Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Предупреждение и ликвидация аварий в бурении

..pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
15.95 Mб
Скачать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 20'

 

 

 

 

 

Условный размер фрезера МФ-ЗМ—магнитного ловителя

 

Показатели

 

ЛМ-145

ЛМ-190

ЛМ-243

ЛМ-295

ЛМ-346

ЛМ-394

 

 

 

 

 

Максимальная

подъем­

50

60

80

100

180

180

ная сила,

кгс . . . .

Длина фрезера, мм . . .

550

645

760

785

985

1010

Теоретический вес, кг . .

45

60

100

165

260

284

Присоединительная

зам­

 

 

 

 

 

 

ковая

резьба

по

3-101

3-121

3-147

3-171

3-171

3-171

ГОСТ 5286—58 . . .

Диаметр

скважины,

мм

145

190

243

295

346

394

Наружный

диаметр

пе­

 

 

 

 

 

 

реводника

у

присое­

 

 

 

 

 

 

динительной

резьбы,

118

146

178

203

203

203

мм ...............................

Размеры корпуса, мм:

135

175

205

245

300

300

наружный диаметр .

внутренний

диаметр

115

150

175

215

260

260

высота ...................

385

320

350

405

420

420

Резьба

внутренняя

под

2М120ХЗ Ml 60X6

М185Х6 М225Х6 М270Х6 М270Х6

переводник ...............

Резьба

наружная труб­

 

 

 

 

 

 

ная

под

воронку

по

 

 

 

 

 

 

диаметру

обсадных

 

 

 

 

 

 

труб

(ГОСТ 632—64)5

 

168

194

245

299

299

мм ...............................

 

Размер

втулки,

мм:

 

115

150

175

215

260

260

наружный диаметр .

внутренний

диаметр

93

117

136

163

196

196

высота ...................

140

185

210

265

280

280

Магниты:

половин

маг­

 

 

 

 

 

 

число

 

 

2

4

4

 

нита ...................

2

2

4

наибольший

наруж­

90

116

136

161

194

194

ный

диаметр,

мм

общая длина, мм . .

90

120

142

190

208

208

средний

внутренний

23

35

40

45

53

53

диаметр, мм . . .

Полюс

верхний,

мм:

 

 

 

 

 

 

наибольший

наруж­

115

150

175

215

260

260

ный

диаметр . .

высота ...................

35

40

45

45

45

45

диаметр

проходного

28

40

42

46

55

55

отверстия

. . .

Полюс нижний, мм:

 

 

 

 

 

 

 

наибольший

наруж­

89

115

135

160

193

193

ный

диаметр . .

высота ...................

40

60

65

70

70

70

диаметр

циркуляци­

8

14

15

15

18

18

онного

отверстия

Воронка, мм:

 

 

 

135

180

225

275

325

375*

наружный диаметр

внутренний

диаметр

112 **

157

195

245

295

345

высота ...................

200

270

240

325

350

* Магнитный

фрезер

ЛМ-394 получается из

магнитного

фрезера

ЛМ-346

заменой

ко воронки.

 

 

 

„ .

 

 

 

 

** Воронка для магнитного фрезера

ЛМ-145 является продолжением корпуса.

 

151

битного материала. Для укладки измерительной обмотки и пре­ дохранения ее от повреждений в диске проточен кольцевой канал 2 глубиной 4 мм и шириной 2—3 мм. На корпус / наматы­ вают измерительную обмотку 3 с расчетным числом витков. Вы­ водные концы обмотки соединяют с токопроводом 6. Сопротивле­ ние обмотки измерительной катушки не должно превышать 20 Ом. Каждому размеру магнитного фрезера соответствует определен­ ный размер измерительной катушки. Отличаются катушки одна от другой только габаритными размерами и числом витков об­ мотки. Основные размеры измерительных катушек для каждого

.размера фрезера МФ-ЗМ приведены в табл. 21.

Замеры магнитной индукции магнитных фрезеров осуществ­ ляются при помощи милливеберметра и измерительной катушки, которую вводят в рабочее пространство магнитного фрезера до упора в нижний полюс постоянного магнита фрезера и замечают начальное показание прибора на шкале. После этого быстро уда­ ляют измерительную катушку за коронку магнитного фрезера, где магнитный поток практически равен нулю, и отмечают показание прибора после отклонения стрелки. Время удаления измеритель­ ной катушки должно быть не более 3—5 с.

