Башмак бурение


Башмак для обсадной колонны. ООО «Уралнефтемаш»

  • Общие данные
  • Тех. характеристики

Башмаки колонные типа БКМ предназначены для оборудования низа обсадных колонн из труб по ГОСТ 631 диаметром от 114 до 508 мм с целью направления их по стволу скважин и защиты от повреждения при спуске в скважину.

Башмак состоит из стального толстостенного корпуса и бетонной направляющей насадки. Размеры и форма исполнения низа корпуса и направляющей насадки башмаков исключают опасность посадки спускаемой колонны на практически любые уступы на стенках скважины.

Башмаки изготавливают с короткой треугольной или трапецеидальными резьбами (ОТТМ и БТС — аналог резьбы Батресс), а также с высокогерметичным (газоплотным) соединением ОТТГ. Башмаки БКМ-102 изготавливаются с резьбовыми соединениями для гладких труб и гладких высокогерметичных труб НКМ.

Стандарты и сертификаты

  • Рабочая среда: промывочная жидкость, цементный раствор, нефть.
  • Температура рабочей среды: не более 120°С.
  • Сертификат соответствия: № С-РТЭ.002.ТУ.00273.
  • Срок действия: по 15.02.2020 г.
Обозначение Наружный диаметр
башмака, D, мм
Внутренний диаметр
(проходной) d, мм
Длина башмака
L, мм
Масса, кг
БKM — 114 133 50 221 6,3
БКМ — 127 146 60 227 7,3
БКМ — 140 159 70 237 8,4
БКМ — 146 166 70 244 9,8
БКМ — 168 188 80 252 11,2
БКМ — 178 198 90 261 13,7
БКМ — 194 216 100 269 16,7
БКМ — 219 245 110 283 22,7
БКМ — 245 270 120 289 27,0
БКМ — 273 299 130 299 32,5
БКМ — 299 324 150 303 37,2
БКМ — 324 351 160 347 48,2
БКМ — 340 365 170 350 51,2
БКМ — 351 376 180 330 50,7

БКМ — 377

402 190 333 57,0
БКМ — 406 432 200 359 68,4
БКМ — 426 451 220 360 72,1
БКМ — 508 533 280 372 101

Продукция / Буровое оборудование / Технологическая оснастка обсадных колонн / Башмак колонный БК-П и БКМ

Описание

характеристики

Чертежи

Назначение

Башмак предназначен для оборудования низа обсадных колонн с целью направления их по стволу скважины и защиты от повреждения при спуске в процессе крепления нефтяных и газовых скважин с температурой на забое до 250°С

Состав (башмак колонный типа БКМ)

  • башмак состоит из прочного стального корпуса и соединенной с ним полусферической бетонной насадки.
  • изделие легко поддается разбуриванию.
  • могут выполняться с присоединительной короткой треугольной резьбой, с трапецеидальной резьбой ОТТМ и ОТТГ по ГОСТ 632-80
  • а также резьбой Тенарис и Батресс по стандартам американского нефтяного института (API) и техническим условиям ТУ 3663-004-78682242-2014

Состав (башмак колонный типа БК-П)

  • башмак состоит из прочного стального корпуса и соединенной с ним полусферической бетонной насадки.
  • изделие легко поддается разбуриванию.
  • могут выполняться с присоединительной короткой треугольной резьбой, с трапецеидальной резьбой ОТТМ и ОТТГ по ГОСТ 632-80
  • а также резьбой Тенарис и Батресс по стандартам американского нефтяного института (API) и техническим условиям ТУ 3663-004-78682242-2014

