Бурильная колонна состоит из 2-х частей: из верхней, собственно колонны бурильных труб, и нижней - компоновки низа бурильной ко­лонны, в которую входит долото, Наддолотный калибратор (центра­тор), забойный двигатель (или без него), УБТ, целый ряд опорно- центрирующих и других элементов.

Так как совершенно вертикальной скважины нет, то, естественно, КНБК отклоняется от ее оси и в то же время под воздействием крутя­щего момента и нагрузки теряет свою устойчивость и долото в еще большей мере отклоняется от оси скважины.

Схема отклонения КНБК от оси скважины под воздействием откло­няющих сил и перекоса представлена на рис. 4.12, где видно, что общий угол отклонения <рф_Ш равен сумме углов от перекоса и прогиба КНБК.

На рисунке 4.13 показана схема КНБК и те силы, которые воздей­ствуют на нее и приводят к потере устойчивости: Р - вес сжатой части колонны; q - вес единицы длины компоновки; l - длина компоновки; ql - собственный вес компоновки, который можно заменить сосредото­ченной нагрузкой ql /2, приложенной к верхней части КНБК; Mв - из­гибающий момент, обусловленный прогибом вышележащей части бу­рильной колонны и приложенный к верхнему концу компоновки; Мн - изгибающий момент, обусловленный асимметричным разрушени­ем породы забоя и приложенный к нижнему концу компоновки; F _ц - центробежная сила инерции, обусловленная вращением компо­новки; М_кр - крутящий момент, передаваемый через компоновку на

долото. Он очень незначителен для КНБК и поэтому им можно пре­небречь.

Заделки бывают жесткие, упругие и шарнирные. Уравнение изогнутой оси компоновки:

где: d - диаметральный зазор между центратором и стенками скважи­ны; I - расстояние между опорой и долотом.

Так как долото совершает сложное вращение: вокруг своей собст­венной оси и вокруг- оси скважины, - то формируется ствол, в сечении отличный от цилиндра. Это плохо для крепления скважины. Поэтому в обязательно порядке над долотом следует устанавливать наддолотный калибратор, который формирует ствол цилиндрической формы, слу­жит стабилизатором, охраняет опору долота и уменьшает поперечные колебания долота.

4.7. Эксплуатация бурильных труб

Бурильная колонна работает в сложных, тяжелых условиях и ее состоянием во многом определяется эффективность использования рабочего времени на протяжении каждого рейса. Состояние бурильной колонны и надежность ее работы зависят от соблюдения правил ее эксплуатации. Они регламентированы инструкциями и «Едиными тех­ническими правилами ведения работ при строительстве скважина на нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождениях». Основные требования по рациональному использованию бурильных труб и УБТ сводятся к следующему:

соблюдение рекомендованных соотношений между номинальным диаметром бурильных труб, УБТ и диаметром ствола скважины (табл. 4.15);

использование утяжеленного низа из УБТ в количестве, доста­точном для создания нагрузки на долото только за счет веса УБТ и разгрузки бурильных труб от продольных сжимающих усилий;

использование спиральных и квадратных УБТ в случае повышен­ных требований к стабилизации низа бурильной колонны;

соблюдение условий, позволяющих избежать частот вращения, которые могут приводить к резонансному усилению колебательных процессов в бурильной колонне;

систематический контроль износа бурильных труб и замков к ним, УБТ и переводников и их резьбовых концов;

учет работы бурильных труб и своевременное заполнение пас­портов на комплекты труб;

своевременная выбраковка бурильных труб, имеющих чрезмер­ный износ или недопустимую стрелу прогиба.

Таблица 4.15