бурение л.р.№8
.docx
ЮРГТУ (НПИ) Кафедра НГМО |
Инструмент для ликвидации последствий аварий |
Л. р. № 8 |
||
Цель: изучение особенностей конструкций и способов применения инструментов для ликвидации последствий аварий. ЛОВИЛЬНЫЙ ИНСТРУМЕНТ К ловильному инструменту относятся труболовки (овершоты) наружные и внутренние, ловители различного типа, колокола и метчики, магнитные ловители, удочки и извлекатели. ТРУБОЛОВКИ Труболовки наружные (овершоты) предназначены для захвата за наружную цилиндрическую поверхность и последующего извлечения элементов колонн бурильных, обсадных и насосно-компрессорных при проведении ловильных работ в нефтяных, газовых и геологоразведочных скважинах. Захват осуществляется путем заклинивания выдвижных плашек между внутренней или наружной поверхностью захватываемой трубы и стержнем или корпусом труболовки. По типу захвата труб труболовки подразделяются на две группы: внутренние (для захвата за внутреннюю поверхность) и наружные (для захвата за наружную поверхность трубы или муфты). Внутренние труболовки подразделяются на неосвобождающиеся и освобождающиеся (при необходимости освобождение инструмента от захваченных труб в скважине производится после захвата и фиксации плашек в сомкнутом положении). Наружные труболовки подразделяются на труболовки освобождающиеся различного типа, которые отличаются друг от друга конструкцией механизма захвата и освобождения. В скважинах с небольшим зазором между эксплуатационной колонной и колонной ловимых труб применяют труболовки без центрирующих приспособлений, а в скважинах со значительными зазорами — с центрирующими приспособлениями (направлением с вырезомворонкой — для внутренних труболовок или только с воронкой — для наружных) . Труболовки без центрирующего приспособления присоединяются к бурильной колонне при помощи обычного переводника, с центрирующим приспособлением — посредством специального переводника. Центральное отверстие во внутренних труболовках служит для промывки аварийных концов труб. Труболовки типов ОВ и ОВТ (рис.1 а, б) состоят из корпуса 2, направляющей воронки 5, переводника 1 и набора сменных элементов, включающих ряд спиральных 3 и цанговых 6 захватов, и направляющих втулок, соответственно спирального 4 и цангового 7 захватов. При извлечении колонн, верхняя часть которых (голова) имеет максимальный для применяемого типоразмера труболовки диаметр, используются спиральные захваты, в остальных случаях цанговые. Цанговые захваты могут применяться с фрезерующими направляющими, позволяющими производить очистку захватываемого объекта от заусенцев и различных отложений. Процесс захвата осуществляется трубоголовкой за счет наличия конических спиральных поверхностей, выполненных на внутренней поверхности корпуса и взаимодействующей с ней наружной поверхности цангового или спирального захватов. При необходимости герметизации соединения труболовки с извлекаемой трубой предусмотрена возможность установки уплотнительных манжетных покеров: типа «А» — при использовании спирального захвата или типа «Р» и кольца — при использовании цангового захвата. Типоразмеры фрезерующей направляющей и покеров должны соответствовать типоразмеру применяемого захвата.
Рис.
1. Труболовки наружные освобождающиеся
конструкции ЗАО «Сиб. Трейд. Сервис»:
а
— типа
ОВ; б
— типа
ОВТ; 1
— переводник;
2 — корпус; 3
— захват
спиральный; 4
— направляющая
спирального захвата; 5
— воронка
направляющая; 6 — захват цанговый; 7
— направляющая цангового захвата
Рис.
2. Труболовки наружные освобождающиеся
конструкции ЗАО «Сиб.
Трейд. Сервис»:
а — типа
ОК; б
— типа
ОКТ с коротким захватом; 1
— переводник;
2 — направляющая цангового захвата;
3
— захват
цанговый; 4
— корпус
труболовки (овершота) Труболовки типов ОК и ОКТ (рис.2) корпус труболовки выполнен таким образом, чтобы цанговый захват располагался как можно ближе к нижнему торцу, обеспечивая возможность извлечения элементов колонн с коротким участком, пригодным для захвата. Процесс захвата осуществляется труболовками за счет наличия конических спиральных поверхностей, выполненных на внутренней поверхности корпуса и взаимодействующей с ней наружной поверхности цангового захвата. ПЛАШЕЧНЫЕ ОСВОБОЖДАЮЩИЕСЯ НАРУЖНЫЕ ЛОВИТЕЛИ ДЛЯ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ Ловители предназначены для захвата за наружную поверхность бурильных и обсадных труб при ловильных работах с одновременной промывкой скважины через ловимый объект.
Рис.
