Рис. 21 Фрезер-ловитель магнитный:
а-типа ФМ; 6-типа ФМЗ; 1-переводник; 2-корпус; 3-магнитная система; 4-нижний полюс магнита;
5-захватный узел
УСТРОЙСТВА ДЛЯ УДАЛЕНИЯ С ЗАБОЯ МЕЛКИХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ
ПРЕДМЕТОВ
ПАУК ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИЙ
Паук гидромеханический (рис. 22) предназначен для очистки забоя от металлических предметов. Он состоит из переводника 1, в верхней части которого установлен кожух 2, образующий вместе с переводником 1 шламометаллоуловитель, а по бокам имеющий отверстия 3 и 4 для установки стопорных шпилек и прохождения промывочной жидкости. Внутри переводника 1 размещён поршень 5, который верхней частью связан с корпусом захвата 7. В пазы 6 последнего вставлены подвижные захватывающие зубья 9, перекрытые накладками 10.
Паук гидромеханический работает следующим образом. Собранный в транспортное положение паук спускают в скважину на бурильных трубах;
87 когда до забоя остаётся 15 м, восстанавливают циркуляцию и осторожно опускают при вращении без нагрузки до забоя. Почувствовав забой, бросают в колонну шар 11 и вращают колонну на самой наименьшей частоте вращения ротора. Скважину углубляют с небольшой разгрузкой паука при этом шар садится в седло, поршень под давлением промывочной жидкости срезает шпильки 8 и толкателем выводит подвижные захватывающие зубья 9, которые перемещаясь по пазам и смыкаясь в центре, захватывают металл на забое. Поднятые над забоем во время промывки скважины металлические предметы попадают в шламометаллоуловитель. Циркуляция промывочной жидкости возможна через циркуляционные отверстия 4. Поднятый паук разбирают, захватывающие зубья с помощью винтового домкрата возвращают в исходное положение. Очищенный от шлама и металла паук собирают, смазывают и готовят к следующему применению.
Рис. 22. Паук гидромеханический
ТРУБНЫЙ ПАУК
Трубные пауки (рис. 23) предназначены для извлечения из скважины металлических предметов: лап, шарошек, кувалд и др. Изготовляют трубные пауки из обсадной трубы длиной 1,5-2,5 м так, чтобы её можно использовать повторно. В нижней части трубы нарезают зубья высотой 200-350 мм, которые потом подвергают обжигу.
Для предотвращения преждевременного загиба отдельные зубья делают бочкообразными. Диаметр паука должен быть на 30-50 мм меньше диаметра скважины. Перед спуском паука желательно проработать ствол скважины на
2-3 м выше забоя и затем углубить скважину на 0,3-0,5 м пикообразным долотом. После этого на забой спускают паук и создают нагрузку на него.
Зубья паука сходятся, металлические предметы находящиеся на забое, вместе с частью породы заходят внутрь и остаются в пауке.
88 1
2
Рис.23. Трубный паук: 1-корпус; 2-зубья
ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ЛОВИТЕЛИ МЕЛКИХ ПРЕДМЕТОВ
Гидравлический ловитель (рис. 24) применяется для извлечения мелких предметов из скважины. Его работа основана на заталкивании обратной циркуляцией внутрь устройства предметов, находящихся в скважине, потоком промывочной жидкости. Гидравлический ловитель работает следующим образом. После присоединения ведущей трубы за 10-15 м от забоя восстанавливается циркуляция промывочной жидкости. Вращая ловильный инструмент, спускают его до извлекаемых предметов. Ловителем на забое работают в течение 10-15 минут с интенсивной циркуляцией, периодически поднимая его над забоем.