Для подсчета подъемной силы магнитного фрезера (в кгс) можно пользоваться выражением

152

Т аблица 21

Размер

Диаметр

Диаметры диска, мм

Характеристика измерительной

магнитного

нижнего

 

 

 

обмотки

 

ловителя,

полюса,

наиболь­

под

марка

ЧИСЛО

сопротивле­

 

мм

мм

ший

провод

провода

витков

ние обмот­

 

 

 

 

 

 

ки, Ом

ЛМ-145

72

77

69

Медный

15

2,370

ЛМ-190

85

90

82

ПЭВ-0,1

11

0,082

Медный

ЛМ-243

105

110

102

ПЭВ-0,1

 

0,073

То же

8

ЛМ-295

125

130

122

 

5

0,055

ЛМ-346

155

160

152

4

0,054

 

 

 

 

 

 

П р и м е ч а н и е . Токопровод берется длиной 2—3 м независимо от размера катушки..

где Р — величина подъемной силы исследуемого магнитного фре­ зера в кгс; Ра — величина подъемной силы нового фрезера, опре^ деляемая по паспорту, в кгс; A a = a i— ao — разность отклонения стрелки прибора в делениях (ao и си — показания прибора до и после отклонения стрелки); Аан — число делений шкалы прибора,, соответствующее максимальной величине подъемной силы нового фрезера.

Величины Ра, магнитной индукции Вн (нового фрезера, при­ нятого за эталон), Да для магнитных фрезеров пяти типоразмеров приведены в табл. 22.

 

 

Т а б л и ц а 22

Размер магнитного

Р н , кгс

В н , Вб/м2

А“н

ловителя, мм

ЛМ-145

50

0,114

70

ЛМ-190

60

0,102

67—70

ЛМ-243

80

0,108

75

ЛМ-295

100

0,111—0,114

67—70

ЛМ-346

180

0,106

80

Оценивать работоспособность магнитных фрезеров реноме»- дуется по сопоставлению величин их магнитной индукции. За эта­ лон принимается величина магнитной индукции нового фрезера, отвечающего техническим условиям работы фрезера в скважине (см. табл. 22). Величина магнитной индукции этого фрезера Вя принимается равной 100%. Отношение подъемной силы магнит­ ных фрезеров к подъемной силе новых фрезеров данного размера определяется (в процентах) по формуле

о •

153

Указанный способ позволяет практически быстро сопоставить подъемную силу исследуемого и нового фрезера и, следовательно, судить о целесообразности применения исследуемого фрезера в том или ином случае. При уменьшении ее более чем на 25% применение фрезера нецелесообразно.

Забойный фрезер ФЗТ-1

Забойные фрезеры предназначены для торцового расфрезе-

рования

металлических

предметов, оставленных в скважине. Об­

 

 

 

щий вид фрезера и профиль зубьев правого

 

 

 

фрезера

показаны

на

рис. 32.

В табл.

23

 

 

приведены

размеры

забойных

фрезеров.

 

 

 

При реставрации фрезеров следует обяза­

 

 

тельно

придерживаться

требований

норма­

 

 

ли Н385—50 и технических условий на их

 

 

изготовление. Длина

цилиндрической части

 

 

фрезера

допускает

 

трехкратную

нарезку

 

 

зубьев. Фрезеры изготовляют из углероди­

 

 

стой стали 45. Поковки до механической

 

 

обработки

нормализуют.

Левые

фрезеры

 

 

для опознания имеют два пояска.

 

 

 

 

 

 

Одним

из недостатков

забойного фре­

 

 

зера является длительная работа его на

 

 

забое из-за частого попадания в централь­

 

 

ное проходное отверстие части разрушае­

 

 

мого

предмета,

который,

заклиниваясь

 

 

в нем, истирается о забой, а не разруша­

 

 

ется фрезером. Подтверждением этого яв­

 

 

ляются сильно сработанные участки на

 

 

входе в промывочное отверстие. Увеличение

 

 

давления бурового раствора указывает на

 

 

сработку

фрезера

или

на

заклинивание

 

 

в его отверстии предмета.

