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: 176
Скачиваний: 2
|
Т а б л и ц а 34 |
Классификация торпед фугасного и кумулятивного действия для обрыва труб |
|
Торпеды для обрыва |
труб |
Торпеды фугасного действия |
Торпеды кумулятивного действия |
|
(труборезы) |
Герметичные
Негерметичные
с зарядом контактирующим со скважинной жидкостью
термостойкие ТШТ 20/22 ТШТ 25/28 ТШТ 35/40 ТШТ 43/48 ТШТ 50/55 ТШТ 65—70
с зарядом, изолированным от скважинной жидкости (ТШТТ)
нетермостоикие ТШ-35 ТШ-43 ТШ-50 ТШ-65 ТШ-84
Негерметичные ТК-3 ТК-4 ТК-5 ТК-6 ТК-8
сразгруженным
корпусом
снагруженным
корпусом
термостойкие |
нетермостоикие |
ФТ-2 |
Ф-2 |
Герметичные
без полостей |
с полостью |
разгрузки |
разгрузки |
ТКГ-110 |
ТКГ-П-45 |
ТКГ-135 |
ТКГ-П-55 |
металлических предметов на забое; образования каверн при за-
буривании |
нового |
ствола; а |
также для встряхивания прихвачен |
ных колонн |
труб. |
|
|
Срез бурильных и обсадных труб необходим для ускорения |
|||
извлечения |
труб, |
оставшихся |
в скважине, так как развинчивание |
бурильной колонны с последующим извлечением ее по частям занимает много времени. Особенно широко применяют торпедиро вание при прихватах и заклинивании бурильных колонн на забое, когда более простые методы извлечения не дают положительных результатов. При использовании торпед для обрыва труб необхо димо знать следующее:
тип, размер и толщину стенки обрываемой трубы; возможность свободного прохода внутри труб торпеды;
конструкцию скважины и особенности крепления ее обсадными трубами;
длину неприхваченной части труб; характеристику среды за обрываемой трубой;
статический уровень, температуру и удельный вес бурового раст вора в скважине;
место прихвата, определенное прихватоопределителем или дру
гим методом. |
|
|
|
|
|
Торпеды, |
применяемые |
для обрыва |
труб, |
классифицируются |
|
по видам, снаряжению и |
размерам, как |
указано в табл. 34 [68]. |
|||
|
|
Фугасные торпеды |
|
||
Фугасные |
торпеды |
по |
методу снаряжения |
классифицируются |
|
на негерметичные и герметичные. |
|
|
|||
В негерметичных торпедах фугасного действия |
типа ТШ заряды |
||||
взрывчатого |
вещества |
(ВВ) контактируют |
с жидкостью, заполняю |
щей скважину. В торпедах типа ТШТ заряды взрывчатого веще
ства изолированы от скважинной жидкости |
буферной жидкостью. |
В обоих случаях полезная работоспособность |
негерметичных торпед |
больше, чем герметичных из-за большого заряда при равном на ружном диаметре корпуса торпеды и из-за сохранения энергии взрывчатого вещества, которая у герметичных торпед теряется на разрушение прочного корпуса.
Наиболее широко распространены фугасные негерметичные торпеды с зарядом, контактирующим со скважинной жидкостью, типов ТШ (торпеды шашечные) и ТШТ (торпеды шашечные термо стойкие). Эти торпеды применяют в основном для обрыва буриль ных труб, реже их используют для обрыва обсадных и насосно-
компрессорных труб. |
|
|
|
|
Торпеды типа |
ТШ применяют |
для работы в скважинах, имею |
||
щих температуру |
не выше |
100° С |
и давление не более |
500 кгс/см2 . |
Конструкция их |
показана |
на рис. 54, а характеристика |
приведена |
|
в табл. 35. |
|
|
|
|
178
Т а б л и ц а 35
|
|
Заряд |
|
|
Торпеда |
|
||
Шифр |
диаметр, |
длина, |
|
наружный |
диаметр |
длина |
Длина |
|
|
вес, |
|||||||
торпеды |
диаметр |
центрато |
торпеды |
торпеды |
||||
|
|
|||||||
|
мм |
мм |
кг |
корпуса, |
ров, |
с дужкой, |
с грузом, |
|
|
|