Рис. 24. Металлоуловитель:
1-сопло насоса; 2-горловина; 3-диффузор; 4-каналы; 8-воронка; 6-фильтр; 7-каналы вертикальные;
5-переводник
89 ШЛАМОМЕТАЛЛОУЛОВИТЕЛИ При ликвидации аварий в скважине во время удаления металлических предметов в компоновке с ловильным инструментом (ловителем магнитным и фрезерами) рекомендуется использовать шламометаллоуловители ШМУ-О или Н1МУ-3 открытого и закрытого типов, нашедшие широкое применение при очистке забоя от мелких металлических предметов (шариков и роликов опор долот, зубьев, мелких узлов кернорвателей, твердосплавных штырей долот и т.д.), особенно перед спуском алмазных долот. Шламоуловитель ШМУ-О конструкции ВНИИБТ (рис. 25) представляет собой вал, к которому с помощью трубной резьбы присоединяются трубный переводник и переводник-база. К последнему с помощью левой трубной резьбы присоединяется кожух. Длина кожуха на 1-1,5м меньше длины вала для обеспечения выпадения металла в карман ШМУ. Общая длина ШМУ 8м. Выпадение металла происходит в связи с уменьшением скорости восходящего потока промывочной жидкости в местах увеличения кольцевого зазора. Поднятый с забоя металл улавливается кожухом. Рис. 25. Шламометаллоуловитель типа ШМУ-О: 1-трубный переводник; 2-вал; 3-кожух; 4-переводник-база УСТРОЙСТВА ДЛЯ ЛИКВИДАЦИИ ПРИХВАТОВ ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УДАРНЫЙ МЕХАНИЗМ (ГУМ) Гидравлический ударный механизм предназначен для ликвидации прихватов бурильных и обсадных колонн, испытателей пластов и так далее путем нанесения ударов, направленных снизу вверх либо сверху вниз в зависимости от сборки механизма. Он состоит (рис. 26) из шпинделя 1, переводников 2 и 7, цилиндра 3, имеющего две камеры разного сечения, боика,4, поршня 5 и штока 6. Вся система ГУМ герметизирована и заполнена маслом. Для работы с ГУМ отсоединяют неприхваченную часть колонны от 90 прихваченной с помощью ловильного инструмента, а если верх извлекаемой колонны оканчивается замковой резьбой нижнего переводника 7, то ГУМ соединяют с аварийной колонной. Закреплению замковой резьбы переводника 7 способствует наличие шлицевой пары у переводника 2 и шпинделя 1. Затем натягивают бурильную колонну с усилием, превышающим её вес на 200-500 кН. Вначале скорость шпинделя с поршнем будет небольшой, так как он движется вверх за счёт перетока масла из верхней полости(большой) в нижнюю (малую) через три последовательных отверстия. Пройдя 213 мм, поршень попадает в цилиндр 3 с продольными пазами. При этом площадь сечения для прохода масла из большой полости в малую увеличивается почти в 200 раз. Масло свободно перетекает вниз, шпиндель 1 мгновенно перемещается вверх и бойком 4 ударяет по нижнему концу переводника 2. Этот удар передаётся прихваченному инструменту через корпус цилиндра 3 и переводник 7. Для повторного удара перегоняют масло из нижней (малой) полости цилиндра в верхнюю, для чего на шпиндель дают основную нагрузку 10-20 кН, направленную вниз. ГУМ готов к повторному удару. Для осуществления ударов, направленных вниз, ГУМ разбирают, цилиндр 3 вместе с поршнем 5 переворачивают и снова собирают. Рис. 26. Гидравлический ударный механизм: 1-шпиндель; 2-переводник; 3-цилиндр; 4-боек; 5-поршень; б-шток; 7-нижний переводник ВОЗБУДИТЕЛЬ УДАРНЫХ КОЛЕБАНИЙ Возбудитель ударных колебаний (рис. 27) предназначен для ликвидации прихватов всех групп, за исключением прихватов, вызванных обвалами и осыпями горных пород и седиментацией твёрдой фазы. Принцип работы возбудителя ударных колебаний (ВУК) основан на импульсно-динамическом воздействии на прихваченные трубы за счёт расцепления в геликоидальной резьбовой нарезке 1 при прохождении нагрузки. При этом шток 9 смещается на величину хода и блок-боёк 10 ударяется об уступ втулки 11. Удар передается через присоединительный переводник 4 прихваченному инструменту. 91 Рис. 27. Возбудитель упругих колебаний (ВУК): 1-колпак предохранительный; 2-регулировочный винт; 3-контргайка; 4-переводник присоединительный; 5-корпус-ная втулка; 6- муфта; 7-ниппель; 8-корпусный патрубок; 9-шток; 10-кольцо-боек; 11-втулка; 12-кольцо опорное; 13- манжета уплотнительная; 14-кольцо нажимное; 15-винт; 16-полумуфта кулачковая подвижная; 17- штифт; 18-гайка, 19-пружина; 20-гильза; 21-переводник присоединительный верхний; 22-пробка предохранительная; 23-гайка манжетная ЯСС УДАРНО-ВИБРАЦИОННЫЙ Ясс ударно-вибрационный конструкции АзНИПИ нефти предназначен для освобождения ударами с вибрированием прихваченной колонны при вращении её под натяжением (рис. 28). После отсоединения от прихваченной части колонны неприхваченных труб в скважину до торца извлекаемых труб опускают ясс. Затем под нагрузкой шпиндель 15 заводят внутрь корпуса ясса на длину свободного хода и вращением вправо присоединяют к прихваченной колонне. При этом кулачки отбойной муфты 5 под действием пружин 4 заходят в зацепление с кулачками головки 8. Для освобождения бурильной колонны её приподнимают на длину свободного хода ясса, затем резким опусканием бурильной