Башмак колонный типа БКМ, габаритные размеры

Тип, условное обозначение башмака

Условный диаметр, мм

Наружный диаметр D, мм

Диаметр центрального отверстия D1, мм

Высота H. мм

Масса, кг, не более

БКМ-114

114

130

50+10

270

15

БКМ-146

146

166

70+10

297

18

БКМ-168

168

188

80+10

300

24

БКМ-178

178

198

90+10

325

32

БКМ-245

245

270

120+10

375

55

БКМ-324

324

351

160+10

360…390

87

БКМ-426

426

451

220+10

420

150

Башмак колонный типа БК-П, габаритные размеры

Тип башмака

Условный диаметр обсадной колонны, мм

Наружный диаметр устройства, D, мм

Проходной диаметр устройства, d, мм

Диаметр центрального отверстия в наконечнике, d1 мм

Диаметр боковых отверстий, d2 мм/ n количество

Длина устройства, L мм

Присоединитель-ная резьба ГОСТ632-80*

Масса, кг

БК-П 146

146

166

138

70

15/6

297

ОТТМ146

12,7

БК-П 168

168

187,7

160

80

15/6

318

ОТТМ168

15,5

БК-П 178

178

194

170

90

18/6

324

ОТТМ178

24,7

БК-П 245

245

270

236

120

20/8

352

ОТТМ245

30,2

БК-П 324

324

351

315

160

20/8

397

ОТТМ324

48,3

Главный специалист направления

Документы

Каталог продукции и услуг
УК ООО "ТМС групп"

Русская версия English version

С этим ищут

Башмак прорабатывающий Устройство манжетного цементирования (УМЦ) Фильтр скважинный ФСЩ

Направляющий башмак для обсадной колонны при бурении

Направляющий башмак и поплавковый башмак при бурении имеют коническую форму, обычно пулевидное устройство, которое устанавливается на дне колонны обсадных труб любого типа . Они направляют обсадную трубу к центру скважины, чтобы свести к минимуму удары породы о выступы или размывы при спуске обсадной трубы в скважину. Внешние части этих башмаков обычно изготавливаются из стали, что обычно соответствует размерам корпуса и резьбе 9.0004 . Внутренняя часть (включая конус) обычно изготавливается из бетона или термопластика, потому что этот материал необходимо высверливать, если скважина должна быть углублена за пределы обсадной трубы. Направляющие башмаки и поплавковые башмаки изготавливаются в широком диапазоне размеров, от 3 1/2 до 24 дюймов [от 8,9 до 61 см] в диаметре, и они обычно используются в обсадных колоннах от поверхности до промежуточных на малых глубинах.

Направляющий буровой башмак отличается от флотационного башмака отсутствием обратного клапана. Клапан обратный в поплавковом башмаке может предотвратить обратный поток или U-образную форму цементного раствора из кольцевого пространства в обсадную колонну. Поплавковый башмак также снижает вес крюка, поскольку обратный клапан увеличивает плавучесть обсадной колонны, предотвращая обратный поток жидкости при опускании обсадной колонны в скважину.

Базовый направляющий башмак Тип

Базовый тип показан на рис. 1. Стальной корпус формован в виде закругленной носовой части с центральным отверстием.

Рис. 1. Базовый направляющий башмак (рисунок предоставлен Weatherford International).

Направляющий башмак обсадной колонны с нисходящей струей

Разновидностью является тип с струей вниз. Эта модификация включает в себя несколько боковых форсунок или портов для отвода всей или части жидкости (рис. 2). Форсунки или порты предназначены для повышения эффективности вытеснения за счет равномерного распределения жидкости по кольцевому пространству. Форсунки бывают самых разных размеров и форм. Бетонный нос довольно прочный, но его можно легко просверлить с помощью поликристаллических алмазных компактных (PDC), вставных и шарошечных долот.

Рис. 2. Цементный носовой башмак с опцией нисходящей струи.

Материалы и формы носовой части

Направляющие башмаки и поплавковые башмаки доступны с различными конструкциями носовой части, каждая из которых предназначена для определенной цели.

