Файл: Пустовойтенко И.П. Предупреждение и ликвидация аварий в бурении.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 182

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

труб. В

нижней

части ловильной втулки имеется заходный конус,

на наружной поверхности нарезается ловильная резьба.

Переводник 5 имеет замковую резьбу для соединения с ко­

лонной

труб, а

в нижней части — трубную для присоединения

корпуса.

 

 

Подготовка труболовки к спуску в скважину сводится к сле­ дующему. Снимают эскиз труболовки, проверяют качество узлов труболовки и резьб. Сквозные прорези ловильных втулок разме­ щают под углом 120° относительно друг друга. Корпус и узлы труболовки тщательно осматривают для выявления механических повреждений, полученных в результате предыдущих работ в сква­ жине, с тем, чтобы по новым повреждениям судить о характере работы труболовки.

Труболовку присоединяют к колонне труб и спускают в сква­ жину. Габаритные размеры корпуса труболовки допускают сво­ бодный вход его внутрь извлекаемого предмета. Пружинистые ловильные втулки благодаря заходному конусу под действием части веса колонны сжимаются и заходят в извлекаемый пред­ мет. Ловильная резьба верхней втулки размещается ниже торца трубы на длину высоты верхней части ловильной втулки с умень­ шенным диаметром.

При подъеме труболовки ее корпус заклинится втулками, при­ жатыми упругими силами к внутренней стенке аварийной трубы, и их извлекают. В случае прихвата извлекаемых труб труболовку

можно отсоединить.

Д л я этого колонну

труб

с

труболовкой

на­

тягивают с

усилием,

превышающим

на

3—10

тс

собственный

вес

колонны, и

вращают

ее. Вследствие

того, что

присоединительная

резьба корпуса имеет направление, обратное резьбовым соеди­ нениям колонны, на которых она спускается, произойдет развин­ чивание в этом соединении. При этом корпус труболовки опускается в нижнюю часть колонны трубы, оставленной в сква­ жине, а переводник извлекается из скважины. Ловильные втулки, оставшиеся вблизи торца трубы, не препятствуют проведению других ловильных работ и могут опускаться только вниз от торца трубы, в которой они оставлены.

Труболовка внутренняя извлекаемая

(ТВИ)

 

Труболовка

ТВИ, показанная на рис. 28,

предназначена

для

тех же целей,

что и указанная выше. Она имеет

те же узлы,

что

и труболовка

ТВУ, но только одну ловильную

втулку. Однако

узлы труболовки ТВИ имеют конструктивные особенности, за­ ключающиеся в следующем. Ловильная втулка 2 имеет неполные двусторонние, чередующиеся разрезы, благодаря чему она может сжиматься и уменьшаться в диаметре. Неполные разрезы обеспе­ чивают герметичность в месте соединения аварийной трубы с тру­ боловкой. Кроме того, ловильная втулка в верхней части имеет захватные крючки 4. Переводник 3 имеет внизу захватные пальцы 5.

146


Перед спуском в скважину труболовку подготовляют так же, как и предыдущую. Ловильную втулку устанавливают так, чтобы тыловая часть крючка 4 упиралась в палец 5 переводника 3 и

втулку

2

 

закрепляют

в таком положении. Ловильные работы

проводятся

в

таком

же

порядке,

как и с

предыдущей

труболов-

кой. От захваченных труб трубо-

 

 

 

 

ловка освобождается в такой по­

 

 

 

 

следовательности: корпус / тру-

 

 

 

 

боловки резко опускают в ниж­

 

 

 

 

нее

положение

и

поворачивают

 

 

 

 

вправо, при этом пальцы 5 пере­

 

 

 

 

водника 3 зайдут в проушины за­

 

 

 

 

хватных крючков 4. При подъеме

 

 

 

 

колонны

труб

ловильная

втулка

 

 

 

 

2, удерживающаяся

на

пальцах,

 

 

 

 

вытянется совместно с корпусом /

 

 

 

 

из извлекаемой

трубы.

 

 

 

 

 

 

 

Труболовка

внутренняя

 

 

 

 

освобождающаяся

для

обсадных

 

 

 

 

 

 

 

труб

(ТВОО)

 

 

 

 

 

 

 

В

Полтавском

 

отделении

 

 

 

 

УкрНИГРИ разработаны

рабочие

 

 

 

 

чертежи

и

изготовлены

 

опытные

 

 

 

 

экземпляры внутренних

труболо-

 

 

 

 

вок для извлечения обсадных ко­

 

 

 

 

лонн, упавших в скважину. Тру­

 

 

 

 

боловка (рис. 29) состоит из

 

 

 

 

присоединительного

 

переводни­

 

 

 

 

ка / с замковой резьбой, пусто­

 

 

 

 

телого

корпуса

4

с

насаженной

 

 

 

 

ловильной

втулкой

5, в

 

которую

 

 

 

 

сверху

ввернута

по

прямоуголь­

 

 

 

 

ной резьбе гайка 2, подвижного

 

 

 

 

конуса

7,

резинового

уплотни-

Рис.

