8. Имплозийные ловители

В процессе проходки скважины на забой попадают посторонние предметы: упущенные в скважину с поверхности, детали и остатки режущего бурового инструмента, металлическая стружка, шарошки, геофизических приборов, грунтоносов, перфораторов, осколки после торпедирования, шлам и т.д. Появляется необходимость очистки забоя скважины. Имплозийные ловитель предназначены для очистки забоев скважин от любых посторонних предметов, в том числе из немагнитных и из свехтвердых материалов.

8.1. Назначение, устройство и действие ловителей

Имплозийные ловители предназначены для решения следующих задач:

- очистки забоя бурящихся скважин от скрапа и кусков металла;

- очистки внутреннего пространства труб от пробок из металлической стружки и других материалов;

- извлечения с забоя скважин и из труб шарошек долот, стальных шаров и кусков металла, раздробленного торпедами ГКО;

- подъема упущенных скважинных геофизических приборов и устранения возможных прихватов;

- подъема шлама с забоя скважин при необходимости проверки работы долот;

- очистки забоя скважин при переходе к бурению алмазными долотами и производства других специальных работ

Имплозийные ловители типа ЛИ и малогабаритные ловители типа ЛИМ присоединяют к геофизическому кабелю с помощью кабельного наконечника и спускают в скважину на кабеле. Имплозийные ловители типа ЛИТ, опускаемые в скважину на бурильных трубах, рассчитаны на применение в наклонных скважинах с осложненным стволом, когда довести до забоя ловитель на кабеле невозможно. Ловители всех типов рассчитаны на работу в скважинах, заполненных жидкостью, с гидростатическим давлением не менее 5 МПа. Возможности ловителей определяются диаметром приемной камеры КП. В комплект ловителей типов ЛИ, ЛИМ и ЛИТ входят по две разные камеры, наружные диаметры которых указаны в обозначении ловителя, например ЛИ157/178. В обозначение ловителей на трубах типа ЛИТ дополнительно включен диаметр утяжеленных бурильных труб (УБТ), которые используют в качестве герметичной камеры.

Имплозийные ловители ЛИ106/137, ЛИ137/157 и ЛИ157/178 (рис. 8.1) приводят в действие с помощью универсального взрывного патрона типа ПГ. Ловитель состоит из герметичной и приемной камер, скрепленных между собой винтами.

Герметичная камера состоит из головки, двух соединенных между собой корпусов. В нижнем корпусе устанавливают диафрагму с взрывным патроном и уплотнительной пробкой. Места соединений снабжены уплотнительными резиновыми кольцами.

Электроввод в головке установлен без фиксации с возможностью его выдавливания в полость универсальной головки остаточным давлением. В зарезьбовой канавке головки выполнены отверстия, а в комплекте ловителя предусмотрен специальный кожух, который предназначен для защиты персонала от воздействия остаточного давления при разборке ловителя.

Приемная камера состоит из переходника, корпуса, двух металлических захватов, размещенных в обойме и наконечнике, между которыми установлена разделяющая короткая втулка. При использовании одного захвата вместо обоймы и короткой втулки устанавливают длинную втулку. Захваты собирают из набора секций, состоящих из вкладыша, лопасти, оси и пружины.

Ловитель спускают в скважину и устанавливают на предмет, подлежащий извлечению. Взрывом патрона ПГ разрушают центральную часть диафрагмы и уплотнительной пробки, которые отделяют герметичную камеру от приемной. Под действием перепада давления промывочная жидкость из скважины с большой скоростью поступает в полость приемной камеры, увлекая предметы, шлам, скрап. Металлические лопасти механизма захвата, повернувшись в исходное положение, надежно удерживают в приемной камере извлекаемые из скважины предметы, независимо от их размеров.

В верхней части корпуса приемной камеры выполнены отверстия малого диаметра для устранения эффекта "присасывания" из-за прижатия перепадом давления ловителя к забою, представленного мягкими породами.

Рис. 8.1 Имплозийный ловитель типа ЛИ

1 – кабель, 2 – кабельная головка; 3 –электроввод; 4 – головка; 5 – резиновое уплотнение; 6 –отверстие; 7 – корпус; 8 – герметичная камера; 9 – переходник; 10 – провод; 11 – нижний корпус; 12 – проволока; 13 – взрывной патрон ПГ; 14 - диафрагма; 15 – уплотнительная пробка; 16 – винт-фиксатор; 17 – винт; 18 – переходник; 19 – отверстие; 20 – корпус; 21 – приемная камера; 22 – механизм захвата; 23 – лопасти; 24 – ось; 25 – пружина; 26 – вкладыши; 27 – обойма; 28 –втулка (короткая или длинная); 29 – винт; 30 – наконечник.

После срабатывания ловителя под воздействием осевого усилия, определяемого гидростатическим давлением в скважине, возможно внедрение наконечника приемной камеры на несколько миллиметров в породу, что вызовет герметичное перекрытие приемной камеры и прекращение заполнения жидкостью через него герметичной камеры ловителя. В первые доли секунды после срабатывания давление внутри ловителя может быть ниже гидростатического, что может служить причиной его прижатия к забою. Поступление жидкости в ловитель через отверстия в верхней части приемной камеры уравнивает давление в герметичной камере и в скважине и устраняет причину, вызывающую прижатие ловителя к забою.

Внутренний диаметр и длина внутренней полости приемной камеры ограничивают размеры и объем металлических и других предметов, которые ловитель может извлекать из скважин. Взрывное открытие диафрагмы, крепление камер винтами обусловливают высокую производительность при работе с имплозийным ловителем.

Таблица 8.1