3. Ловитель плашечный освобождающийся
наружный типа ЛБП для бурильных труб: 1
—
переводник;
2 — корпус; 3
— пружина;
4
— нажимная
втулка; 5
— манжета
уплотнительная; 6 — кольцо; 7 — плашка;
8
— винт;
9
— шпонка;
10
— воронка Ловитель типа ЛБП (рис.3) В корпусе расположены три плашки для захвата труб за муфту или замок. Наружная поверхность каждой плашки — коническая; с внутренней стороны нанесена левая резьба специального профиля. В каждой плашке предусмотрены выступ и вырез, благодаря которым они соединяются между собой (по три). Сверху на плашках расположено кольцо 6 с манжетой, обеспечивающей герметичность при промывке через ловимый объект. Манжета поджимается силой упругости пружины, надетой на втулку, которую, в свою очередь, поджимает переводник, предназначенный для соединения ловителя с колонной бурильных труб. Снизу корпус на резьбе соединен с воронкой. Освобождение ловителя от захвата производится вращением колонны бурильных труб вместе с ловителем по часовой стрелке. ЛОВИЛЬНЫЕ МЕТЧИКИ Ловильные метчики предназначены для извлечения оставшейся в скважине колонны труб, оканчивающейся сверху замковым соединением, муфтой или высаженной частью трубы. По назначению ловильные метчики подразделяются на три группы: резьбовые — для извлечения насосно-компрессорных труб (МЭУ, МЭС и ЛМ); для извлечения бурильных труб (МБУ, МСЗ и ЛМ); гладкие — для извлечения предметов с круглым сечением и толщиной стенки не менее 15 мм. Метчики, входящие в каждую из первых двух указанных групп, в свою очередь делятся на универсальные, врезаемые в тело трубы (МЭУ и МБУ), и специальные, ввинчиваемые в резьбу замка или муфты (МЭС и МСЗ). Метчики гладкие имеют форму обычных метчиков, но без ловильной резьбы. Конусность гладких метчиков может быть от 0,5 до 5°. Метчики применяют самостоятельно или с центрирующим приспособлением, изготавливают правыми и левыми. Принцип действия универсального и специального метчиков одинаков. При работе правым специальным метчиком его ввинчивают в муфту или замок ловимой трубы; при работе левым — перерезают резьбу муфты или замка ловимой трубы и одновременно ввинчивают в ловимый объект.
Рис.
4. Ловильные метчики для
насосно-компрессорных труб:
а — универсальный
типа МЭУ; б
— специальные
типа МЭС Рис.
5. Метчики ловильные для бурильных
труб:
а — универсальный
типа МБУ; б
— специальные
типа МСЗ; 1
— резьба
присоединительная к колонне труб;
2 — резьба присоединительная к
направлению; 3
— резьба
ловильная
КОЛОКОЛА ЛОВИЛЬНЫЕ Колокола предназначены для извлечения оставшейся в скважине колонны бурильных, обсадных и насосно-компрессорных труб с захватом их путем навинчивания на наружную поверхность труб, муфт, замков или высадки. Колокола по конструкции делятся на несквозные (типов К и ЛК), сквозные (типов КС и ЛКС), гладкие и со вставной втулкой.
Рис.
6. Колокол типа ЛК и ЛКС конструкции
ЗАО « Сиб. Трейд. Сервис»: а
— несквозной
типа ЛК; б
— сквозной
типа ЛКС; 1
— резьба
присоединительная; 2 — корпус
колокола; 3
— резьба
ловильная; 4
— воронка
с фаской; 5
— воронка
с вырезом; 6 — фаска; 7 — резьба под
направление
ТРУБОРЕЗЫ СКВАЖИННЫЕ ТРУБОРЕЗЫ ВНУТРЕННИЕ МЕХАНИЧЕСКИЕ Труборезы внутренние предназначены для отрезания в скважине части колонны бурильных, обсадных или насосно-компрессорных труб для последующего извлечения на поверхность при проведении ремонтно-восстановительных работ.
Рис. 7. Труборез внутренний механический типа РВ конструкции ЗАО «Сиб. Трейд. Сервис»:
Рис.8.
Труборез наружный механический типа
РН конструкции ЗАО «Сиб. Трейд. Сервис»: 1
—
переводник;
2 — корпус трубореза; 3
— фиксатор;
4
— подшипник;
5
— пружина;
6 — штифт срезной; 7 — резцы; 8
— воронка
направляющая ФРЕЗЕРЫ И УСТРОЙСТВА ВЫРЕЗАЮЩИЕ Отечественной промышленностью выпускаются фрезеры забойные (ФЗ, ФЗВ, ФЗС, ФЗН и др.), торцевые (ФТ), кольцевые (ФК), пилотные (ФП), конусные или райберы (ФКК), раздвижные (ФР).
Рис.
