Посмотрите также другие разделы нашего сайта!!!

Литература
много книг по нефти и газу

Программы нефтегазового комплекса

Медиафайлы про нефть

Анекдоты про нефтяников

Знакомства для буровиков

Всё про нефть и газ / Литература(каталог книг)

ВНИМАНИЕ

В текстах книг представленных на сайте в интернет формате очень много ошибок, не читаются рисунки, графики разбиты, это связанно с некачественной перекодировкой конвекторов из PDF формата и HTML.

Если Вам необходимы качественный текст с рисунками и графиками - то скачиваите книги с нашего сайта в формате PDF.

ссылка для скачивания книги или главы в формате PDF находится внизу страницы.

анекдоты

программы

истории

10

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ЛОВИЛЬНЫХ РАБОТ

В процессе ремонтных работ в газовых скважинах из-за нарушения технологических процессов происходят аварии, связанные с поломкой и срывом резьбы в НКТ, падением посторонних предметов в скважину, нарушением целостности обсадных колонн. Прежде чем приступить к ликвидации той или иной аварии, необходимо ее проанализировать. При этом надо всегда помнить, что применение несоответствующего ловильного инструмента приводит к усложнению аварии.

В любом случае при подозрении на поломку бурильного инструмента или НКТ в скважине бурильщик обязан немедленно приступить к подъему труб.

Перед спуском ловильного инструмента в скважину составляют эскиз общей компоновки ловильного инструмента и ловильной части с указанием основных размеров.

Длина спускаемой бурильной колонны с ловильным инструментом должна подбираться с таким расчетом, чтобы ловильный инструмент крепился ротором, причем в плашках превентора должна находиться бурильная труба, соответствующая их размеру, а в роторе — ведущая. При подъеме ловильного инструмента с извлекаемыми трубами развинчивание замковых соединений необходимо выполнять сначала машинными ключами, а затем вручную.

При работе любым инструментом необходимо помнить, что, прежде чем спустить его в скважину, надо знать, как его оттуда извлечь в случае аварии. Ловильный инструмент служит для извлечения из скважины аварийных НКТ, бурильных труб, кабеля и других предметов или для обработки их поверхности. К таким инструментам относятся печати, трубо-ловки, метчики, колоколы, ловители, яссы, райберы, фрезеры и т.д.

198

10.1. ПЕЧАТЬ

Для определения местонахождения и состояния оставшихся в скважине предметов, а также для оценки состояния эксплуатационной колонны применяют печать.

Конструкции печатей различны. Известны такие типы печатей, как плоская, конусная, универсальная, объемная и др.

Плоская печать предназначена для получения отпечатков предмета, находящегося в скважине. Диаметр цилиндрической части свинцовой оболочки печати должен быть меньше внутреннего диаметра колонны на 10+12 мм.

Конусная печать предназначена для получения отпечатков стенки эксплуатационной колонны, участков смятий, трещин и т.д. Свинцовую оболочку этой печати изготавливают таким образом, чтобы диаметр широкой части был на 10 мм меньше внутреннего диаметра обследуемой колонны, а нижняя часть конуса на 50 мм меньше широкой части.

Универсальная печать ПУ-2 (рис. 10.1) в отличие от свинцовых имеет алюминиевую оболочку и состоит из корпуса 3, представляющего собой цилиндрическое тело, на верхнем конце которого имеется конусная резьба под переводник 9. На утолщенную часть корпуса снизу надевают сменные резиновый стакан 1 и алюминиевую оболочку 2. Стакан удерживается четырьмя винтами. К цилиндрической части корпуса приварена шпонка 4, а выше нарезана трапецеидальная резьба, в которую ввинчивается гайка 6. Зажимное устройство -гайка и нажимная втулка 5, при вращении гайки 6 последняя толкает нажимную втулку и тем самым приводит ее в поступательное движение. Для предотвращения самопроизвольного отвинчивания гайки 6 и освобождения алюминиевой оболочки предусмотрена контргайка 8 с шайбой 7. Сжимающая нагрузка, передаваемая на печать, должна составлять 1,5 + 2 т, что вполне достаточно для получения оттиска.

Гидравлическая печать ПГ-146-1 (рис. 10.2) применяется для обследования эксплуатационных колонн диаметром 146 мм. В отличие от других конструкций она позволяет получить более четкое представление о характере повреждения колонны на всей площади соприкасающихся поверхностей резинового элемента и обсадной колонны. В трубы, на которых спускают печать в скважину, нагнетают раствор. Проходя через отверстия "А", просверленные во внутренней трубе, раствор попадает под резиновый элемент, который плотно прижимается к внутренней стенке колонны. Давление доводят до 1,2 МПа, выдерживают 5 мин, а затем уменьшают до

199

Рис. 10.1. Универсальная печать ПУ-2

Рис. 10.2. Гидравлическая печать ПГ-146-1:

1 — гайка; 2 — корпус; 3 — поршень; 4 — стопорная гайка; 5 — гайка; 6 — конусный узел* 7 — втулка* 8 '- резиновый элемент; 9 - пластичный слой; 10 — штуцер

атмосферного и после этого печать поднимают на поверхность.

