Скважинный осциллятор

Осциллятор представляет собой систему, обеспечивающую создание колебательных движений. Подобные системы применяются во множестве отраслей, в том числе – в сфере бурения скважин. Задачей скважинного осциллятора является снижение сил трения, возникающих между бурильной колонной и стенками скважины при бурении горизонтально-наклонных стволов нефтяных скважин.

Скважинный осцилляторНередко скважинный осциллятор называют генератором колебаний колонны бурильных труб, что по сути описывает принцип работы устройства. В отличие от химических методов уменьшения сил трения, которые заключаются в применении разнообразных смазочных добавок, осциллятор воздействует на колонну бурильных труб механически. К той же категории механических устройств, способных снижать показатели колебания бурильной колонны относятся центраторы, калибраторы и другие устройства, включенные в компоновку колонны.

Результатом применения таких устройств является увеличение проходки на долото и повышение механической скорости бурения. Кроме того, применение скважинного осциллятора позволяет:

  • снизить вероятность прихвата колонны бурильных труб,
  • уменьшить показатель зависания колонны бурильных труб,
  • довести осевую нагрузку в горизонтальном стволе (посредством уменьшения сил рения),
  • обеспечить бурение горизонтальных скважин с большим показателем отхода.

Примером конструкции скважинного осциллятора является следующее устройство: корпус, внутри которого установлена калиброванная втулка, ось, клапан, а также верхний и нижний диффузоры. Принцип работы заключается в следующем: по колонне бурильных труб к устройству насосами с поверхности подается промывочный раствор. По проходному каналу направленный поток промывочной жидкости попадает на клапанный узел, в результате чего клапан начинает совершать колебания, попеременно наклоняясь разными сторонами к проходному каналу. Это обеспечивает частичное перекрытие проходного канала в определенные моменты. Таким образом, забоя скважины достигают низкочастотные колебания промывочной жидкости, обеспечивающие снизить коэффициент трения.

К сожалению, надежность данного способа снижения показателя трения бурильной колонны о стенки скважины до сих пор вызывает сомнения у многих практикующих специалистов. Несмотря на множество лабораторных исследований с хорошими результатами, невозможно гарантировать высокую эффективность применения этого устройства. Сегодня доработки и исследования, направленные на совершенствование и развитие скважинных осцилляторов продолжаются.