|
|
мм |
мм |
мм |
,мм |
ТШ-35 |
35 |
2020 |
3,04 |
40 |
60 |
2400 |
3350 |
ТШ-43 |
43 |
1465 |
3,31 |
48 |
п о |
1810 |
2760 |
ТШ-50 |
50 |
1470 |
4,53 |
55 |
110 |
1860 |
2860 |
ТШ-65 |
65 |
990 |
5,20 |
70 |
130 |
1345 |
2310 |
ТШ-84 |
84 |
600 |
4,01 |
90 |
150 |
971 |
1910 |
Д ля работы в скважинах с температурой до 200° С и давлением до 800 кгс/см2 применяют торпеды типа ТШТ, которые отличаются от торпед ТШ повышенной термостойкостью и размерами. Характе
ристика их приведена |
в табл. 36. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 36 |
|
|
|
|
>, |
|
|
|
Заояд |
|
|
Применение для труб |
|||
|
|
S |
a , |
|
о |
|
|
|
|
|
диаметром, мм |
||
|
|
|
t- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Шифр |
3 |
o |
|
2 |
|
S |
|
|
|
|
|
|
|
S |
|
eu |
|
|
|
|
|
|
|
||||
торпеды |
•О |
4 |
|
a. S |
s |
s |
|
|
|
X |
|
|
|
П -г- |
O) |
|
s* |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
S S |
С |
|
s |
H* |
|
(- |
Л |
осно CCOf |
rt |
||
|
|
S |
g s |
|
œ о |
ж |
£ |
|
|
|
s |
||
|
|
|
« s |
я |
|
|
M |
|
ч |
|
X |
||
|
|
» ê |
|
V со |
|
|
|
(J dt |
=1 |
||||
|
|
1 1 |
|
s |
S |
|
EU |
|
CU |
о |
|||
|
|
S s |
|
ч >> |
|
|
>> |
rt Си |
|||||
|
|
|
5e- |
=î |
=1 |
|
CQ |
vO |
X G |
О |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ТШТ20/22 |
22 |
3,123 |
1795 |
510 |
20 |
|
0,255 |
60 |
48 |
|
|||
ТШТ25/28 |
28 |
3,548 |
1925 |
700 |
25 |
|
0,550 |
73 |
48 |
|
|||
ТШТ35/40 |
40 |
11,588 |
1870 |
700 |
35 |
|
1,080 |
89 |
60 |
114 |
|||
ТШТ43/48 |
48 |
12,631 |
1870 |
700 |
43 |
|
1,620 |
102 |
73 |
114—146 |
|||
ТШТ50/55 |
55 |
17,030 |
1675 |
700 |
50 |
|
2,200 |
114 |
39 |
140—168 |
|||
ТШТ65/70 |
70 |
18,940 |
1480 |
500 |
65 |
|
2,650 |
127 |
102 |
140—168 |
|||
В |
торпедах |
типа |
ТШТ груз |
жестко |
соединен с корпусом и |
||||||||
является |
его продолжением. Все торпеды |
этого |
типа |
имеют один |
|||||||||
и тот же универсальный |
взрывопатрон. Заряд торпед типов ТШ и |
||||||||||||
ТШТ |
изготовляют из флегматизированного |
гексогена. |
Длина за |
||||||||||
ряда |
зависит от необходимого числа шашек, максимальный вес его |
||||||||||||
не должен превышать 5 кг, чтобы |
исключить |
возможные |
осложне |
||||||||||
ния от действия ударной |
волны. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Герметичные |
торпеды |
фугасного действия могут быть выпол |
|||||||||||
нены с разгруженным |
и нагруженным корпусом. Торпеды с герме |
||||||||||||
тичным разгруженным |
корпусом, |
опирающимся |
на заряд |
взрывча |
|||||||||
того вещества, не нашли |
применения, хотя они предназначены для |
||||||||||||
взрывных работ в скважинах глубиной |
до 5000 м. Заряд в этих |
||||||||||||
торпедах |
изолирован |
от окружающей |
среды, однако |
испытывает |
12* |
179 |
гидростатическое давление столба жидкости, находящейся над торпедой.
Торпеды герметичные с нагруженным корпусом имеют герме тичный прочный корпус, в котором заряд изолирован от окружаю щей среды и не испытывает действия наружного гидростатического
Рис. |
54. |
Негерметичная |
торпеда |
Рис. |
55. |
Герметич |
||
|
|
ТШ: |
|
|
ная |
фугасная |
тор |
|
/ — корпус; |
2 — дно; |
3 — центратор; |
|
педа |
Ф-2: |
|
||
4— шашки |
B B ; 5 — взрыватели; 6 — |
/ — з а р я д ; |
2 — кор |
|||||
груз; |
7 — п л а с т м а с с о в ы й |
диск; |
8—про |
пус; |
3 — промежуточ |
|||
кладка; |
9 — подвеска; |
10 — штифт. |
ный |
детонатор; |
4 — |
взрыватель; 5 — нако нечник.