В Полтавском отделении УкрНИГРИ в начале 80-х годов была разработана объемная печать, которая показана на рис. 10.3. Она состоит из корпуса 1, переходника 2, винтов 3, втулок 4, стопорной плиты 5, эластичной прокладки 6,

200

Рис. 10.3. Объемная печать для оп!еделения конту!ов п!едметов, находящихся в скважине

направляющей плиты 7 и стержней 8. Корпус представляет собой полую цилиндрическую деталь с замковой резьбой на одном конце и отверстиями с резьбой на другом конце, служащими для присоединения сменных переходников и плит с прокладками. Из-за трудоемкости изготовления корпуса переходника предложено один корпус использовать для печатей нескольких размеров. Для этого между корпусом и направляющими плитами 7 устанавливают переходник 2, благодаря чему обеспечивается плавный переход от корпуса к печати.

При изготовлении печатей в малых количествах и на хороших трубонарезных станках корпус может быть выполнен

201

заодно с переходником. Благодаря втулкам между переходником и стопорной плитой создается зазор, необходимый для выхода стержней во время снятия оттиска, а также возможно крепление плит не по их периферийной части. Для получения отпечатков контуров предметов, находящихся в скважине, используются стержни, которыми оснащают всю торцовую поверхность плит. Стопорная плита 5 и направляющая плита 7 служат для направления движения стержней строго по вертикали.

Эти плиты являются самыми ответственными и трудоемкими деталями. Авторами [27] предусмотрено оснащение плит стержнями диаметром 5 мм, в качестве которых используют гвозди. Под них сверлят отверстия диаметром 5,3 мм с расстояниями между центрами 10 мм. Перед сверлением отверстий под стержни делают разметку под крепежные болты (3*4 шт).

Плиты соединяют болтами, на верхнюю плиту приклеивают миллиметровую бумагу, с промежутками в 10 мм сверлят отверстия. Между плитами размещают эластичную прокладку из резины или прорезиненного ремня. Эластичная резиновая прокладка удерживает стержни от перемещения при отсутствии механического воздействия. Стержни перемещаются при приложении к ним части веса бурильной колонны в 2 т (20 кН).

Подготовка печати к работе заключается в следующем. В соответствии с диаметром скважины подбирают узлы печати: корпус, переходник, винты, втулки, стопорную и направляющую плиты, прокладку и стержни. Все детали соединяют, как показано на рис. 10.3. Стержни выходят на 30 мм ниже направляющей плиты. Подготовленную к спуску печать присоединяют к бурильной колонне, после чего проверяют состояние стержней — не переместились ли они при креплении печати к колонне труб. Печать спускают с небольшой скоростью, чтобы избежать столкновения ее с уступами в скважине. При соприкосновении с предметом, прилагая нагрузку 2 т (20 кН), печать поднимают. Стержни по линии контакта перемещаются в плитах в соответствии с формой предмета.

10.2. ТРУБОЛОВКА

Труболовка предназначена для ловли НКТ. Их выпускают с резьбой правого и левого направлений. Труболовки с резьбой правого направления служат для извлечения колонны за-

202

хваченных труб целиком, а с резьбой левого направления — для извлечения труб по частям путем их отвинчивания.

Труболовки внутренние захватывают трубы за их внутреннюю поверхность, а наружные — за наружную поверхность или муфту. Труболовки внутренние и наружные подразделяют на неосвобождающиеся и освобождающиеся.

Внутренние труболовки неосвобождающиеся имеют только механизм захвата плашечного типа, а освобождающиеся имеют механизм фиксации плашек в освобожденном состоянии. Освобождение труболовки с плашечно-клиновидным захватным механизмом осуществляется путем резкого спуска колонны труб, что приводит к утапливанию плашек и фиксации их в этом положении. При использовании освобождающихся труболовок (или других инструментов) с плашечным захватным механизмом надо очень осторожно выбирать величину растягивающих усилий. Оптимальные значения этих усилий, которые обеспечивают надежное сцепление плашек с поверхностью трубы для успешного отвинчивания, следующие:

Растягивающая нагрузка, т........... 20+30 50+60 70+80 100 100+120

Условный диаметр НКТ, мм........ 60 73 89 102 114

Внутренние освобождающиеся труболовки выпускаются с гидравлическим (ТВГ) и механическим (ТВМ) принципами освобождения. Труболовка ТВМ-1 (рис. 10.4) состоит из механизмов захвата и фиксации плашек в освобожденном положении. Механизм захвата в нижней части труболовки изготавливают в двух видах: одноплашечный (ТВМ 60-1) и шести-плашечный fTBM 73-1, ТВМ 89-1, ТВМ 102-1, ТВМ 114-1). В конструкции с одной плашкой механизм захвата состоит из стержня с гребенчатой насечкой и плашки, а конструкция с шестью плашками — из стержня, плашкодержателя плашек и наконечника. Стержень шестиплашечного механизма захвата имеет шесть наклонных плоскостей, расположенных в два яруса и смещенных относительно друг друга на 60°. Посредине каждой плоскости предусмотрены продольные выступы с профилем сечения типа "ласточкин хвост", по которым в вертикальном направлении синхронно перемещаются плашки 8 с плашкодержателем 7. Перемещение плашек ограничивается в верхнем положении упором их в заплечик стержня, а в нижнем — упором в торец наконечника 9. В од-ноплашечном механизме захвата функцию противоположной плашки выполняет гребенчатая насечка на поверхности труболовки, а роль плашкодержателя — поводок, ввинченный в верхний торец плашки и удерживающий плашку после осво-

203

Рис. 10.4. Тюуболовка ТВМ-1 внутренняя освобождающаяся механического действия

Рис. 10.5. Тюуболовка ТВМ 114-2 внутренняя освобождающаяся

бождения. Механизм освобождения состоит из корпуса 3, фиксатора 4, плашкодержателя 7 и тормозного башмака 6.

