книги / Предупреждение и ликвидация аварий в бурении

Рис. 25. Колокола:

й — с резьбой под воронку; б — с воронкой, выполненной за одно целое с колоколом; в — без резьбы под воронку и без воронки.

рильным трубам нарезают резьбу по ГОСТ 5286—58. В нижней части колокола нарезают внутреннюю ловильную резьбу.

Колокола изготовляют трех типов:

а) с резьбой под воронку для работы в скважинах диамет­ ром 190 мм и больше (рис. 25, а);

б) с воронкой, выполненной за одно целое с колоколом, для скважин диаметром 190 мм (рис. 25,6);

в) без резьбы под воронку и без воронки (риб. 25, в).

Размеры ловильного конуса колокола дают возможность ре­ монтировать его дважды. Воронки для колоколов применяют та­ кой же конструкции, как и воронки для центрирующих приспо­ соблений метчиков. Размеры колоколов и соответствующих во­ ронок указаны в табл. 18.

Трубные резьбы в нижней части колоколов и замковые резьбы в верхней части их должны быть подобны соответствующим резь­ бам обсадных труб и бурильных замков. Они должны полностью

ГОСТ 5286—58.

Колокола каждого типа подразделяют на правые и левые. Правые применяют при ловле оставленной в скважине колонны

извлечения оставшейся колонны с правой резьбой по частям). Правые колокола имеют правую замковую, ловильную и труб-

141

Т аблица 18

ную резьбы, а левые — левые резьбы. При извлечении инстру­ мента с левой резьбой, оставленного в скважине, правые коло­ кола выполняют функции левых.

Колокола изготовляют из легированной конструкционной стали марки 20Х по ГОСТ 4553—70. Твердость ловильной резьбы не ниже HRC 58—60. Перед нарезкой резьбы поковки для изготов­ ления колоколов подвергают нормализации. После нарезки ло­ вильную резьбу подвергают термической обработке (цементации). Глубина цементации должна быть в пределах 0,8—1,2 мм.

Ловильные работы колоколом мало отличаются от работ с мет­ чиком. Перед спуском колокола замеряют величину захода и раз­ мер козырька и составляют эскиз компоновки ловильного инстру­ мента. По возможности колокол надо спускать с воронкой. Исключение могут составлять только те случаи, когда диаметр скважины не позволяет спустить колокол с воронкой.

При ловле 114 и 146-мм труб с приварными соединительными концами желательно пользоваться реставрированными колоко­ лами этого же размера, так как наружный диаметр этих труб больше наружного диаметра труб с высаженными внутрь кон­ цами. Все дальнейшие работы с колоколом при спуске и при соединении с оставшейся в скважине частью бурильной колонны ведутся так же, как и при работе с метчиком. Основным недостат­ ком колоколов является их неосвобождаемость.

Отработанные колокола восстанавливают с применением кар­ бюризаторов. Для цементации колокола карбюризатор засыпают внутрь его. Перед засыпкой к колоколу со стороны замковой резьбы приваривают заглушку (ниже резьбы на 30—80 мм) для предохранения резьбы от цементации. После засыпки карбюри­ затора на торец колокола со стороны ловильной резьбы также приваривают заглушку. Весь процесс цементации в дальнейшем проводят так же, как и метчика. Качество цементации резьбы в промысловых условиях проверяют так же.

Освобождающийся колокол

Для извлечения из скважин труб малых диаметров приме­ няют освобождающиеся колокола [26]. Конструкция их и принцип работы ими подобны конструкции и принципу работы освобож­ дающихся специальных метчиков. В корпусе колокола простра­ гивают три паза со шлицами, в которые вставляют три плашки с нарезанной на них ловильной резьбой. Особенностью конструк­ ции колокола является обязательная установка воронки, которая ограничивает движение плашек вниз. Передвижение плашек вверх ограничивается винтом, а в верхнем положении они удер­ живаются пружинными штифтами. Работа освобождающимся колоколом выполняется так же, как и специальным метчиком. Если отвинтить или освободить находящуюся на забое часть ко­ лонны не удается, колокол освобождают так же, как и метчик.

143

Гладкий колокол

Для извлечения труб всех видов и размеров с захватом их за тело или за замковый элемент, долот и других предметов, имеющих круглое сечение, применяют гладкий колокол, показан­ ный на рис. 26. Основные размеры (в мм) гладкого колокола, применяемого в тресте Краснодарнефтегазразведка, приведены в табл. 19.

Гладкий колокол изготовляют из сталей 40ХН, 45У, 20Х, 15Х без последующей термической обработки.

Ловильные работы проводят следующим образом. Гладкий

144

§ 5. ТРУБОЛОВКИ

Для извлечения труб и других предметов, имеющих внутри цилиндрическое отверстие, в последние годы применяют трубо­ ловки различных видов. Отличительными их особенностями яв­ ляются:

— наличие кольцевых ловильных втулок, захватывающих из­ влекаемый предмет равномерно по всему периметру трубы, а не плашек;

— ловильные втулки имеют наружный диаметр немного больше, чем внутренний диаметр извлекаемых труб, поэтому конструкция их предусматривает возможность сжатия ловильных втулок с усилием 10—30 кгс.

Труболовка внутренняя универсальная (ТВУ)

Труболовка ТВУ, показанная на рис. 27, предназначена для извлечения в основном неприхваченных труб и других объектов,

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. Для 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 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.

Труболовку спускают на бурильных трубах до верха аварий­ ной трубы. Скважину промывают и труболовку заводят внутрь

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 з 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

метом.

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.

150