Типичные инструменты управления, используемые при переоборудовании буровых установок с традиционной навигацией на горизонтально-направленное бурение (ГНБ).
1. Лопаточное сверло
Также известен как сверло с утиным клювом, сверло с направляющей пластиной или лопастное сверло.
В зависимости от условий образования, он обычно доступен в следующих формах:
стандартный тип с одним изгибом, и
улучшенный тип с двойным изгибом.
Он в основном подходит для мягких и среднетвердых, относительно однородных глинистых образований, а также для рыхлых и умеренно плотных песчаных грунтов.
Способ управления:
Для прямого бурения: вращайте бурильную колонну, одновременно создавая осевое усилие.
Для управления вращением: остановите вращение, сориентируйте рабочую поверхность сверла в нужном направлении, затем толкайте, не вращая.
Отслеживайте изменение угла в режиме реального времени, чтобы избежать чрезмерной коррекции.
2. Качающаяся бита
Качающееся долото используется в более твердых породах и мягких грунтах, где одной лишь тяги недостаточно для проходки.
Способ управления:
Во время намотки/проточки: поочередно покачивайте долото по часовой стрелке и против часовой стрелки.
Для прямого сверления: то же самое, что и с лопаточным сверлом — вращение плюс осевая нагрузка.
3. Изогнутая нижняя буровая колонна (Bent Sub BHA)
Этот буровой компоновочный узел обычно используется для крупных направленных пересечений в мягких породах.
Угол изгиба обычно составляет 1,5°–2°, часто используется в сочетании с трехгранным сверлом с фрезерованными зубьями.
В более плотных формациях с достаточной тягой эффективность отклонения выше.
В мягких породах тенденция к наращиванию относительно слабая.
Принципы управления такие же, как и для долота-лопатки.
4. Буровой двигатель в забое скважины (буровой двигатель в компоновке)
Буровой двигатель обеспечивает как возможность отклонения бурового раствора, так и мощность бурения в скважине. Обычно он используется в паре с трехконусным долотом и является основным инструментом для бурения твердых пород и горных пород.
В неглубоком, очень мягком грунте двигатель может провисать под собственным весом, что затрудняет подъем скважины и контроль траектории полета.
Управление направлением бурения осуществляется с помощью изогнутого кожуха/колена, угол которого обычно не превышает 3° (чаще всего 1,75°), расположенного примерно в 1,5 м позади бурового долота.
Меньшее расстояние от биты до изгиба + больший угол изгиба = более высокая чувствительность рулевого управления.
Управление рулевым механизмом осуществляется так же, как и при использовании лопаточного бура.
5. Система направляющих для бурения горных пород с двойными стенками бурильных труб
В этой системе используются два верхних привода, специально разработанных для бурильных труб с двойными стенками.
Его забойная компоновка аналогична системе с грязевым двигателем, но без забойного приводного устройства; обычно используются трехконусные долота.
Способ управления:
Внутренняя труба непрерывно вращает долото.
Направление потока определяется внешней трубой путем ориентации изогнутого корпуса.
Когда внутренняя и внешняя трубы вращаются одновременно, инструмент сверлит прямолинейно.
Изогнутый корпус одновременно поддерживает долото и вмещает зонд. Поскольку зонд расположен близко к хвостовой части долота, реакция рулевого управления происходит быстрее, чем у многих систем с грязевым двигателем. Однако из-за конструктивных ограничений бурильной трубы использование проводных систем наведения невозможно.
Наилучшим образом подходит для:
короткие переправы,
мягкая или среднетвердая порода,
Ограниченные площадки, где невозможно разместить крупные буровые установки и грязевые насосы.
Для проходов через твердые породы большого диаметра на большие расстояния этот метод, как правило, менее эффективен, чем бурение с использованием бурового насоса с грязевым приводом.
6. HDD Down-the-Hole Hammer BHA
Эта система, работающая на сжатом воздухе, подходит для небольших буровых установок, выполняющих короткие проходы в породах средней и высокой твердости с относительно высокой эффективностью проходки.
Направление сверления осуществляется с помощью эксцентрикового плоского сверла с твердосплавными вставками. Использование верхней части рабочей поверхности инструмента позволяет выполнять корректирующее направление сверления путем надавливания без вращения. Для прямолинейного сверления приложите умеренный вес к сверлу и вращайте его медленно.