Фиксатор имеет наружную трапецеидальную резьбу и два паза прямоугольного сечения, при помощи которых он может перемещаться вдоль шпонок, закрепленных на стенке 2. При этом фиксатор может ввинчиваться в корпус и вывинчиваться из него полностью до vnopa в блпэт стержня удержи-вая плашки в зафиксированном положении. Корпус пред-

204

ставляет собой полый цилиндр, на верхнем конце которого нарезана трапецеидальная резьба для присоединения фиксатора и крышки, а на нижнем — цилиндрическая резьба для соединения с ниппелем 5 и тормозным башмаком с радиальными зубьями на торце. На верхний конец корпуса навинчивают муфту 1.

Труболовка ТВМ 114-2 (рис. 10.5) состоит из механизмов захвата и освобождения. Основная деталь механизма захвата - стержень верхний 1, имеющий шесть плоскостей, скошенных под углом 7° и расположенных в два яруса. В каждом ярусе предусмотрены три плоскости, оси симметрии скошенных плоскостей нижнего яруса смещены относительно соответствующих осей верхнего на 60°. Посредине каждой плоскости сделаны продольные выступы с профилем сечения типа "ласточкин хвост", по которым перемещаются плашки 3. Каждая плашка имеет с передней стороны кольцевые нарезы пилообразного профиля, предназначенные для захвата ловимых труб, а с задней — скошенную плоскость и паз с профилем сечения, соответствующим выступу стержня, благодаря чему плашка может перемещаться вдоль стержня. Плашки надеваются на продольные выступы стержня вместе с плашкодержателем 2, представляющим собой тонкостенный цилиндр с шестью окнами для плашек. Ход плашек ограничивается в верхнем положении упором в заплечик стержня, а в нижнем (для нижнего яруса) — упором в торец упорной гайки 4, которая навинчивается на нижний конец стержня 5 при помощи специального ключа. Детали механизма освобождения: стержень нижний, фиксатор, ограничитель фиксатора, направляющая фиксатора, тормоз и упорные подшипники. Стержень нижний при помощи левой конической резьбы соединяется со стержнем верхним, а при помощи трапецеидальной резьбы - с корпусом фиксатора 6, причем во избежание затягивания резьбы во время свинчивания кулачок, предусмотренный на нижнем торце корпуса фиксатора, упирается в плоскость головки ограничителя фиксатора 9, закрепленного на нижнем стержне. На боковой поверхности корпуса фиксатора закреплены при помощи винтов 8 две скользящие шпонки 7, которые входят в пазы направляющей фиксатора 11 и при отвинчивании его от стержня в процессе освобождения труболовки могут перемещаться вдоль этих пазов, не выходя полностью из них. С нижним концом направляющей фиксатора соединен узел тормоза труболовки, который состоит из пружинодержателя 12, четырех плоских пружин 13 и кольца 15 с винтами 14.

205

Пружины расположены в пазах на боковой поверхности пружинодержателя. Нижние концы пружин закреплены винтами, завинчиваемыми в стенки пружинодержателя через отверстия в кольце. Кольцо надевается снизу на пружинодер-жатель и крепится на нем при помощи дополнительных че-тырех винтов. Вращение механизма освобождения труболов-ки облегчается благодаря наличию упорного шарикоподшипника 10. Наконечник 16 соединяется с нижним стержнем при помощи левой резьбы и стопорится винтами 17.

Ловильные работы труболовкой проводят в следующей последовательности. После проверки работы механизмов захвата и освобождения труболовку спускают на бурильных трубах без вращения во избежание срабатывания механизма фиксации плашек в освобожденном положении. За 30 м до верхнего конца аварийных труб восстанавливают циркуляцию и при прокачке жидкости спускают труболовку до верх-него конца аварийных труб. Контролируя показания индикатора веса, медленно вводят труболовку внутрь аварийных труб и фиксируют момент посадки инструмента. Расхажива-нием в пределах грузоподъемности труболовки поднимают захваченные трубы.

В случае, если колонну труб поднять невозможно, ее отворачивают вращением ротора против часовой стрелки для левой труболовки, а по часовой стрелке для правой.

Труболовка для ловли НКТ (Румыния)

Труболовки румынского производства освобождащиеся выпускаются для ловли НКТ диаметром 60,3 мм; 73 мм; 88,9 мм; 101,6 мм и 114,3 мм.

Труболовка (рис. 10.6) состоит из следующих частей: корпуса 2, на котором монтируются плашки 4 с зубьями. На корпусе имеется обойма 3, на которой крепятся пружины 5. На наружной головке труболовки имеется направляющая головка 6, закрепленная в корпусе труболовки предохранитель-ным винтом. В верхней части корпуса 2 имеется специаль-ный замок 1, обеспечивающий присоединение труболовки к колонне труб.

Перед спуском труболовки в скважину проверяют ее работу. По достижении верхней части аварийных труб восста-навливают циркуляцию и вводят труболовку в аварийные тру-бы, наблюдая за повышением давления на насосе и снижени-ем веса по ГИВ. После того как труболовка зайдет в НКТ, пружины будут соприкасаться с внутренними стенками труб.

206

Рис. 10.6. Труболовка внутренняя для ловли НКТ (Румыния)

Обойма с плашками имеет тенденцию к остановке из-за трения пружин 5 о внутреннюю поверхность труб, и затем осу-ществляются ловильные работы. Таким образом, плашки на-ходятся в верхней части корпуса и позволяют провести их зарядку при помощи вращения и вытягивания. Колонну вра-щают на 1/2 оборота влево. При перемещении труболовки вверх плашки скользят по наклонной поверхности корпуса и крепятся к внутренней стенке трубы.