колонны наносят удары ударником 14 по наковальне 16. Осевые удары чередуют с вибрированием, для чего неприхваченную колонну натягивают с силой, превышающей её вес на возможно большую величину, и вращают. Во время вращения наклонные кулачки наконечников 12, приподнимаясь создают дополнительные силы натяжения и, соскакивая с кулачков, испытывают ударную нагрузку, которая затем через шпиндели и наковальню передаётся прихваченным трубам. Вовремя вращения бурильной колонны с вибрацией структура в затрубном пространстве разрушается и бурильная колонна освобождается. Рис. 28. Ясс ударно-вибрационный: 1-переводник; 2-кольцо; 3-хомут; 4-пружина; 5-муфта отбойная; 6-винты; 7-кожуха; 8-головка ударная; 9-шпин- дель верхний; 10-муфта соединительная; 11-муфта; 12- наконечник; 13-уплотнение; 14-ударник; 15-шпиндель; 16- наковальня 92 ЯСС МЕХАНИЧЕСКИЙ Ясс механический предназначен для ликвидации заклинивания долот и элементов бурильной колонны небольшой длины ударами вверх (рис. 29). Принцип работы ясса основан на использовании потенциальной энергии растянутой бурильной колонны после рассоединения конусов паза. При этом верхнюю часть бурильной колонны отсоединяют над верхней границей прихвата и извлекают. В скважину опускают колонну из ловильного инструмента (если нижний переводник ясса не обеспечивает соединения), ясса, УБТ длиной 25-50 м и бурильных труб. Ясс вращают, одновременно снижая нагрузку на него на 30-40 кН, в результате конусная поверхность штока заклинивается в конусной поверхности (конусность Г) нижнего переводника. Затем колонну соединяют с извлекаемыми трубами и уменьшают нагрузку. Силу удара регулируют в широком диапазоне; увеличением нагрузки при зарядке устройства в скважине можно получить силу удара 100-800 кН. При этом следует иметь в виду, что конусная пара рассоединяется, если сила удара меньше нагрузки на 30-70 кН. При последующем натяжении конусная пара рассоединяется, и ударник бьёт по торцу упора. Число ударов доводится до 50-70. Если бурильная колонна при этом не освобождается, то работы яссом вести нецелесообразно. После 100 ударов все резьбовые соединения проверяют дефектоскопом с целью предупреждения поломок ясса. Рис. 29. Ясс механический: 1 -переводник; 2-упор; 3-отверстие; 4-корпус; 5-съемный ударник; 6-шток круглого сечения; 7- конусная поверхность; 8-нижний переводник ПЕЧАТИ Печати различных видов применяют для определения места и характера нарушения обсадной колоны, а также для получения информации о предмете, находящемся в скважине. Наибольшее распространение получили свинцовые печати. Печати свинцовые предназначены для получения на торцовой или боковой поверхности отпечатков предметов, находящихся в скважине. Наиболее употребительные типы свинцовых печатей приведены на рис. 30. Для определения поверхности смятия или разрыва обсадных труб используют коническую печать (рис. 30, а) - металлический стержень с отверстием внутри для промывочной жидкости и с кольцевыми проточками для прочной связи свинца с корпусом. В верхней части печати имеется резьба
93 для присоединения к бурильной колонне. Для определения характера слома бурильных труб и положения их в скважине применяют плоские печати (рис.
30, б,г). С помощью плоских печатей определяется также положение долота и металлических предметов, находящихся на забое.
Если вместо свинца используется другой материал, то его прикрепляют к деревянной пробке, установленной в корпус (рис. 30, в). Диаметр печати должен быть на 25 мм меньше диаметра скважины. Для получения отпечатка нагрузка на печать должна быть 15-50 кН. При изготовлении торцовой и боковой печатей по всей поверхности перед заливкой свинцом или другим вяжущим материалом делают проволочную арматуру. Для получения отпечатков с внутренней поверхности обсадных и бурильных труб диаметром 146 и 168 мм применяют гидравлическую печать (ПГ).
Рис. 30. Печати свинцовые:
а-коническая; б, в, г-плоские; 1-корпус; 2-свинец; 3-фланец; 4-проволочная основа; 5-винт; б-гвоздь;
7-алюминиевая оболочка; 8-пробка деревянная
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ:
1. Студентам представлена лекция-презентация по современному ловильному оборудованию отечественного и зарубежного производства.
2. Ознакомление с выставочными образцами ловильного оборудования, представленного на кафедре «Бурение нефтяных и газовых скважин».
3. В тетради студенты пишут отчёт по схеме: НАИМЕНОВАНИЕ
ЛОВИЛЬНОГО
ИНСТРУМЕНТА→
ЕГО
НАЗНАЧЕНИЕ
→КОНСТРУКЦИЯ→ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ.
94
Список использованных источников:
1.
Тренажёр-имитатор проводки скважин АМТ 231. Описание задач. Руководство пользователя, ЗАО «АМТ» Санкт-Петербург, 2007 (электронный учебник (установлен на каждом компьютере учебного класса).
2. Сервер тренажеров АМТ-20. Руководство инструктора. ЗАО «АМТ» Санкт-Петербург,
2007 (электронный учебник).
3. Аварии при бурении скважин и их ликвидация: Учеб.пособ/А.М.Изосимов;
Самар.гос.техн.ун-т/Самара, 2006, 96с.
| 
Скачать 1.63 Mb.