давления. Герметизация исключает воздействие окружающей среды на заряд взрывчатого вещества, но снижает его термостойкость.
Герметичные фугасные торпеды (рис. 55) изготовляют двух типов: Ф-2 и ФТ-60. Предназначены они для обрыва труб диамет рами 114 и 127 мм. Корпус торпеды изготовлен из стали и изоли-
180
рует заряд взрывного вещества от бурового раствора и восприни мает его давление. Заряд торпеды состоит из сплава тротила и гексогена. Заряжение торпеды зарядами ВВ осуществляется в за водских условиях. На буровой лишь устанавливают взрыватель типа В-473А. Характеристика фугасных торпед приведена в табл. 37.
Т а б л и ц а 37
Показатели |
Ф-2 |
ФТ-60 |
Наружный |
диаметр, |
мм |
|
50 |
50 |
|
||
Вес заряда |
ВВ, кг |
|
|
2,6 |
2,2 |
|||
Взрывчатое |
вещество |
|
|
ТГ 50/50 |
ГФГ-2, |
ГНДС |
||
Наружный диаметр корпуса, мм . . |
60 |
60 |
|
|||||
Длина корпуса, |
мм |
|
|
1175 |
1025 |
|
||
Толщина стенки |
корпуса, |
мм . . . |
5 |
5 |
|
|||
Максимально |
допустимое |
гидроста |
500 |
1000 |
||||
тическое |
давление, |
кгс/см2 . . . . |
||||||
Максимально |
допустимая |
темпера |
120 |
150, |
170 |
|||
тура, °С |
|
|
|
|
|
|||
Вес торпеды, |
кг |
|
|
|
11,6 |
9,86 |
Торпеды кумулятивного действия
Торпеды кумулятивного действия предназначены для разруше ния труб в одном определенном направлении, для разрыва пре имущественно обсадных и насосно-компрессорных труб и для раз рушения металлических предметов на забое. Принцип работы этих торпед основан на сжатии материала торпеды от взрыва заряда и образовании плоской кольцевой струи, имеющей скорость 2000 м/с. При встрече кольцевой струи с трубой возникает давление около нескольких сотен тысяч килограммов на 1 см2 . Действие взрыва кумулятивного заряда распространяется на небольшие участки, и пробивная способность кумулятивной струи с увеличением расстоя ния от заряда резко падает. Однако кумулятивный заряд имеет локальное действие, что способствует срезанию без значительной деформации обрываемой трубы и исключает деформацию труб, в которых помещается извлекаемая колонна, в противоположность действию фугасных торпед, где извлекаемые трубы от взрыва раз дуваются до размеров, иногда препятствующих их извлечению. При торпедировании кумулятивными зарядами торцовая часть трубы имеет равномерный срез по всему периметру трубы с увели чением диаметра на несколько миллиметров.
Кумулятивные торпеды рекомендуется применять для обрыва насосно-компрессорных труб, расположенных внутри обсадной колонны, и для обрыва обсадных труб при ликвидации скважин. Все кумулятивные торпеды для резки труб содержат кольцевой кумулятивный заряд, в котором размещается электродетонатор.
181
В зависимости от окружающей среды применяют негерметичные и герметичные кумулятивные торпеды. Торпеды обоих видов явля ются приборами разового использования, так как большинство деталей при взрыве разрушается и на поверхность извлекают, как правило, только кабель.
Негерметичные кумулятивные торпеды типа ТК (торпеды куму лятивные) предназначены для обрыва обсадных, насосно-компрес- сорных и бурильных труб с приваренными в стык полузамками (равнопроходных) диаметрами 127—219 мм в сухих, незаполнен ных жидкостью скважинах и имеющих температуру не более 65° С.