9. Фрезеры торцевые конструкции ЗАО
«Сиб. Трейд. Сервис»:
а — типа
1Ф; б
— типа
ЗФ;
в
— типа
6Ф; г
— типа
8Ф; д
— типа
9Ф
тип 6Ф — зубчатая; тип 8Ф — вогнутая; тип 9Ф — плоская с направляющей воронкой, выполненной в форме кольцевого фрезера. МАГНИТНЫЕ ЛОВИТЕЛИ Магнитные ловители предназначены для извлечения из скважины мелких металлических предметов, обладающих ферромагнитными свойствами. Отечественной промышленностью выпускаются магнитные ловители по шифрами ФМ, ФЛМ, ФМЗ, МЛ, МСМ, Титан, УОЭ1. Магнитный фрезер-ловитель типа ФМ (рис. 10) магнитная система представляет набор постоянных магнитов марки ЮН14ДК25БА, которые размещены в металлическом стакане, служащем магнитопроводом. Замковая резьба на верхнем конце переводника обеспечивает присоединение фрезера-ловителя к колонне бурильных труб. Поток промывочной жидкости направляется по периферии магнитной системы.
Рис.10.
Магнитный фрезер-ловитель типа ФМ: 1
—
переводник;
2 — корпус фрезера; 3
— система
магнитная
Рис.11.
Фрезеры-ловители магнитные
конструкции ЗАО завод «ИЗМЕРОН»: а
— типа
ФЛМ; б
— типа
ФМЗ с механическим захватом Магнитный фрезер-ловитель типа ФЛМ (рис.11, а) предназначен для извлечения из скважины предметов, обладающих ферромагнитными свойствами, в том числе изготовленных из твердого сплава. Конструкция ловителей обеспечивает подачу промывочной жидкости на забой (центральная схема промывки). Ловители могут эксплуатироваться в скважинах при температуре от —10 до +120 °С. По требованию заказчика ловители могут комплектоваться воронками или защитными кольцами. Ловители выпускаются с правой или левой замковой присоединительной резьбой. МЕТАЛЛОУЛОВИТЕЛИ Металлоуловители предназначены для обеспечения подъема с забоя и улавливания мелких кусочков металла и крупных кусков обвального шлама, скопившихся на забое строящейся скважины. Металлошламоуловитель имплозивный типа «Барс» предназначен для очистки забоя скважины от посторонних предметов массой до 20 кг и очистки «головы» прихваченного инструмента после фрезерования. Шламоуловитель типа ШМУ и УМК (рис.12) состоит из корпуса и корзины и предназначены для улавливания обломков разрушаемых в скважине металлических объектов и отдельных фрагментов вооружения породоразрушающих инструментов (долот, калибраторов, фрезеров и т.д.). Шламометаллоуловители выпускаются с правой или левой присоединительной замковой резьбой следующих видов:
Рис.
12. Шламоуловители конструкции ЗАО
завод «ИЗМЕРОН»: а
-
типа ШМУ НМ; б
-
типа ШМУ ММ по виду присоединительных элементов — сверху — ниппель, снизу муфта (НМ), сверху и снизу — муфта (ММ). ОТКЛОНИТЕЛИ
Рис.13.
Отклонители типа ОТЗ конструкции
Хадыженского МЗ:1
—
переводник;
2 — клин спускной; 3
— болт;
4
— клин-отклонитель;
5,
9 — винт
специальный; 6 — корпус; 7 —
плашкодержатель; 8
— плашки
необходимого отклонения от оси основного ствола скважин при прорезании «окна» в обсадной колонне, а также отклонения инструмента при бурениивторого ствола. Отклонители устанавливают на забой естественный или искусственный. Угол наклона клина — 2,5°. Отклонитель типа ОТЗ состоит из трех узлов: узла опоры и закрепления, клина-отклонителя 4 и спускного клина 2. Узел опоры и закрепления позволяет посадить отклонитель на забой и закрепить его в обсадной колонне при помощи трехплашечной системы, исключая возможность проворачивания отклонителя при зарезке «окна» и бурении второго ствола. Клин-отклонитель имеет наклонную поверхность в виде желоба, задающего направление и увеличивающего площадь опоры режущего инструмента. Спускной клин служит для спуска и установки отклонителя в скважину. К спускному клину на резьбе закреплен переводник 1 для соединения с колонной бурильных труб. Отклонитель на колонне бурильных труб спускают в скважину и резко сажают на забой. При посадке происходит срезание специальных винтов и болтов, в результате чего клин-отклонитель вместе с опорой остается в скважине, а освобожденный спускной клин поднимают на поверхность. УДОЧКА ШАРНИРНАЯ Удочка шарнирная типа УШ (рис. 14) предназначена для захвата и последующего извлечения каротажного кабеля, каната и проволок при проведении ловильных работ в нефтяных, газовых и иных скважинах. Удочка шарнирная типа УШ состоит из корпуса 3, наконечника 7, переводника 1, крючков 4, пружин 5 и осей 6 крючков.
