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: 181

Скачиваний: 2

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

забойным

двигателем.

К

переводнику

с

помощью

ленточной

резьбы присоединяется

кожух 5, к которому

в верхней части при­

варивают

промежуточную

опору

для

центрирования

кожуха

и придания ему жесткости. Длина

шламометаллоуловителя

колеблется от 2 до 8 м.

 

 

 

 

 

 

 

Шламометаллоуловители

указанной

конструкции

применяются

для очистки забоя скважин в компоновке с долотом

без УБТ и

забойного

двигателя. Они работают

следующим образом.

Когда

Рис. 44. Шламометаллоуловители:

а — открытого типа: / — верхний

переводник; 2

вал; 3 — промежуточ ­

ная опора;

4 — канал; 5 — кожух; 6 — переводник;

б — закрытого

типа;

/ — верхний

переводник; 2 — специальная

гайка; 3 — фиксатор;

4—про­

межуточная

опора;

5 — кожух;

6 — вал;

7 — переводник; в — конструк­

 

ции

треста Уральскнефтегазразведка .

 

колонна со шламометаллоуловителем находится на расстоянии 5—8 м от забоя, начинают циркуляцию с максимальной подачей раствора. Затем при вращении и плавной подаче бурильную ко­ лонну доводят до забоя, углубляют скважину на 0,1—0,3 м при максимальной нагрузке, после чего снижают скорость промывки до 0,7—1 м/с в затрубном пространстве, приподнимают и опускают бурильную колонну 3—5 раз. Затем углубляют сква­ жину еще на 0,1—0,3 м при интенсивной промывке и повторяют 3—4 раза цикл расхаживания. После подъема на длину ведущей трубы выключают насос и приступают к подъему бурильной ко­ лонны.

168


Шламометаллоуловитель закрытого типа (ШМУ-3)

конструк­

ции ВНИИБТ (рис. 44, б) выполняет те же функции,

что и шла­

мометаллоуловитель открытого типа. Он имеет незначительное отличие в конструкции, которое заключается в том, что кожух 5 свободно насажен на переводник 7 и центрируется на нем снизу

цилиндрической

проточкой, а в

верхней части—переводником 1.

В табл. 32

и 33 приведены

нормальные ряды шламометалло-

уловителей конструкции ВИИИБТ соответственно открытого и закрытого типов. Следует отметить, что указанные шламометаллоуловители имеют большую длину, относительно сложную конструк­

цию, требуют

после каждого

спуска

разборки

и

 

длительной

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

32

Диаметр

Диаметр

Кольцевой

Скорость

Расход

Диаметр

Зазор меж ­

Скорость пото­

кожуха

бурового

ду

валом

и

ка

между

ва­

скважины,

зазор,

потока,

 

ШМУ,

раствора,

вала,

стенкой

 

лом

и стенкой

мм

мм

мм

м/с

л / с

мм

скважины,

скважины,

м / с

 

 

 

 

 

 

 

мм

 

 

 

 

145

127

18

2,0

8

60

 

- 85

 

 

0,6

 

 

 

 

2,5

10

 

 

 

 

 

0,7

 

 

 

 

3,4

13

 

 

 

 

 

1,0

 

190

168

22

4,0

25

89

 

101

 

 

1,1

 

 

 

 

4,8

30

 

 

 

 

 

1,3

 

 

 

 

5,8

36

 

 

 

 

 

1,6

 

214

194

20

3,9

25

114

 

100

 

 

0,9

 

 

 

 

4,6

30

 

 

 

 

 

1,1

 

 

 

 

5,6

36

 

 

 

 

 

1,4

 

243

219

24

2,5

25

140

 

103

 

 

0,7

 

 

 

 

3,1

30

 

 

 

 

 

0,9

 

 

 

 

3,8

36

 

 

 

 

 

1,1

 

269

245

24

2,5

25

140

 

129

 

 

0,6

 

 

 

 

3,1

80

 

 

 

 

 

0,7

 

 

 

 

3,7

36

 

 

 

 

 

0,8

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

33

 

 

 

Диаметр

Диаметр

Зазор

между

Диаметр

 

 

 

 

 

кожуха

стенкой

скважи­

 

 

 

 

 

 

 

вала

ШМУ,

 

 

 

 

скважины,

ШМУ,

ны и

ШМУ,

 

 

 

 

 

мм

мм

мм

 

мм

 

 

 

 

 

 

145

127

18

 

73

 

 

 

 

 

 

161

140

21

 

89

 

 

 

 

 

 

190

168

22

 

114

 

 

 

 

 

 

214

194

20

 

114

 

 

 

 

 

 

243

219

24

 

140

 

 

 

 

 

 

269

245

24

 

168

 

 

 

 

 

 

295

273

22

 

168

 

 

 

 

169


работы по удалению металла и шлама. Они малоэффективны при работе с турбобурами, так как зона завихрения, образующаяся под турбобуром, препятствует подъему металла выше турбобура

ишламометаллоуловителя.

Втресте Уральскнефтегазразведка предложены и приме­ няются более простые конструкции шламометаллоуловителей, ко­ торые показаны на рис. 44, в. В отличие от описанных выше они

короче, размеры и конструкция допускают работу при установке их между долотом и турбобуром в процессе бурения. Одновре­ менно с углублением скважины улавливаются различные пред­ меты, чем достигается лучшая очистка забоя.

Американская фирма «Боуэн» выпускает улови­ тели металлических и других плотных материалов, показанные на рис. 45. Они похожи на описанные выше, но имеют более простую конструкцию, иск­ лючающую увеличение количества резьбовых сое­ динений переводников.