28.

Труболовка

ТВИ.

тельного элемента 8 и направ­

 

 

 

 

ляющего

наконечника

9.

Гайка

соединяется

с корпусом шпон­

кой 3. Шпонка 6 предназначена для передачи

крутящего момента

от

корпуса

к

ловильной

втулке через конус после натяжения и

вращения

 

бурильной

колонны, на

которой

труболовка

спускается

в скважину.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ловильная втулка выполнена в виде кольца с продольными пазами, позволяющими ей уменьшаться в диаметре при входе внутрь трубы. В нижней части она имеет заходный конус с внут­ ренней поверхностью, аналогичный конусу труболовки. Наружный диаметр ловильной втулки на 1—4 мм больше внутреннего диа­ метра извлекаемой трубы.

10*

147


Труболовку спускают на бурильных трубах до верха аварий­ ной трубы. Скважину промывают и труболовку заводят внутрь трубы, что легко выполнить благодаря конусообразному на­ правляющему наконечнику. При дальнейшем спуске труболовки переводник, упираясь нижним торцом в гайку, соединенную с ловильной втулкой, заталкивает последнюю в трубу. Для захвата трубы трубо­ ловку натягивают. При этом подвижный конус расклинивает ловильную втулку и одновременно своим кольцевым выступом в нижней части разжимает уплотнительную резину, помещен­ ную в кольцевой выточке направляющего нако­ нечника, вследствие чего кольцевой зазор на­ дежно герметизируется. Затем восстанавлива­ ется циркуляция раствора и колонна труб извле­

кается из скважины.

Труболовкой можно захватывать аварийную колонну на любом расстоянии от ее верхней ча­ сти и обсадную трубу в любом месте. Конструк­ ция труболовки допускает освобождение ее от извлекаемых труб, для чего колонну разгру­ жают и вращают на число витков резьбы, нахо­ дящихся выше ловильной втулки. По-следую- щим подъемом труболовку выводят из трубы. Указанные труболовки многократно применяли для извлечения обсадных колонн.

§ 6. ФРЕЗЕРЫ

Магнитный фрезер — магнитный ловитель

Магнитный фрезер предназначен для извле­ чения металлических предметов с забоя сква­

 

 

 

 

 

жины. Широкое применение нашли магнитные

Рис.

29.

Трубо-

фрезеры при ловле лап с шарошками, шарошек,

ловка

для

обсад­

шариков

и

роликов опор

и других

мелких

ме­

 

ных труб:

 

таллических

предметов.

Промышленностью

из­

/ — переводник;

2 —

готовляются

магнитные

фрезеры

типа

МФ-ЗМ.

гайка;

3 — шпонка;

4 — корпус;

5 — ло-

Общий вид

фрезера

показан

на

рис.

30.

По­

вильная

цанга;

6 —

стоянные

 

магниты

изготовляют

из

 

сплава

шпонка;

7 п о д в и ж ­

 

 

ной

конус;

8 — рези­

ЮНКД-24

(магнико).

 

 

 

 

 

 

 

 

новый

уплотнитель-

 

 

 

 

 

 

 

 

ный

элемент;

9 —

Для

выполнения

ловильных

работ

 

фрезер

н а п р а в л я ю щ и й

нако­

 

 

нечник.

 

спускают

 

на

бурильных трубах

в

скважину,

 

 

 

 

 

предварительно проверив

его

подъемную

силу.

После

присоединения ведущей

трубы

начинают

промывку

сква­

жины. Дальнейший спуск колонны до

забоя проводят с враще­

нием при скорости 60—100 об/мин. Для

лучшего

извлечения

пред­

метов

с

забоя

надо тщательно

промывать

скважину.

Продолжи-

148


тельность промывки зависит от состояния забоя и глубины сква­ жины.

Так как забой может быть загрязнен шламом, особенно при бурении с применением воды, необходимо наряду с интенсивной промывкой вращать фрезер в течение 10—20 мин на расстоянии 20—30 см от извлекаемого предмета. Затем бурильную колонну

сфрезером постепенно опускают на 20—30 см и 10 мин вращают

еена забое. Далее работы ведут в зависи­

мости

от контуров

и размеров

извлекае­

мого

предмета, при

этом имеют

в виду сле­

дующее.