Таблица 10.1

Техническая характеристика труболовок (внутренних) Румынского производства

Наружный диаметр захватываемых НКТ, мм
Наружный диаметр замка муфты, мм
Предел ловли НКТ с внутренними диаметрами, мм
Максимальная нагрузка, мм

60,3 73 88,9 101,6 114,3
79,4 95,2 108 108 139,7
48...56 59...66 72...81 81...91 93... 105
200 400 700 900 1100

207

Захваченные труболовкой НКТ вытягивают с усилием, не превышающим рабочую нагрузку, указанную в табл. 10.1.

Труболовка наружная типа Ml (Румыния)

Труболовка наружная типа M1 (рис. 10.7) состоит из патрубка 1, имеющего в верхней части присоединительную резьбу для наворота на бурильные трубы, а в нижней части резьбу для соединения с корпусом 14. В нижней части корпуса имеется резьба, в которую ввинчивается муфта 15, внутри которой имеется прокладка 16 и протектор 17. В нижнюю часть муфты ввинчивается башмак 18. Внутри корпуса устанавливаются плашка 13 и распорка 10, которые закреплены муфтой 8. Внутри муфты находится пружина 7. Муфта 8 крепится к втулке 3 двумя винтами 6. На наружной части втулки 3 имеется пускатель 4. Напротив канавок имеются два штифта 5.

Таблица 10.2

Основные характеристики труболовки наружной Ml

Наружный диаметр, мм
Внутренний
диаметр плашек, мм
Размер захватываемых НКТ, дюйм
Максимальная нагрузка, кН

92
43
СН 1,66
200

47
СН 1,66

49
СН 1,9

54
С1 1,9

56
МН 1,9

57
МН 1,9 и M1 1,66

61
СН 23/

64
M1 1,9

115
49
СН 1,9
300

54
С1 1,9

56
МН 1,9

61
СН23/8

64
M1 1,9

67
С1 23/

74
СН 27/ и МН 23/

79
СН 27и М123/

126
61
СН 23/
440

66,5
С1 23/

74
СН 27/ и МН 23/

79
СН1 27 и M1 23/

90,5
СН31/иМ27

94
M1 СН 27/

140
90
31/иф
500

96
278 Per

109
4

208

Рис. 10.7. Труболовка наружная Ml (Румыния)

Собирается труболовка следующим образом: в корпус вводится плашка 13, которая предварительно собирается с кольцом 12 и заклепкой 11. Внутри плашки вводится распорка 10, которая ввинчивается в муфту 8 и стопорится

209

винтом 9, после чего плашки крепятся к муфте. Внутри муфты устанавливаются пружина 7 и втулка 3, которые крепятся к муфте винтом 6. Штифт 5 устанавливается в муфте и вводится пускатель 4. Втулка 5 ввинчивается в патрубок 1, затем стопорится винтом 2. Патрубок 1 ввинчивается в корпус 14.

Перед спуском в скважину труболовку проверяют и смазывают. Перед тем как накрыть аварийные НКТ, осторожно доопускают труболовку и, контролируя по ГИВ “посадку", применяют усилие на труболовку с тем, чтобы верхняя часть аварийных НКТ вошла внутрь труболовки и нажала на распорку. При этом штифты входят в канавку, а плашки скользят вниз на конусную часть труболовки и захватывают трубу.

Если трубы не извлекаются, снова применяется усилие на труболовку; плашки при этом вытягиваются вверх, и трубо-ловка освобождается. В табл. 10.2 приведены основные характеристики труболовки типа M1.

10.3. МЕТЧИКИ

Метчики предназначаются для ловли и извлечения из скважины бурильных труб. Метчики делят на универсальные и специальные.

Метчики бурильные универсальные (рис. 10.8) МБУ применяют для захвата извлекаемой колонны ввинчиванием в тело трубы. Основные размеры метчиков МБУ приведены в табл. 10.3. Метчики специальные замковые МСЗ (рис. 10.9) используют для захвата трубы ввинчиванием в замковую резьбу. В табл. 10.4 приведены размеры метчиков МСЗ.

Метчики каждого типа изготавливают в зависимости от назначения с правой и левой резьбой. Метчики с правой резьбой применяют для извлечения оставшейся колонны труб целиком, а метчики с левой резьбой для отвинчивания и извлечения колонны по частям. Метчики обычно применяют в тех случаях, когда в ходе ликвидации аварии требуются большие крутящие моменты и расхаживание бурильной колонны.

Порядок проведения ловильных работ метчиком следующий. Не доходя 3 н- 5 м до верха аварийных труб, восстанавливают циркуляцию промывочной жидкости, уточняют вес колонны по ГИВ, давление на насосе, а также температуру выходящей на устье промывочной жидкости. При допуске бу-

210

Рис. 10.8 Метчик бурильный универсальный МБУ

Рис. 10.9. Метчик специальный замковый МСЗ

рильных труб с метчиком к аварийным трубам и заходе его внутрь давление на насосе увеличивается и снижается вес колонны. Медленным вращением ротора (на два-три оборота) с нагрузкой 10 -^ 20 кН закрепляют метчик. Рост давления вначале и последующее снижение его до величины, большей первоначальной, указывают на циркуляцию жидкости через долото. После этого метчик докрепляют до J1 отдачи” с нагрузкой 20 - 30 кН.