Поэтому

жела­

 

 

тельно у забойных фрезеров делать не

 

 

одно

центральное

к

проходное

отверстие,

 

 

а два

наклонных

оси

скважины — под

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р азм ер ы

забой ны х

О бозн ачени е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ф р е зе р о в по

 

D

я,

 

 

D %

 

Д з

 

Л

 

 

О ТУ 26-02-214-70

 

 

(+ 0 .2 )

(+ 0 .5 )

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ФЗТ1-214

400

214

116,46

 

124

(+ 0 ,5 )

146

110 +

2

 

130

2

ФЗТ1-243

420

243

145,6

 

154,7

197

134 +

2

 

145 +

ФЗТ1-269

420

269

145,6

 

154,7

197

134 +

0,2

 

145 +

2

ФЗТ1-295

420

295

145,6

 

154,7

197

134 +

0,2

 

145 +

2

ФЗТ1-346

438

346

145,6

 

154,7

197

134 +

0,2

 

145 +

2

ФЗТ1-394

600

394

145,6

 

154,7

197

134 +

0,5

 

145 +

2

154

углом

45—60°,

что исключает попадание посторонних предметов

в центральное

отверстие.

За

последнее время отдельными предприятиями освоено из­

готовление забойных фрезеров с армированием торцовой части штырями от долот или пластинами из твердых сплавов типа ВК- Для этого у отработанных штыревых долот нагревают шарошки, извлекают штыри и запрессовывают их в нагретые заготовки фре­ зера. В последующем место запрессовки подвергают лужению.

В объединении Татнефть к торцу фрезера приваривают куски шарошек штыревых долот, для чего шарошку разрезают с по­ мощью автогенного аппарата на две части, нагревают и выправ­ ляют молотом. Выправленную половину шарошки разрезают на три-четыре части и приваривают к торцу фрезера.

В зависимости от крепости пород на забое для разбурива­ ния мелких металлических предметов рекомендуется применять фрезеры со следующей рабочей поверхностью:

1) в

мягких породах — с рабочей поверхностью,

вогнутой

внутрь,

чтобы металл не оказался затертым в стенки

скважины;

2)в породах средней крепости — с горизонтальной рабочей поверхностью;

3)в твердых породах — с выпуклой поверхностью, чтобы ме­

талл разрушался периферийной частью фрезера (для сокраще­ ния времени разрушения).

Разрушать металл на забое рекомендуется при нагрузке на фрезер, равной 0,5—0,7 нагрузки, при которой бурили в данном интервале роторным способом со скоростью вращения 60— 100 об/мин. Эффективность разрушения металла на забое повы­ шается при использовании турбобура. Производительность на­ соса должна обеспечивать скорость восходящего потока раствора в кольцевом пространстве не менее 0,5—0,8 м/с.

Башмачный фрезер с внутренними зубьями

Фрезеры с внутренними зубьями применяют для расфрезерования разорванных концов бурильных труб, после чего спускают основной ловильный инструмент для извлечения труб. Фрезеры

Т а б л и ц а 23

ф р е зе р о в Ф ЗТ , мм

 

 

 

 

 

 

П рисоедини*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ч исло

В ес,

 

 

 

 

 

 

 

 

тель н ая резьб а

и

h

Л,

hi

ь

Ьу

t

зу б ь ев

по

к г

Г О С Т 5286—58

200

35

165

19

3,5

19

16

29,2

23

3-121

65

200

35

165

24

4,5

24

25

33,0

25

3-152

100

200

35

165

24

4,5

24

25

33,8

25

3-152

122

200

85

165

24

4,5

24

20

33,0

25

3-152

140

200

73

165

31

4,5

31

20

43,0

25

3-152

194

200

102

298

35

4,5

35

25

49,9

24

3-152

419

155

изготовляют из кованых заготовок, которые перед механической обработкой нормализуют. Зубья фрезеров цементируют на глу­ бину 1,5—2 мм с последующей закалкой и отпуском. Фрезеры мо­ гут быть с правой и левой резьбой. Общий вид фрезера показан на рис. 33.

Рис. 33. Башмачный фрезер

свнутренними зубьями.

Норм альн ы й

ра зм е р

фр е зе р а

свн у тр ен ­

ними

D

D t

й г

03

зу б ь я м и

Рис. 34. Башмач­ ный фрезер с тор­ цовыми зубьями.

Р азм ер ы ф р е зе р о в с: внутренним и зу б ь я м и , мм

D A d d , L 1 Л Л1

146

X

168

168

166

120

148

168

86

п о

400

195

153

247

146

X

190

190

188

140

148

168

86

105

400

154

246

168

X

190

190

188

140

170

190

110

132

460

179

281

168

X 216

216

214

170

170

190

п о

135

460

195

180

280

194 X 240

240

238

190

196

216

110

128

460

205

210

250

194 X 240

240

238

190

196

216

138

156

460

205

210

250

219 X 267

267

265

215

221

243

138

158

500

205

230

270

219

X 267

267

265

215

221

243

165

185

500

205

230

270

219

X 270

270

268

215

247

270

165

185

560

_

260

300

245

X 300

300

296

240

247

270

165

185

560

205

280

280

273X 345

345

343

253

275

298

165

185

560

220

300

260

273

X 395

395

393

253

275

298

165

185

510

220

300

310

273

X

445

445

443

253

275

298

165

185

610

220

300

310

П р и м е ч а н и е . В у с л о вн о м о б о зн а ч е н и и ф р е зе р а с в н у тр ен н и м и з у б ь я м и у к а з ы в а е т с я