Рис.
14. Удочка шарнирная типа УШ конструкции
ЗАО «Сиб. Трейд. Сервис»: 1
—
переводник;
2 — воронка; 3
— корпус;
4
— крючок;
5
— пружина;
6 — ось; 7 — наконечник
виде штопора. Для центрирования корпуса в скважине и препятствования перехода захватываемого объекта в пространство над удочкой, на нижнюю часть переводника на резьбе установлена воронка. УСТРОЙСТВА ДЛЯ ЛИКВИДАЦИИ ПРИХВАТОВ Устройства для ликвидации прихватов предназначены для создания ударных нагрузок как вниз, так и вверх при ликвидации аварий в нефтяных, газовых и иных скважинах, связанных как с прихватом, вызванным образованием сальников или под действием перепада давления в пластах-коллекторах, так и заклиниванием бурильных, обсадных, насосно-компрессорных труб, а также отдельных элементов трубных колонн, испытателей пластов, калибраторов, долот и ловильного инструмента. Отечественной промышленностью выпускаются серийно механические ударники типа УМ, гидравлические ударники типов ГУМ, ГУМД и МГ. Кроме того, освоено производство разъединителей колонны (РК), безопасного переводника (БП) и замка безопасного (ЗБ и ЗБП).
Рис.
15. Механический ударник типа УМ
конструкции ЗАО «Сиб. Трейд. Сервис»: 1
—
хвостовик;
2 — корпус; 3
— шток
Рис.
16. Гидравлический ударный механизм
типов ГУМ и ГУМД:1,
2 —
места
соударения при срабатывании вверх и
вниз; 3
— корпус;
4
— шпиндель;
5
— дроссель;
6 — звено разрывное ИНСТРУМЕНТЫ ТРОСОВОЙ ТЕХНИКИ К инструментам тросовой техники относятся спускатели, извлекатели и якоря различной конструкции. Отечественной промышленностью освоен выпуск спускателей типов ИСП и ТС, извлекателей типа ТИ и якорей типа ТЯ.
Рис.
17. Спускатель типа ТС конструкции ЗАО
« Сиб. Трейд. Сервис»
УСТРОЙСТВА ДЛЯ ОЧИСТКИ КОЛОНН Для предупреждения аварий предназначены устройства для очистки внутренней поверхности обсадных колонн от перфорационных заусенцев, ржавчины, цементной корки, парафина и других отложений. Отечественной промышленностью освоено производство скребков и скреперов различной конструкции под шифрами С, СМ и СГМ.
Рис.
18. Скрепер механический типа С: 1
—
корпус; 2 — лезвия; 3
—
пружины; 4
—
винт; 5
—
кольцо разрезное ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЙ ИНСТРУМЕНТ
Рис.
19. Скважинный механический фиксатор
типа ФГМ: 1
—
корпус;
2 — пружина консольная; 3
— защелка;
4
— палец;
5
— штифт;
6 — поршень; 7 — ловушка; 8
— винт
установочный; 9
— пружина
центрирующая
в корпусе установочным винтом 8. Узел центрирования состоит из трех центрирующих пружин 9, закрепленных в корпусе. Патрубок с муфтой и ловушкой 7, соединяемый с нижним концом корпуса при помощи резьбы, служит для создания цементного забоя и улавливания поршня с целью повторного использования (на рисунке показана только ловушка). Универсальная печать типа ПУ2 (рис.20) предназначена для определения по оттиску, полученному на ее алюминиевой оболочке, положения верхнего конца объекта, оставшегося в скважине из-за аварии. Основными узлами печати являются корпус с деталями для получения оттиска предметов и зажимное устройство. На утолщение в нижней части корпуса 2 надевается резиновый стакан 8, который прикреплен к корпусу четырьмя винтами 7. На резиновый стакан, в свою очередь, надевается алюминиевая оболочка 6, «перья» которой загибаются на кольцевой заплечик корпуса. На средней (цилиндрической) части корпуса установлен направляющий винт 4
Рис.
20. Универсальная печать типа ПУ2:1
—
переводник
соединительный;
2 —
корпус; 3
— гайка
нажимная;
4
— винт
направляющий; 5
— втулка
нажимная;6
—
оболочка алюминиевая;7
—
винты крепежные;
8
— стакан
резиновый
и нарезана резьба. По винту и резьбе движется зажимное устройство, при помощи которого зажимаются «перья» алюминиевой оболочки.
Вывод: изучил особенности конструкций и способов применения инструментов для ликвидации последствий аварий. |
||||
Выполнил: |
Арутюнов Ю.Э. |
Подпись |
||
Принял: |
Гринько Д.А. |
|