Таблица 10.3

Основные размеры метчиков бурильных универсальных МБУ

Типораз-
Резьба dx
Резьба dv мм

мер мет-
(ГОСТ 5286-75)


d2,
мм
d3,
мм
d4,
мм
D
мм
мм
D2,
мм

чика
ГОСТ
гост

633-80
632-80

МБУ 20-45
3-62
73
—
20
—
30
80
73г0
48г7

МБУ 22-54
3-76
89
-
22
10
40
95
88г9
57г2

МБУ 32-73
3-88
102
-
32
14
45
108
101г6
76г2

МБУ 58-94
3-102
-
114
58
22
60
120
114г3
96г8

211

Продолжение табл. 10.3

Типораз-
D3,
l,
l 1>
l2>
lз>
l>
L
Грузо-
Мас-

мер мет-
II
II
II
II
II
II

подъемная
са, кг

чика







сила, кН

min
max

aAi 20-45
45,6
80
415
465
5
76
715
160
300
< 9

aAi 22-54
54,2
100
520
570
-
86
830
220
420
<13

aAi 32-73
73,1
11О
670
720
10
86
980
300
640
<20

aAi 58-94
93,7
11О
595
645
25
85
905
560
820
<28

Таблица 10.4

Основные размеры метчиков бурильных универсальных МБУ

Типоразмер
Резьба d
d1, II
d2, II
d3, II
l, II
l1, II

метчика
(Eeei 5286–75)

aCa-62
a-62
16
62,670
30
80
150

aCa-76
a-76
16
76,200
40
100
150

aCa-88
a-88
16
88,887
35
11О
250

aCa-92
a-92
16
92,075
40
100
215

aCa-101
a-101
20
101,438
40
11О
250

aCa-102
a-102
30
102,010
40
11О
250

aCa-117
a-117
50
117,462
50
125
250

Продолжение табл. 10.4

Типораз-
l2>
lз>
l>
e,
D,
L,
Грузо-
Мас-

IA!
II
II
II
II
II
II
подъем-
са, кг

метчика






ная сила, кН

aea-62
87
24
107
3
80
280
1000
< 4

aea-76
113
30
133
3
95
300
1600
< 9

aea-88
127
39
147
3
108
300
1600
< 14

aea-92
126
44
146
4
108
320
2000
< 15

aea-101
135
46
155
4
118
320
2000
< 16

aea-102
133
42
153
4
120
320
2000
< 15

aea-117
130
27
150
4
140
320
2000
< 22

10.4. КОЛОКОЛА ЛОВИЛЬНЫЕ

Ловильные колокола предназначаются для ловли оставшейся в скважине колонны труб за конец трубы (целой или сломанной), а также и НКТ. Колокола изготавливают с резьбой типа К и КС, а также гладкие.

Колокола ловильные типа К предназначены для извлечения оставшейся в скважине колонны бурильных труб или НКТ с захватом их посредством навинчивания по наружной поверхности. Колокола изготавливают по ОСТ 26-02-1275-75 (рис. 10.10, табл. 10.5). В верхней части колокола нарезается резьба замковой муфты по ГОСТ 5286-75, в нижней части — внутренняя ловильная резьба, а снаружи — трубная резьба для соединения с направляющей воронкой. Ловильную резьбу цементируют на глубину 0,8 н- 1,2 мм с последующей закалкой и отпуском до твердости HRC = = 56 н- 62. Колокола изготавливают как с правыми резьбами и канавками, так и с левыми из стали марки 203, которую можно заменять сталью другой марки, но не ухудшающей качество колокола. Ловильные работы колоколом не отличаются от работ метчиком.

Колокол КС - кованый стальной патрубок специальной формы. На его внутреннем верхнем конце нарезана резьба муфты замка для соединения с колонной бурильных труб. Внутри нижней половины патрубка нарезана ловильная резьба специального профиля, отличающаяся от профиля резьбы НКТ углом при вершине ниток резьбы (8 + 10 ниток на 25 мм резьбы, конусностью 1 : 16). Для выхода стружки на внутренней поверхности колокола сделано 4 + 5 продольных канавок. Конструкция колокола типа КС допускает пропуск через него сломанной трубы. Ловильные работы колоколом типа КС производятся аналогично таким же работам колоколом типа К.

Колокола гладкие

Для извлечения труб всех видов и размеров, а также их соединений и других предметов, имеющих круглое сечение, с захватом за верхнюю часть применяют гладкий колокол (рис. 10.11, табл. 10.6).

Гладкий колокол представляет собой колокол с внутренней конической поверхностью от 0°30' до 5°, но без ловильной резьбы. Величину конусности выбирают в зависимости от

213

Рис. 10.10. Колокол ловильный резьбовой

Рис 10 11 Колокол ловильный гладкий

твердости поверхности извлекаемого предмета на участке захвата колоколом: чем тверже поверхность, тем меньше угол конусности.