156

Области применения фрезеров с внутренними зубьями в за­ висимости от их размера указаны в табл. 24, а размеры фрезера приведены в табл. 25.

Т а б л и ц а 24

 

Д и а м е тр , мм

 

 

Д и а м е тр , мм

 

н аруж н ы й

ф р е зе р у е ­

скваж ин ы

н аруж н ы й

ф р е зе р у е ­

скваж ин ы

ф р е зе р а

мы х тр у б

ф р е зе р а

мы х тр у б

168

89

190

2 6 9

140

269

190

89

214

273

168

295

190

114

214

2 9 9

168

320

2 1 9

114

243

345

168

39 4

2 4 5

114

269

395

168

445

245

140

269

4 4 5

168

4 9 0

Башмачный фрезер с торцовыми зубьями

Башмачные фрезеры применяют для разрушения породы и ме­ таллических предметов в кольцевом пространстве (между стен­ ками скважины и бурильными трубами) при прихватах или заклинивании труб металлом. Кроме того, их используют как вспо­ могательный ловильный инструмент для разрушения крупных ме­ таллических предметов, находящихся на забое.

Общий вид фрезера с торцовыми зубьями показан на рис. 34. Допустимый наименьший диаметр скважины для работы баш-

Т а б л и ц а 25

 

 

 

 

 

 

В еличина у глов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Число

В ес,

 

к

 

м

 

 

«1

 

 

 

зу б ь ев

кг

h2

 

С

а

 

Р

Pi

 

 

23

9 5 ,5

1 0 5 ,5

75

14° 5 4 '

17° 18'

90°

102°

29

35

24

9 5

,5

1 0 5 ,5

2 3 ° 2 4 '

26° 4 0 '

90 °

100° 30'

36

39

24

97

 

107

11° 4 '

12° 2 4 '

90 °

100° 3 0 '

34

47

25

97

 

107

100

21° 5 6 '

24° 2 0 '

8 2

° 4 0 '

90° 4 4 '

61

52

30

102

 

112

100

25 °

2 7 ° 2 8 '

7 7

° 18'

84 °

54

90

30

102

 

112

100

19° 3 0 '

20° 3 0 '

7 7 о 1 8 ,

84°

48

85

30

102

 

112

100

2 1 ° 4 8 '

2 3 ° 4 6 '

7 9 ° 3 6 '

8 5 ° 3 6 '

60

8 0

30

102

 

112

100

14° 16'

15° 3 2 '

7 6

° 3 6 '

8 5 ° 4 0 '

5 4

75

30

102

 

112

12° 2 4 '

13° 5 0 '

8 2 ° 5 4 '

8 9 ° 5 4 '

56

108

50

102

 

112

100

18° 3 2 '

20°

6 0

° 14'

6 3 ° 3 6 '

60

120

50

108

 

123

100

20 °

21° 3 0 '

84°

89° 3 2 '

48

165

50

108

 

123

100

20 °

21° 3 0 '

108° 5 0 '

115°

48

220

50

108

 

123

100

20°

21° 3 0 '

6 4 ° 3 0 '

6 8 ° 5 0 '

48

250

д и а м е т р р е зь б ы о б с а д н ы х т р у б и н а р у ж н ы й д и а м е т р ф р е зе р а .

157

П р и м е ч а н и е . В условном обозначении фрезера с торцовыми зубьями указаны размер трубной присоединительной резьбы и наи­ больший диаметр фрезера.
190
214
214
243
295
295
320
346
394
445
490
Рекомендуе­ мый диаметр скважины, мм
ФБ146 X 168 ФБ146 X 190 ФБ168 X 190 ФБ168 X 216 ФБ194 X 240 ФБ219 X 267 ФБ245 X 270 ФБ245 X 300 ФБ273 X 345 ФБ273 X 393 ФБ273 X 445
Условное обозна­ чение фрезера

мачным фрезером каждого типоразмера

приведен

в табл. 26,

а

размеры башмачных фрезеров с

торцовыми

зубьями —

в

табл. 27.