На рис. 56 показан общий вид негерметичной кумулятивной торпеды типа ТК, которая состоит из кольцевого кумулятивного заряда 1, резинового кольца 2, электродетона тора 3 и центратора 4. Кумулятивный заряд представляет собой цилиндрическую шашку взрывчатого вещества из сплава ТГ-50/50, на боковой поверхности которой имеется кумуля тивная выемка, облицованная металлом, а в центре — отверстие для установки детонаторной шашки из флегматизированного гексогена с целью повышения чувствительности заряда к импульсу от злектродетонатора. Для изоляции от окружающей среды к поверхно сти шашек прикрепляют картон. Кумулятив ный заряд имеет также металлические пла
стинки |
с кольцевой выемкой для установки |
в нее |
резинового кольца. Последнее служит |
для крепления заряда к центратору, который
представляет |
собой деревянный цилиндр с от |
||||
верстием |
по |
центру |
для |
размещения кабеля |
|
и электродетонатора. В |
нижней |
части его |
|||
имеется |
кольцевая |
выточка для |
резинового |
||
кольца. |
|
|
|
|
|
Принцип работы торпеды заключается в следующем. Подготов ленную торпеду на любом двухпроводном кабеле опускают к месту взрыва. При подаче напряжения на кабель взрывается электроде тонатор, от которого детонирует дополнительная шашка из флег-
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 38 |
|
|
Показатели |
|
тк-з |
ТК-4 |
ТК-5 |
|
Диаметр |
заряда, |
мм |
|
80 |
115 |
150 |
|
Высота |
заряда, |
мм |
|
30 |
30 |
30 |
|
Вес заряда, г |
|
|
150 |
250 |
300 |
||
Условный |
размер обрываемой |
тру |
127—141 |
146—168 |
194—219 |
||
бы, мм |
|
|
|
||||
Наружный |
диаметр центратора, |
мм |
100 |
110—135 |
160—180 |
182
матизированного гексогена, а затем взрывается весь заряд. Волна детонации, достигая поверхности облицовки, обжимает ее и обра зует плоскую кумулятивную струю, движущуюся со скоростью нескольких тысяч метров в 1 с. При столкновении ее со стенками трубы развивается давление около нескольких сотен тысяч кило граммов на 1 см2 и обсадные трубы разрезаются. При резке труб кумулятивной торпедой типа ТК значительного раздутия их не на блюдается.
В табл. 38 приведена краткая техническая характеристика кумулятивных торпед типа ТК.
При изготовлении шашки из флегматизированного гексогена кумулятивную торпеду можно спускать в скважину с температурой на забое до 150° С. Эти торпеды применяют очень редко, так так они могут работать только в скважинах, не заполненных жидко стью.
Герметичные кумулятивные торпеды типа ТКГ предназначены для обрезания труб в скважинах, заполненных жидкостью. Тор педы этого типа изготовляют двух конструкций: одна для обреза ния труб диаметром до 73 мм, а другая для обрезания труб диа метром 140 мм и более.
На рис. 57, а показана торпеда для обрезания насосно-компрес сорных труб диаметрами 60 и 75 мм. Посередине удлиненного кор пуса размещаются электродетонатор 3 типа ТЭД-2 и кольцевой кумулятивный заряд 2. Все поверхности заряда покрыты лаком. Резиновые уплотнительные кольца и резиновый уплотнительный конус электропровода обеспечивают герметичность корпуса 4. Последний изготовляется из легированной стали и подвергается термической обработке. Корпус центрируется в трубе шестью шари ковыми центраторами, из которых три размещаются вверху и три — внизу. Центрирование торпеды в обсадной колонне произво дится с помощью пружинных фиксаторов 1. Оптимальная эффек тивность трубореза достигается при зазоре между стенкой отрезае мой трубы и корпусом торпеды не более 7,5 мм. Перед спуском трубореза извлекаемые трубы шаблонируют и натягивают с уси
лием, превышающим вес |
труб. Герметичная торпеда спускается |
|
в скважину на |
кабеле |
КОБД-4 с кабельным наконечником и |
грузом. |
|
|
Расположение |
заряда |
относительно корпуса, как указано |
на рис. 57, а, образует по обе стороны его полости разгрузки, ко
торые уменьшают |
фугасное воздействие заряда на |
обрываемую |
|||||
трубу. |
|
|
|
|
|
|
|
Воздушное пространство в корпусе обеспечивает свободное |
|||||||
истечение |
продуктов взрыва |
с |
торцовых |
поверхностей |
заряда. |
||
В результате этого увеличение |
диаметра |
обрываемой |
трубы не |
||||
превышает диаметра муфты этих труб и |
исключается |
нарушение |
|||||
обсадных |
труб, в |
которых |
помещаются |
насосно-компрессорные |
трубы. При взрыве заряда размещенная против него тонкая цилин дрическая стенка корпуса разрушается и нижняя часть последнего
183