Таблица 10.5

Размеры колоколов ловильных типа К

Типораз- Резьба d Резьба d

IA!
ГОСТ
ГОСТ
ГОСТ
гост
d2,
d3,
d4,
d5,
D,
D1,

колокола
5286-75
7918-75
633-80
632-80
II
II
II
II
II
II

a 42-25
—
a-50
60
—
42
25
25
50
65
65

a 50-34
-
a-50
60
-
50
34
31
52
65
65

a 58-40
a-62
—
89
—
58
40
38
77
80
90

a 70-52
a-62
-
89
-
70
52
38
77
80
90

a 85-64
a-76
—
102
—
85
64
45
88
95
102

a 100-78
a-88
-
C114
-
100
78
56
107
108
122

a 110-91
a-101
—
—
127
11О
91
68
114
118
132

a 125-103
a-121
-
-
146
125
103
88
132
146
148

a 135-113
a-133
—
—
168
135
113
105
154
155
170

a 150-128
a-147
-
-
194
150
128
117
180
178
194

a 174-143
a-171
—
—
219
174
143
140
206
203
220

Продолжение табл. 10.5

Число

Типоразмер колоко-
D2, II
l, II
l1, II
l2, II
l3, II
l4, II
l5, II
L, II
ниток
на 25,4
мм ло-
виль-
Грузо подъ-емно-
Мас-са, кг

ла








ной резьбы
сть, кН

a 42-25
60,3
260
102
—
6,9
—
56
385
10
250
<6,5

a 50-34
60,3
250
70
265
1,7
—
56
340
10
350
< 5

a 58-40
88,9
275
90
315
16,4
150
73
490
10
450
< 15

a 70-52
88,9
285
90
325
6,06
150
73
510
8
650
< 14

a 85-64
101,6
330
100
370
2,6
150
76
550
8
750
< 18

a 100-78
120,65
340
11О
380
6,06
170
80
595
8
850
<26,5

a 110-91
127
300
11О
350
3,4
170
78
555
8
1000
<26,5

a 125-103
146
345
115
400
6,06
200
90
560
8
1100
<31

a 135-113
168,3
340
130
400
14,7
200
95
635
8
1250
<33

a 150-128
193,7
350
142
410
25,9
210
90
655
8
1350
<49

a 174-143
219,1
490
145
550
27,7
210
92
800
8
1500
<83

e ! E
ме ча
I E A .
e!E
меры
уел
овны
? Об
означ
ений.
Колок
ол с

диаметра
IE d2
= 70
II E
d1 =
52 II
, пра
вый:
a 70-5
2 (eei
26-02-
1275-

75); UO EA
, левы
E: a 7
Э-52Л
(eei
26-02-
1275
-75).

215

Таблица 10.6

Размеры колоколов для извлечения бурильных колонн с захватом за трубу или замок

Размеры,

Извлекав Замок
мые предметы

Бурильные трубы условного

мм




диаметра, мм

ЗН-95
ЗН-108
ЗШ-146
ЗШ-178
60
73
89
114
127
140

d
95
108
146
178
80
108
108
146
178
197

d
86
100
146
172
54
67
84
109
122
135

d
97
110
148
182
62
75
92
117
130
143

d
102
116
154
188
56
82
100
125
138
149

d
118
136
180
212
86
108
135
152
175
197

d
45
58
80
101
36
54
54
80
95
85-95

l
470
430
340
430
430
340
340
340
340
340

l
130
130
150
175
120
160
130
150
156
156

L
750
730
670
800
600
620
630
650
650
650

Ловильные работы колоколом гладким проводятся следующим образом. Колокол спускают в скважину на бурильных трубах и останавливают на расстоянии 3+5 м до верха аварийных труб. После восстановления циркуляции промывочной жидкости колокол доопускают и заводят в него извлекаемые трубы, о чем говорит рост давления на насосе, после чего нагружают извлекаемые трубы нагрузкой 10 кН и поворачивают бурильную колонну на 15н-20 оборотов. Затем плавно нагружают гладкий колокол с силой 300н-500 кН, но не превышая нагрузок, при которых может произойти разрыв тела колокола.

10.5. ЛОВИТЕЛЬ ДЛЯ ЛОВЛИ ТРУБ В СКВАЖИНЕ

Ловитель состоит из корпуса (рис. 10.12), двух плашек с левой винтовой резьбой (нарезкой), удерживаемых от проворачивания шпонками, приваренными к корпусу. Над плашками расположены кольцо, резиновая манжета, нажимная втулка и спиральная пружина, поджимаемая переводником. На нижнем конце корпуса ловителя имеется резьба под направляющую воронку. В свободном состоянии клинья занимают положение в нижней части корпуса ловителя, вследствие чего проход в клиньях имеет минимальный размер. Аварийные трубы, входя внутрь корпуса ловителя, своим торцом упираются в коническую фаску в нижней части клиньев, раздвигают их и

216

Рис. 10.12. Ловитель с промывкой:

1 — переводник; 2 — корпус; 3 — плоская спиральная пружина; 4 — нажимная втулка; 5 — резиновая манжета; 6 — металлическое кольцо; 7 — плашка; 8 — шпонка

Рис. 10.13. Ловитель:

1 — воронка; 2 — корпус; 3 переводник под инструмент

плашки; 4

проходят дальше. При небольшой натяжке инструмента клинья проскальзывают по конусу корпуса и захватывают боковую поверхность аварийной трубы.

Ловитель можно изготовить в условиях механической мастерской при наличии трубонарезных станков.

На рис. 10.13 изображен ловитель для ловли НКТ: срезанных по телу (без муфты) диаметром 89 мм. Корпус ловителя изготавливают из стали 50. Клинья — из стали 20 с закалкой и отпуском. Размеры клиньев показаны на рис. 10.14. Резьба на клиньях — шаг Зг упорная. Изготовленную на токарном станке деталь клиньев (рис. 10.14)г прежде чем ее разрезать

217

Рис. 10.14. Клин ловителя

для получения двух клиньев, подвергают закалке, а затем разрезают. В верхней части корпуса ловителя вворачивается обсадная труба диаметром 114 мм, длиной 3^-4 м, в верхней части которой ввернут переводник под бурильные трубы. Обсадную трубу применяют с целью захода в нее большей части аварийных труб.