 

 

Башмачные фрезеры изготовляют из стали 40. Кованые заго­ товки до механической обработки подвергают нормализации.

После армирования

зубьев

фрезер

закаливают с отпуском

 

в

масле.

Фрезеры изготовляют как

Т а б л и ц а

26 с

правой,

так и с левой резьбой.

Для работы в скважине фрезер присоединяют к обсадной трубе, ко­ торая в свою очередь соединена с ко­ лонной бурильных труб переводником с обсадных труб на бурильные. Об­ садную трубу выбирают на 1—2 м длиннее фрезеруемой. Фрезерование проводят при вращении ротора со скоростью 20—40 об/мин. При этом необходимо следить за работой и на­ грузкой двигателей привода и давле­ нием прокачиваемого раствора. Фрезе­ ром за каждый рейс работают не бо­ лее 6—10 ч.

Башмачные фрезеры для разруше­ ния металла на забое (долот, замков и др.) можно изготовлять из отрабо­ танных колоколов и заготовок толсто­

стенных труб с толщиной стенок 40—45 мм. В торцы их встав­ ляют восьмигранные победитовые резцы или пластинки.

Грушевидный фрезер

Фрезер грушевидный предназначен для исправления внутрен­ него диаметра обсадных колонн условных диаметров 168 и 194 мм при их повреждении или уменьшении диаметра за счет образования цементной корки и т. д. Общий вид грушевидного фрезера показан на рис. 35, а краткие технические сведения при­ ведены в табл. 28. Грушевидные фрезеры изготовляют соответст­ венно нормали Н386—50. •

Фрезеры изготовляют с правой и левой резьбой. Заготовки фрезера подвергают нормализации, а после механической обра­ ботки зубья цементируют на глубину 1,5—2 мм с последующей закалкой и отпуском. Работать фрезером рекомендуется по неза­ каленному металлу обсадных труб, твердость которых не выше незакаленной стали марки 45.

158

Т абли ца 27

Условное

 

 

 

Размеры^башмачного фрезера с торцовыми зубьями, мм

 

 

 

 

 

обозначение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Число

 

Вес,

фрезера

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зубьев

 

кг

с торцовыми

 

 

 

Оз

 

 

 

 

 

с

 

 

 

 

зубьями

D

D ,

о г

d

L

1

А

в

Е

к

м

 

 

 

ФБ146 X 168

168

132

1148

168

132

400

25

95,5

105

15

 

28

ФБ146 X 190

190

150

148

168

132

400

195

180

95

100

25

95,5

105

18

 

32

ФБ168 X 190

190

153

170

190

153

460

25

97

107

18

 

37

ФБ168 X 216

216

175

170

190

153

460

195

165

95

100

25

97

107

20

 

40

ФБ194 X 240

240

200

196

216

178

460

205

195

125

150

25

102

112

20

 

45

ФБ219 X 267

267

225

221

243

203

500

205

195

125

150

30

102

112

20

1

60

ФБ245 X 270

270

229

247

270

229

560

30

102

112

20

 

70

ФБ245 X 300

300

260

,247

270

229

560

205

255

125

150

30

102

112

24

 

78

ФБ273 X 345

345

295

275

298

257

560

220

225

125

150

35

108

123

24

 

105

ФБ273 X 395

395

345

275

298

257

610

220

305

125

150

35

108

123

24

 

150

ФБ273 X 445

445

385

275

298

257

610

220

325

125

150

35

108

123

30

 

162

П р и м е ч а н и е .

В

обозначении фрезера с

торцовыми зубьями указаны

размер

трубной

присоединительной резьбы

и наибольший дна-

со метр фрезера.

Т аблица 28

Условное

Наибольший

Длина,

Присоедини­

Ориентиро­

обозначение

диаметр,

мм

тельная

вочный вес,

грушевидного

резьба по

фрезера

мм

 

ГОСТ 5286 — 58

кг

ФЗН2-115

115

450

3-76

18

ФЗН2-140

140

475

3-88

28

ФЗН2-166

166

545

3-117

50

ФЗН2-171

171

545

3-117

60

Фрезер-райбер специальный

 

Фрезер-райбер специальный предназначен для

прорезания

окна в обсадной колонне при отводе ствола скважины

в сторону

с помощью отклонителя. Промышленностью выпускаются фрезе-

ры-райберы для обсадных колонн трех диаметров: 168,

219 и

273 мм, причем для каждого диаметра труб изготовляется

по три

160