Ключ к контролю вертикальности в фланец большого диаметраБурение заключается в синергии между оборудованием и процессами. Перед началом строительства участок необходимо уплотнить и выровнять, чтобы обеспечить прочный и устойчивый фундамент. Во время установки бура положения устья скважины, шпинделя и коронного колеса должны быть строго откалиброваны, чтобы они оставались на прямой линии. Благодаря использованию системы гидравлической поддержки отклонение от вертикальности можно контролировать в чрезвычайно небольшом диапазоне. Целесообразно отдать приоритет использованию сверлильных станков с ЧПУ с гидравлическим сервоприводом. Их активные буровые штанги оснащены двухосными датчиками наклона, которые могут непрерывно отслеживать и динамически калибровать вертикальность, запуская автоматическую калибровку при каждом приращении глубины бурения. При этом давление бурения, скорость вращения и объем удаления стружки динамически регулируются в зависимости от типа пласта. Например, для мягких слоев грунта применяются определенные комбинации давления бурения и скорости вращения, а для слоев песчано-гравийного слоя параметры уменьшаются, чтобы предотвратить отклонение скважины, вызванное несоответствием параметров. Кроме того, использование комплекта бурового инструмента для полнозабойного бурения, состоящего из «трехступенчатых стабилизаторов + утяжеленных бурильных труб переменного диаметра», создает механическую структуру «гибкая верхняя часть и жесткая нижняя часть», что эффективно снижает скорость отклонения ствола скважины.
Конструкция приспособления и мониторинг в режиме реального времени для сверления фланцев большого диаметра с вертикальной интеграцией обеспечивают надежную поддержку. Гибридная система позиционирования с помощью V-образного блока, конического штифта и гидравлической расширительной втулки, состоящей из механизма тройного ограничения, для обеспеченияфланецвысокоточного выравнивания, что обеспечивает превосходную повторяемость позиционирования. Для снижения вибрации было использовано антивибрационное направляющее устройство, включающее направляющую втулку с покрытием из твердого сплава, установленную за сверлом. Внутренний диаметр направляющей втулки немного больше внутреннего диаметра сверла, что эффективно снижает амплитуду вибрации и сохраняет концентричность сверла. Для мониторинга процесса в режиме реального времени лазерный трекер фиксирует пространственные координаты бурового долота с высокой частотой дискретизации, в то время как датчик с волоконной брэгговской решеткой измеряет деформацию изгиба в ключевых частях бурильной трубы. Если отклонение превышает заранее заданный порог, система автоматически начинает корректировку параметров калибровки или начинает декомпрессию бурения заранее, чтобы они могли определить риск отклонения ствола скважины и установить приспособление - систему управления с замкнутым контуром на основе интеграции «мониторинга процесса».
Применение специальных буровых инструментов еще больше расширяет возможности контроля вертикальности всверление фланцев большого диаметра. Многослойное расширяющее буровое долото обеспечивает вертикальность ствола скважины за счет стабилизирующего эффекта верхних и нижних расширительных колец. Скребки и небольшие сверла, приваренные к расширительным кольцам, позволяют добиться вторичного дробления и ускорить удаление стружки. Комбинированный буровой инструмент переменного диаметра при использовании во время перехода диаметра ограничивает степень изгиба бурильной колонны и уменьшает силу, увеличивающую отклонение, за счет использования прямолинейного состояния толстой буровой штанги и контроля зазора стабилизаторов.