Направляющий башмак обсадной колонны с цементным носом

Наиболее распространенный в бурении среди них башмак с цементным наконечником обсадной колонны. Слегка закругленная носовая часть обычно изготавливается из высокопрочного бетона с прочностью на сжатие 8 000 и 10 000 фунтов на квадратный дюйм [5,5 и 6,9 МПа]. Закругленная носовая часть позволяет корпусу отклоняться от уступов и препятствий, так как корпус работает . Корпуса направляющих башмаков и большинства поплавкового оборудования имеют канавки, в которые заливается цемент при заливке. В результате цемент удерживается на месте не только за счет связи при сдвиге, и он обладает прочностью, чтобы выдерживать напряжения, связанные с установкой обсадной колонны и последующим первичным цементированием или цементированием .

Алюминиевые носовые башмаки

Алюминиевые носовые башмаки — еще один вариант; однако их популярность снизилась из-за появления бетона и композитных материалов. Алюминиевые носы могут быть отлиты в самых разных формах. Удлиненные носовые части облегчают движение мимо перемычек и препятствий в скважине (рис. 3).

Рис. 3. Алюминиевый носовой поплавковый башмак (рисунок предоставлен Weatherford International).

Композитные носовые направляющие башмаки

Композитные носовые направляющие башмаки — это новейшая технология, ставшая возможной благодаря появлению композитных материалов, способных выдерживать большие нагрузки и противостоять истиранию, эрозии и высоким температурам (рис. 4). Например, типичный размер 9 5/8 дюйма. эксцентриковый носовой плавающий башмак может выдерживать торцевые нагрузки более 100 000 фунтов [45 тонн SI] при температурах, превышающих 250°F [121°C]. Их характеристики превышают спецификации Американского института нефти (API), и они могут выдерживать погружение в скважины до 9 и выше. наклон 0°.

Рис. 4. Эксцентриковый поплавковый башмак с композитным носом (любезно предоставленный чертеж
Weatherford International).

Модель Техас

Другие типы направляющих башмаков обсадной колонны включают модель Техас (со скошенным носом) и форму пилы (рис. 6). Носовая часть этих типов формуется или вырезается из стальной оболочки. Башмак со скошенной головкой имеет такой же наружный диаметр (OD), что и муфты, и внутренний диаметр (ID), который такой же, как диаметр обсадной трубы или диаметр высверливания. Скос удобен в ситуациях, когда необходимо оттянуть комплект низа бурильной колонны через предыдущую обсадную трубу. Скошенная направляющая снижает вероятность заедания трубы .

Направляющие башмаки Техасского типа (рисунок предоставлен Weatherford International) Направляющие башмаки пилообразного типа (рисунок предоставлен Weatherford International)

Башмак со скошенной носовой частью чаще всего используется в неглубоких вертикальных скважинах. Такие фаски также используются в большинстве ботинок для поплавков.

В последние годы цена на поплавковые башмаки снизилась, и многие операторы регулярно используют их, чтобы иметь возможность установить дополнительный клапан в обсадной колонне. Тем не менее, в глубоководных приложениях буровые направляющие башмаки возвращаются. Направляющие башмаки оставляют неограниченный путь на отключения трубопровода устройства для прохода.

Каталожные номера:

  • Цементирование скважин, второе издание – Эрик Б. Нельсон и Доминик Гийо

Передовой опыт по разбуриванию гусениц – 5 моментов, которые следует учитывать после обсадной колонны работает как можно быстрее. Разбуривание гусеницы башмака часто сопряжено с трудностями, поскольку КНБК обычно предназначены для бурения нового пласта, а не самой гусеницы башмака.


Несмотря на то, что многие операторы считают бурение башмачной гусеницы дублирующей операцией (поскольку новая скважина не бурится), это операция, которую необходимо выполнять после цементирования каждой наземной и промежуточной колонны обсадных труб, прежде чем можно будет возобновить бурение.

След башмака представляет собой пространство между башмаком флота или направляющим башмаком и посадочным гнездом пробок цементировочного грязесъемника. Его цель состоит в том, чтобы обеспечить окружение башмака обсадной колонны высококачественным цементом, предохранить конец цемента от загрязнения буровым раствором, а также обеспечить индикацию давления с помощью выступа пробки, что вытеснение цемента завершено.