10.6. ЕРШ

Ерш служит для ловли оставшегося в скважине каротажного кабеля. На рис. 10.15 показана самая простая конструкция ерша — на металлический стержень наварены крючки в шахматном порядке и в верхней части его воронка, расположенная на 30 см выше крючков. Воронка центрирует ерш и заставляет вылавливаемый кабель спускаться. Воронка препятствует прохождению ерша ниже местонахождения вылавливаемого предмета, что, в свою очередь, предупреждает возникновение осложнения вследствие захвата инструмента кабелем. Воронка должна иметь несколько отверстий р^я прохождения промывочной жидкости. Диаметр стержня ерша должен быть не менее 35 мм, а диаметр воронки на 50 мм меньше диаметра скважины. Длина ерша должна быть 1 5-5-2 м В процессе работы на ерш передают нагрузку 10*20 кН. Затем приподнимают инструмент, поворачивают на 1/2-S-1/3 оборота и вновь опускают. Эту операцию выполняют несколько раз.

218

Рис. 10.15. Ёрш

10.7. ЯСС МЕХАНИЧЕСКИЙ

Механический ясс предназначен для ликвидации заклиниваний долот и элементов бурильной колонны небольшой длины ударами вверх. На рис. 10.16 изображен ясс механический ЯМ-127, принцип работы которого основан на использовании потенциальной энергии растянутой бурильной колонны после рассоединения конусной пары. Неприхваченную часть бурильной колонны отсоединяют от прихваченной и извлекают на поверхность. В скважину спускают компоновку, состоящую из ловильного инструмента (если нижний переводник ясса не обеспечивает соединения) собственно ясса, УБТ длиной 25-S-50 м и бурильных труб. Бурильную колонну вращают, одновременно снижая нагрузку на нем на 30-S-40 кН, в резуль-тате конусная поверхность штока заклинивается в конусной поверхности (конусность 1°) нижнего переводника.

219

Рис. 10.16. Ясс механический ЯМ-127:

1 — переводник* 2 — vnop* 3 — отверстие* 4 — корпус; 5 - съемный ударник; 6 - шток круглого сечения' 7 — конусная поверхность* 8 — нижний переводник

Рис. 10.17. Ясс механический (Румыния)

Затем колонну соединяют с извлекаемыми трубами и продолжают уменьшать нагрузку до выбранного значения.

Силу удара регулируют в широком диапазоне увеличением нагрузки при заряде устройства в скважине. Можно получить силу удара 100+500 кН. При этом надо иметь в виду, что конусная пара рассоединяется при силе, меньшей нагрузки на 30 н- 70 кН. Ясс механический Я-127 имеет следующую техническую характеристику: наружный диаметр — 127 мм; длина ясса - 1500*2200 мм; сила удара 100*5000 кН; масса ясса 105*145 кг.

Механические яссы румынского про изво детва

Яссы механические румынского производства с наружными диаметрами 95 и 108 мм предназначены для ликвидации заклиниваний инструмента в эксплуатационных колоннах при производстве ремонтных работ. Ясс (рис. 10.17) состоит из шпинделя 1, корпуса 2, кольца 3, уплотнительных прокладок 4, гайки 5 и колец 6 и 7. На корпусе имеются два противоположных окна, где расположены по четыре трапецеидальных зуба на левой стороне, если ясс с правым направлением, или на правой, если ясс с левым направлением. На верхней части корпуса имеется муфта с замковой резьбой под бурильные трубы. В нижней части шпинделя 1 имеется резьбовая пробка. В верхней части шпинделя установлены прокладки 4 между кольцами 6 и 7, которые поджимаются гайкой 5. Прокладки предназначены для обеспечения герметичности между шпинделем и корпусом в случае промывки через бурильные трубы.

При работе яссом последний спускают на бурильных трубах в скважину и соединяют с аварийными трубами. Для получения ударов вверх проводят следующие операции.

Колонну бурильных труб с яссом разгружают и затем вращают налево или направо в зависимости от направления резьб колонны бурильных труб, постоянно сохраняя момент кручения, необходимый для зацепления зубьев в окнах с зубьями на плечах шпинделя. Момент кручения влияет в таком же направлении на интенсивность удара. Колонну бурильных труб медленно поднимают, сохраняя момент кручения. В это время зубья в окнах зацепляются с зубьями шпинделя, в результате чего происходит увеличение усилия натяга до того значения, при котором надо произвести удар.

221

Из всех видов ловильных инструментов широко применяют инструменты с плашечно-клиновидными захватными приспособлениями, при работе с которыми необходимо правильно выбрать растягивающие усилия для обеспечения надежного сцепления плашек с поверхностью тела трубы для успешного ее отвинчивания

Условный диаметр НКТ,

мм.................................... 48 60 73 89 102 114

Оптимальная растяги-вающая нагрузка на ловильный инструмент, кН.................................... 15-20 20-30 50-60 70-80 100 100-120

При отвинчивании аварийных НКТ с усилиями, меньше указанных, может произойти скольжение плашек труболов-ки, и процесс отвинчивания труб окажется безуспешным.

