книги / Предупреждение и ликвидация аварий в бурении

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

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

Взависимости от окружающей среды применяют негерметичные

игерметичные 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

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

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.

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

остается в скважине, а верхняя •— извлекается и после устранения дефектов используется повторно.

Для обрыва труб диаметрами 114, 127, 140, 146 и 168 мм разра­ ботаны кумулятивные торпеды ТКГ85-500, ТКГ110-500 и ТКГ135-500. Конструкция их аналогична описанным выше и пока-

Рис. 57. Кумулятивные труборезы типа ТКГ:

зана на рис. 57, б. Эти торпеды предназначены для обрыва труб в необсаженной скважине. В отличие от торпед ТКГ45-500 и ТКГ55-500 они не имеют полостей разгрузки, а следовательно, зна­ чительное усилие передается на обрываемый участок трубы. Однако величина раздутия трубы не превышает диаметра ее муфты.

В табл. 39 приведена краткая техническая характеристика ку­ мулятивных герметичных торпед типа ТКГ. Область применения этих торпед ограничивается в основном давлением в скважине.

184

Т абли ца 39

Кумулятивные торпеды осевого действия, у которых струя на­ правлена вниз, применяют для разрушения металлических пред­ метов на забое (долот, клиньев, лап с шарошками и т. д.) и за­ стрявших в стволе скважины долот, клиньев и других крупных металлических предметов, а также для разрушения твердых про­ пластков, встречающихся при бурении (рис. 58). Они изготов­ ляются трех типов: ТКО-70, ТКО-100 и ТКО-120. Техническая характеристика их приведена в табл. 40.

185

Рис. 58. Кумулятивные торпеды осевого действия типа ТКО:

а — ТКО-70: 1 — взрыватель; 2 — корпус; 3 — заряд ВВ; 4 — облицовка кумулятивной выемки; 5 — крышка; б — ТКО-120: 1 — обтекатель; 2 — обли­ цовка кумулятивной выемки; 3 — корпус; 4 — взры­ ватель; 5 — головка; 6 — переводник; 7 — груз.

а

Торпеды ТКО-100 и ТКО-120 имеют герметичный толстостенный дюралюминиевый корпус, а торпеда ТК.О-70 — разгруженный тон­ костенный негерметичный дюралюминиевый корпус, герметизиро­ ванную кумулятивную полость. Корпус торпеды при взрыве раз­ рушается.

Торпеды, спускаемые на одножильном кабеле, подрываются с помощью электродетонатора В-473А. Основной заряд этих тор­ пед — ТГ-50/50. Перед спуском торпеды скважину заполняют буро­ вым раствором, а ее забой тщательно промывают с целью удале­ ния шлама и осадка над разрушаемым предметом. Указанные торпеды могут работать также в скважинах, незаполненных буро­ вым раствором.

Торпеды в скважину спускают плавно с помощью лебедки подъемника, при этом торпеда должна быть точно установлена на разрушаемый предмет. Взрыв ее в обсаженной скважине ведет к нарушению обсадной колонны, а иногда и к полному ее разру­ шению на высоту торпеды.

Торпеды ТКО-70А разрушают металлические предметы длиной 125—150 мм и диаметром 140 мм. Трехшарошечное долото диамет­ ром до 140 мм при взрыве торпеды разрушается на части в любом положении на забое. Валуны или другие твердые пропластки раз­ мерами 1,45X0,9X1 м разрушаются одной торпедой. Для разруше­ ния валунов большего размера надо взрывать две-три торпеды. Торпеды ТКО-120 разрушают предметы длиной 250—300 мм. Этими торпедами долото диаметром 295 мм разбивается на три части, а шарошки его разрушаются на куски от 24 до 40 мм за один взрыв. Лапа с шарошкой долота № 16 разрушается при двойном взрыве, а пикообразное долото № 16 разрушается на длину 300 мм. После применения торпеды ТКО для разрушения крупных метал­ лических предметов рекомендуется при взрыве в твердых породах металлические частицы, застрявшие в стенках скважины, столкнуть к забою райбером или пикообразным долотом, а затем спускать ловильный инструмент для захвата этих частиц. Как правило, для разрушения долота на куски, достаточные для захвата магнитным фрезером, необходимо взорвать две—три торпеды.

Торпеда из детонирующего шнура ТДШ

Торпеда из детонирующего шнура ТДШ предназначена для ликвидации прихватов путем развинчивания труб или освобожде­ ния их действием взрыва (встряхиванием). Торпеда ТДШ пока­ зана на рис. 59, а техническая характеристика ее приведена в табл. 41. Заряд торпеды состоит из нескольких отрезков шнура, взрывающихся одновременно. Торпеды из детонирующего шнура ДШ-В или ДШУ-60 можно применять при температуре в скважине до 100° С и гидростатическом давлении до 500 кгс/см2, а из детони­ рующего шнура ДШТГ-180 и ДШТГ-200 соответственно при тем­ пературе до 180 и 200° С и давлении 800 кгс/см2.

137

рующего шнура ТДШ:

трубной средой в результате уплотнения и отбрасывания мате­ риала от стенки трубы.

§12. Т Р У Б О Р Е З К И

Втех случаях, когда не удается извлечь прихваченный инстру­ мент целиком, его извлекают по частям. Желательно, чтобы верх­ няя часть оставшейся в скважине колонны осталась неповрежден­ ной. Иногда требуется извлекать поврежденные верхние участки труб, чтобы была возможность проводить работы в трубах. Для указанных выше целей применяют различные виды труборезок, которые разделяют на внутренние и наружные. По принципу реза­ ния труборезки разделяют на механические, гидравлические и хи­ мические.

Внастоящее время наиболее эффективное резание достигается резцами. Механические труборезки помогли решить многие про­ блемы удаления труб из скважин. Однако эти работы трудоемки, требуют не только труб для спуска и привода в движение режущих элементов, но и механизмов вращения, что трудно осуществимо, например, для резания насосно-компрессорных труб. В последнем случае наиболее эффективным средством резания явились бы хими­

ческие труборезки, спускаемые в трубы на кабеле.

Внутренние труборезки

Труборезка Е. И. Егорова. Самое простое устройство для реза­ ния труб имеет труборезка Е. И. Егорова, конструкция которой показана на рис. 60. Она состоит из корпуса 1, резцедержателяплунжера 2 с резцом 3, пружины 4, шайбы 5, шпильки 6 и отвер­ стия для циркуляции 7.

190