 

 

Магнитные

фрезеры хорошо

притягивают

металлические

предметы,

если

те

находятся

от полюса на

расстоянии

не более

1—2 см.

Если же предметы находятся на большем рас­ стоянии, спуск фрезера будет безрезультат­ ным. Поэтому при выборе дальнейшего ре­ жима работы магнитного фрезера в каждом конкретном случае необходимо или добиваться прямого контакта полюса с извлекаемым предметом, или рассчитывать так, чтобы перед подъемом предмет находился от по­ люса на расстоянии не более 2 см. Учитывая,

что расстояние от

полюса до торца у боль­

шинства фрезеров

равно

20—35 см, а высота

извлекаемых

предметов

обычно

равна 10—

20 см, в этих

случаях необходимо или приме­

нять укороченные

воронки, или

предусматри­

вать углубление скважины на глубину, равную

разности

высот воронки от полюса и извле­

каемого

предмета.

При

этом

надо

иметь

в виду,

что бурение

с

фрезером

может

при­

вести

к разрушению алюминиевой втулки, вы­

падению

магнитов, т. е. к

аварии с магнит­

ным

фрезером.

Поэтому

на последней

ста­

дии

фрезером

можно

работать

1—2

мин,

обеспечивая контакт его с извлекаемым пред­ метом.

Рис. 30. Магнитный фрезер:

1 — переводник;

2 — кор­

пус; 3 — верхний

полюс;

4 — алюминиевая

втулка;

5 — магниты; 6 — н и ж н и й полюс; 7 — коронка.

После работы на забое прекращают вращать бурильную ко­ лонну, выключают циркуляцию и поднимают колонну. При подъеме нельзя допускать резких посадок колонны на ротор и резких торможений. У поднятого магнитного фрезера очищают рабочую часть от металлических предметов и металлической пыли и промывают водой. Присоединительную замковую резьбу очи­ щают, смазывают и закрывают пробкой. Для продления срока службы магнитного фрезера хранить его следует отдельно от ме­ таллических предметов. Разбирать фрезер рекомендуется только

149


при смене коронки, так как это может привести к его размагни­ чиванию.

Основные

данные

магнитных фрезеров

МФ-ЗМ

приведены

в табл. 20.

 

 

 

 

Нашими исследованиями установлено, что температура в сква­

жинах почти

не влияет

на подъемную силу

магнитных

фрезеров.

Изменение магнитных свойств постоянных магнитов с изменением температуры в пределах 150—200° С не превышает 2—4%. Бу­

ровые растворы, утяжеленные гематитом, могут снизить

усилие

притяжения предмета к полюсу на 25—35%. Резкий рост

притя­

жения магнитным фрезером наблюдается на расстоянии

от по­

люса 10—15 мм.

 

Если

металлический

предмет располагается на забое сква­

жины,

где существует

перепад между гидростатическим и

пластовым давлениями, то он прижат к забою усилием, создаю­

щимся

перепадом. Поэтому для притягивания его к полюсу

маг­

нитного

фрезера

необходимо

усилие, преодолевающее

вес

пред­

мета и силу прижатия его к забою. Случаи

неудовлетворительной

работы

магнитных фрезеров

на больших

глубинах,

очевидно,

можно

объяснить

тем, что существующие

магнитные

фрезеры не

способны преодолеть силу прижатия предмета перепадом дав­ ления.

На эффективность работы магнитных фрезеров немалое влия­ ние оказывает перепад давления в трубном и затрубном простран­ ствах при подъеме бурильной колонны. При этом отрывная сила, действующая на предмет, притянутый к магниту и закрывший промывочное отверстие, может достигать значительных величин

(10—20 кгс).

 

 

 

При выборе

вида ловильного

инструмента для извлечения

металлических

предметов с забоя

скважин

необходимо учиты­

вать приведенные выше особенности работы

магнитных фрезеров

и принимать меры, исключающие влияние названных выше фак­ торов:

— создавать условия для контакта извлекаемого предмета

сполюсом магнита;

не допускать вдавливания металлического предмета в мяг­ кие породы;

работать фрезерами, у

которых подъемная сила больше

веса предмета и силы прижатия его к забою;

в необходимых случаях

устанавливать циркуляционные пе­

реводники, исключающие прохождение бурового раствора через отверстия магнитного фрезера.

Нами разработаны измерительные катушки для проверки сте­ пени намагничивания фрезера каждого размера. Катушка конст­

руктивно проста

(рис. 31)

и

доступна для изготовления

в

любом

предприятии.

 

 

1 с измерительной обмоткой,

ручки 5

Она состоит

из корпуса

и токопровода

6.

Корпус

1

представляет собой диск

из

немаг-

150