Однако все описанные уловители металла и других твердых предметов не гарантируют полной очистки забоя в связи с тем, что возможно быст­ рое заполнение кожуха металлическими и иными предметами и тогда многие из них окажутся не­ уловленными. Кроме того, не все частицы, подня­ тые выше окон уловителя, могут зайти в кожух. Более полноценная очистка забоя от металличе-

Рис. 45. Улавливатель металлических предметов фирмы «Боуэн»:

/ — корпус; 2 — планка центрирующая; 3 — кожух .

ских и других предметов достигается при применении ловильных инструментов, в которых плотные предметы, находящиеся на забое, затягиваются внутрь потоком бурового раствора.

Струйные шламометаллоуловители

Наиболее эффективными ловильными инструментами для уда­

ления из

скважины

мелких предметов являются струйные ловители.

Принцип

их

работы

основан на создании с помощью эжектор-

ного

устройства движения бурового

раствора

внутри ловителя

от

забоя

вверх.

Восходящий поток

раствора

внутри лови­

теля от забоя вверх. Восходящий поток раствора при этом увле­ кает предметы, находящиеся на забое, и поднимает их выше шламометаллозадерживающих устройств. При движении жидкости через сопло струйного насоса в его приемной камере снижается давление, и жидкость, находящаяся внутри ловителя, через бо-

170


ковые отверстия устремляется в приемную камеру струйного на­

соса. В

расширенной части

насоса снижается скорость раствора

и выравнивается

давление.

 

 

Простым и эффективным в работе

является металлоулови-

тель, сконструированный Е. М. Курневым

и Н. И. Лукиновым, для

работы в скважинах диаметром 190—220

мм (рис. 46). Этот ло­

витель

широко

применяется

в трестах

Белнефтегазразведка и

Харьковнефтегазразведка. Им извлекают по 2—3 кг металла за

каждый

рейс.

 

 

 

 

 

 

 

 

Основные конструктивные размеры его приведены

ниже:

 

 

 

Наружный

диаметр, мм:

 

 

 

 

 

 

корпуса

 

 

 

 

 

 

 

170

 

коронки

 

 

 

 

 

 

 

185

 

Минимальный

внутренний диаметр в улавливающих

устройствах

 

и коронке,

мм

 

 

 

 

 

Ю

 

Длина в

сборе,

м

 

 

 

 

 

2—8

Наименьший диаметр смежного сопла, мм:

 

 

 

 

 

для работы

на глубинах до 2000 м

 

 

 

15

 

,,

 

 

свыше 2000 м

 

 

 

18

Диаметр

горловины,

мм

 

 

 

42

 

Внутренний диаметр отверстий насадки, мм

 

 

 

35

Количество

насадок

 

 

 

 

 

4

 

Диаметр отверстий в фильтре, мм

 

 

 

18—20

Для подъема металлических частиц диаметром 50—60 мм ско­

рость восходящего потока для этой

конструкции металлоулови-

теля должна

быть

2,5 м/с, что соответствует

производительности

насоса

35—40 л/с.

 

 

 

 

 

 

Принцип работы металлоуловителя заключается в следующем.

После

спуска

ловильного инструмента

и присоединения

ведущей

трубы

к

бурильной

колонне последняя

поднимается

над

забоем

на 12—15 м, восстанавливается максимально возможная

цирку­

ляция

раствора

и

металлоуловитель

при медленном

вращении

доводится до забоя.

Вращение ведется

не более 15—20 мин с не­

большими нагрузками на забой и периодическим отрывом ловиль­ ного инструмента на 2—3 м от забоя. После работы прекращают циркуляцию раствора, вследствие чего лепестки уловителя за­ крываются. Эффективность работы металлоуловителя увеличи­

вается

с глубиной. Им рекомендуется работать

на глубинах

свыше 700

м. Перепад давления в сопле должен составлять 65—

75 кгс/см2 ,

что соответствует скорости истечения жидкости

через

сопло

ПО—115 м/с. Указанные

металлоуловители

можно

изго­

товлять практически для скважин

всех размеров.

 

 

Для улавливания металлических и других предметов в сква­ жинах диаметром более 300 мм,Р. С. Яремейчуком и Э. И. Узумовым предложен ловитель, показанный на рис. 47. Принцип его работы также основан на создании циркуляции бурового раствора внутри ловителя от забоя вверх за счет работы струйного на­ соса. В отличие от приведенной выше конструкции ловителя дан­ ная конструкция имеет не один, а четыре струйных насоса. Кроме

171


Рис.

46.

Струйный

шламо-

Рис. 47.

Струйный

ло­

Рис. 48.

Струйный

ло­

металлоуловитель Е. М. Кур-

витель Р. С. Яремей-

витель

фирмы «Уил-

нева и Н. И. Лукинова:

чука и Э. И. Узумова:

 

сон»;

 

/ — переводник;

2 — кольцо

резь­

/ — направляющая

для

1 — переводник; 2 — втул­

бовое;

3

прокладка;

4.— сопло;

шара; 2 — с е д л о клапана;

ка-фильтр;

3 — головка

5 — д у ф ф у з о р ;

6 и

 

7—корпус;

3—муфта;

 

4 — сопло;

эжекторного

насоса;

4 —

8 — ловитель проволочный;

9 —

5 — плита;

6 распорная

струйные

насадки;

5 —

втулка распорная; 10 — перевод­

втулка; 7 — . установочное

корпус; 6 — захваты;

7 —

ник;

11 — кольцо

уплотнитель-

кольцо; 8 — ножка

уста­

 

коронка.

 

ное;

12 — кольцевой

фрез;

13 —

новочного

кольца;

9 —

 

 

 

 

переводник;

14 — фильтр.

смесительная

камера;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10 — сменный

штуцер;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/ / — корпус;

12 — узел

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

улавливания

мелких

ме­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

таллических

предметов;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13 — муфта;

14 — баш ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мак; 15 — лепесток.