В одной скважине бурение башмачной гусеницы может пройти гладко, а в следующей будет проблематично. Недавнее исследование 90 подобных скважин показало, что башмак можно эффективно пробурить за 2,3 часа, но на это может уйти до 14 часов. Важно понимать ключевые факторы, влияющие на вашу способность быстро и эффективно пробурить гусеницу.

1. Просверливание канавки башмака создает левый крутящий момент на резьбовых соединениях. Использование хорошей системы блокировки резьбы предотвращает ослабление соединений обсадной колонны при высверливании гусеницы башмака. Это также заменяет сварку в нижней части стыков обсадных труб, которая может вызвать ослабление из-за нагрева и отнять драгоценное время буровой установки. Наш резьбовой фиксатор Lok-N-Load™ прошел боевые испытания и поставляется в легко смешиваемом наборе, включающем базовую смолу, катализатор и шпатель.

2. Квалифицированные работы по цементированию важны для обеспечения того, чтобы компоненты башмачной гусеницы не вращались во время процесса бурения. Долота с фиксированными резцами (распространенные конструкции PDC) лучше всего сверлят стационарные цели, и этого можно добиться, выбрав компоненты гусеницы башмака, препятствующие вращению, и обеспечив качественное цементирование.

3. Для достижения максимальной скорости проходки необходимо определить оптимальную нагрузку на долото и число оборотов в минуту. Более низкие обороты могут помочь предотвратить вращение компонентов гусеницы башмака и помочь в удалении мусора. Низкая нагрузка на долото помогает долоту PDC более эффективно разрезать разбуриваемые компоненты гусеницы башмака, сохраняя при этом достаточно малый размер шлама для эффективной транспортировки. Может потребоваться некоторое экспериментирование, чтобы определить наилучшие параметры WOB и RPM для вашего конкретного приложения.

4. Бурение башмаков роторными управляемыми системами (РУС) становится обычным явлением в горизонтальных сланцевых скважинах, поскольку операторы все чаще обращаются к РУС для бурения длинных боковых секций. Агрессивные долота PDC часто сочетаются с RSS, что приводит к образованию шлама большего размера. Этот более крупный шлам в сочетании с большим диаметром инструмента РУС может привести к закупорке и закупориванию шлама в кольцевом пространстве. Если это произойдет, может последовать снижение скорости проходки, так как будет затронута передача веса на долото.

5. На транспортировку шлама влияет размер шлама, который связан с агрессивностью долота PDC и применяемой нагрузкой на долото. Скорость потока, наклон скважины, параметры жидкости, число оборотов в минуту и ​​размер шлама являются факторами, влияющими на перенос шлама. Лучше всего моделировать эти параметры с помощью коммерческого программного обеспечения для транспортировки шлама, чтобы обеспечить оптимальную транспортировку.

Таким образом, высверливание гусеницы башмака может быть проблематичным, если многие параметры не будут оценены и поняты. Вот эти ключевые факторы:
• Тип и тип долота PDC — размер и угол резца, расположение лопастей и профиль долота
• Процедуры бурения — включая нагрузку на долото, число оборотов в минуту и ​​скорость потока
• Транспортировка шлама — программное моделирование для лучшего понимания взаимосвязи между размером резца, скоростью потока, и эффективность очистки отверстия
• Сверляемые целевые материалы – предпочтительнее разбуриваемые, невращающиеся компоненты

Понимание параметров, влияющих на сверление башмачной гусеницы – наряду с небольшим количеством экспериментов и моделирования, вы сможете проектировать и внедрить предсказуемую, воспроизводимую программу бурения башмачных гусениц.

Некоторый контент для этого блога был взят из следующих технических документов. Их можно найти на сайте www.onepetro.com.

Rogers et al.


Learn more