В случае невозможности отвинчивания аварийных труб ловильный инструмент освобождают резким его спуском (стра-гиванием), в результате чего плашки утапливаются, а затем фиксируются в положении для исключения перемещения их вниз по корпусу ловильного инструмента. Из заклиненного состояния плашки выводятся путем передачи части веса бу-рильной колонны, т.е. страгивающей нагрузки Pстр, на ло-вильный инструмент.

Соотношение страгивающей PCTD и растягивающей Pмст нагрузок характеризует коэффициент освобождения ловильно-го инструмента:

m = Pстр/Pраст < 1.

При ловильных работах с помощью освобождающихся труболовок с плашечно-клиновидными захватами необходимо учитывать коэффициент освобождения применяемого инструмента для определения максимального допускаемого растягивающего усилия, передаваемого непосредственно на ловильный инструмент.

При этом допускаемая растягивающая нагрузка, определяемая по коэффициенту m, не должна превышать допускаемую грузоподъемную силу ловильного инструмента. Учитывая возможные погрешности при определении величины и соот-ношения страгивающих и растягивающих нагрузок при ловильных работах, а также во избежание неосвобождения ловильного инструмента от захвата для практического использования рекомендован m = 0,25.

eрEIAр. Для ликвидации аварии с НКТ диаметром 73 мм, верхняя часть которых находится на глубине 655 м, на бу-

222

рильных трубах диаметром 73 мм с толщиной стенок 11 мм спущена внутренняя освобождающаяся труболовка механического действия ТВМ 73-2-108 грузоподъемной силой, равной 400 кН.

Определить максимально допускаемую нагрузку на трубо-ловку.

Решение. Определим вес колонны бурильных труб из выражения

G6K = Н ¦ q = 655 • 185 = 121 175 Н = 121 кН,

где Н - глубина спуска колонны бурильных труб, м; q -вес 1 м бурильной трубы с учетом замковых соединений, Н (табл. 10.7).

Максимально допускаемую растягивающую нагрузку на ловильный инструмент определяем по формуле

РРаст = Рст/т = 121/0,25 = 484 кН.

Из приведенного расчета следует, что при максимально допускаемой растягивающей нагрузке на ловильный инструмент, равной 484 кН, нельзя расхаживать аварийные трубы после их захвата ловильным инструментом, так как труболовка имеет грузоподъемную силу 400 кН. Поэтому следует ограничиться приложением к ловильному инструменту растягивающей нагрузки, равной 400 кН. При расчетах также следует учитывать грузоподъемность выпеки.

Таблица 10.7

Характеристика бурильных труб

Пло-
Пло-

Услов-
Наружные диаметры элементов

щадь
щадь

ный

трубы, мм

Толщи-
попе-
сече-
Масса

диаметр
глад-


на стенок
речного сечения
ния по внут-
1 м гладкой

соеди-

бу-
кой
замков
ните-
труб,
тела
ренне-
части

рильных
трубы


льных муфт
мм
гладкой части
му диамет-
трубы, кг

труб

ЗН
ЗШ


трубы, см2
ру трубы, см2

60
60,3
80

80
7 9
11,7 14,5
16,8 14
9,15 11,3

73
73
95
108
95
7 9 11
14,5 18,1 21,4
27,3 23,7 20,4
11,4 14,2 16,8

89
89
108-113
118
108
7 9 11
18 22,6 26,9
44,2 39,6 35,2
14,2 17,8 21,2

223

Продолжение табл. 10.7

Услов-
Приведенная
масса
Растягивающая нагрузка, при которой

ный
1 м трубы,
кг
напряжение в теле трубы достигает

диа-


предела текучести в зависимости от

метр


группы прочности стали, кН

буриль-





корот-
сред-
длин-
Д К Е Л
М

ных
кой
ней
ной

труб

60
10,4
10,5
10,1
450
600
650
750
900

12,5
12,6
12,2
550
700
800
950
1100

73
13,1
13,2
12,7
550
700
800
950
1100

15,8
15,9
15,4
700
900
1000
1200
1350

18,4
18,5
17,9
800
1050
1200
1400
1600

89
16,4
16,5
15,8
700
950
1000
1150
1350

19,9
20
19,3
850
1150
1250
1450
1700

23,2
23,3
22,6
1000
1350
1500
1750
2000

Если в процессе работ к ловильному инструменту будет приложена максимальная растягивающая нагрузка 400 кН, то для страгивания плашек и освобождения инструмента от захвата потребуется к ловильному инструменту приложить осевую сжимающую нагрузку, равную 400 • 0,25 = 100 кН, т.е. часть веса бурильной колонны, на которой ловильный инструмент спущен в скважину.

На практике при ловильных работах с отвинчиванием труб и извлечением по частям не всегда приходится прилагать к ловильному инструменту большую растягивающую нагрузку, но тем не менее до начала ловильных работ эту нагрузку надо определить.

При расхаживании прихваченных бурильных или насосно-компрессорных труб необходимо определить допустимое усилие натяжения. Например, требуется определить допустимое усилие натяжения при расхаживании прихваченной ко-лонны бурильных труб диаметром 89 мм с толщиной 11 мм из стали группы прочности Д.

Допустимое натяжение при расхаживании прихваченной колонны труб определяют по формуле QAon = oT • F/K,

где от — предел текучести материала труб, Па (см. табл. 10.7); F — площадь поперечного сечения тела гладкой части бурильной трубы, см2 (см. табл. 10.7); К - коэффициент запаса прочности, К = 1,15+1,3.

Тогда

QAon = 380 • 0,00269/1,25 = 818 кН.

224

Скачать эту главу в формате PDF

Всё про нефть и газ / Литература(каталог книг)