы бурения помогают сохранить бит на бурину, выровненную с запланированной хорошо траекторией.

• Уменьшает тяжесть собак (DLS), обеспечивая прямую дыру.

2. Минимизирует вибрации и вихрь

• Неконтролируемые вибрации бурильной струны могут вызвать сбои инструментов и преждевременный износ.

• Стабилизатор ослабляет боковые движения, уменьшая ударные нагрузки на BHA.

3. Повышает производительность бита

• Обеспечивает равномерное распределение веса на бит, улучшая ROP (скорость проникновения).

• Сокращает бит, что позволяет более плавно вырезать камень.

4. Предотвращает дифференциальное прилипание

• Помогает поддерживать диаметр Wellbore, предотвращая проблемы прилипания в мягких формациях.

5. Улучшает очистку отверстий

• Стабилизаторы помогают в сокращении транспорта, снижая риск упаковки.

Обеспечивая лучшего контроля над траекторией бурения, стабилизаторы помогают снизить общие затраты на бурение за счет минимизации непродуктивного времени (NPT) и повышения эффективности эксплуатации.

Какова функция стабилизатора в BHA?

Сборка нижних отверстий (BHA) является важнейшим компонентом бурильной струны, а стабилизаторы играют жизненно важную роль в оптимизации ее производительности. Функция стабилизатора в BHA может быть классифицирована следующим образом:

1. Направленное управление

• Стабилизаторы, находящиеся вблизи битов, помогают поддерживать стабильность битов, обеспечивая последовательную траекторию.

• Стабилизаторы струны контролируют угловое отклонение, уменьшая нежелательное отклонение.

2. Распределение нагрузки

• Распределяет осевую и радиальную нагрузку по всему BHA, уменьшая колебания крутящего момента.

• Предотвращает чрезмерный износ на буровых ошейниках и других инструментах.

3. Сокращение движения скольжения

• Слитель-это общая проблема в бурении, где бит чередуются между прилипанием и внезапным движением.

• Стабилизаторы уменьшают силы трения, обеспечивая более плавную операцию бурения.

4. Увеличение и кондиционирование отверстий

• Некоторые конструкции стабилизатора помогают сохранить желаемый размер отверстия.

• Стабилизаторы типа лезвия помогают вырезать избыточное образование.

Стратегическое размещение стабилизаторов в BHAS значительно влияет на эффективность бурения, что делает их неотъемлемым инструментом в современных операциях на нефтяном поле.

Типы стабилизаторов

Классификация на основе позиции в строке

Стабилизаторы бурения могут быть классифицированы на основе их размещения в строке сверла:

Классификация на основе стабилизатора Дизайн

Классификация основе типов

на

Заключение

Стабилизатор бурения является важным инструментом для скважины, который повышает эффективность, точность и стабильность операций бурения. Предотвращая отклонение скважины, снижение вибраций и оптимизацию битов, стабилизаторы способствуют экономически эффективному и эффективному бурению. Их классификация на основе позиции, проектирования, типа лезвия и работы позволяет инженерам выбрать наиболее подходящий тип стабилизатора для различных условий бурения.

Благодаря достижениям в области буровых технологий современные стабилизаторы в настоящее время разработаны с улучшенными материалами и функциями интеллектуальной автоматизации, повышающими безопасность и производительность бурения. Понимание роли и критериев отбора стабилизаторов имеет решающее значение для достижения успешного завершения скважины в нефтегазовой отрасли.

Часто задаваемые вопросы

1. В чем разница между стабилизатором бурения и развернутой?

Стабилизатор бурения в первую очередь используется для поддержания направленного контроля, тогда как речь предназначена для увеличения или сглаживания диаметра скважины.

2. Как стабилизаторы предотвращают отклонение для скважины?

Обеспечивая боковую поддержку BHA, стабилизаторы уменьшают угловые отклонения и помогают поддерживать прямой путь бурения.

3. Какие материалы используются для производства стабилизаторов бурения?

Большинство стабилизаторов изготовлены из высокопрочных стали, немагнитных материалов или вольфрамовых сплавов, армированных карбидом для повышения долговечности.

4. Когда следует использовать регулируемый стабилизатор?

Регулируемые стабилизаторы идеально подходят для направленного бурения, где диаметры скважины варьируются, что позволяет регулировать в реальном времени во время бурения.

5. Спиральные стабилизаторы лезвия лучше, чем прямые стабилизаторы лезвия?

Стабилизаторы спиральных лезвий являются предпочтительными для высокоэффективных скважин, поскольку они уменьшают дифференциальную прилипку, тогда как прямые стабилизаторы лезвия предлагают лучшую очистку отверстий.