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

Реконструкция и восстановление скважин

..pdf
Скачиваний:
41
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
13.78 Mб
Скачать

Окончание табл. 23

1

2

3

4

5

6

ТУ 39-0147016-42–

73

5,5

Д,Е

ТТ 95-57

9,0–10,0

93. Трубы для ка-

 

6,5

Д, Е, Л

ТТ 98-57

Высадка ком-

питального ремон-

 

 

 

 

бинирован-

та скважин

 

 

 

 

ная, наружная

 

 

 

 

 

и внутренняя

ТУ14-161-137–94.

БК73

7

Д

ЗП-86-45

8,0–8,4

Трубы бурильные,

БК73

9

Д, Е,

ЗП-105М-45

9,0–9,45

диаметром 73 и 89

 

 

Л,М

 

11,9–12,5

мм

БК73

9,19

Д, Б, Л

ЗП-105М-54

Высадка ком-

с приваренными

БК73

9,19

Д, Е,Л

ЗП-105М-51

бинирован-

замками

БК73

9,19

М

ЗП-105М-50

ная, наружная

 

 

 

 

 

и внутренняя

 

БН76

8,5

Д,Е

ЗП-105М-54

 

БВ89

8,0

Д,Е

ЗП-108М-45

 

 

БН89

6,5

Д,Е

ЗП-121М-73

 

 

БН89

8,0

Д.Е.Л

ЗП-121М-68

 

ТУ14-161-138–94.

127

9,2

Д,Е

ЗП-165-92

8,0–8,6;

Трубы бурильные,

 

9,2

Л

ЗП-165-86

9,0–9,45

диаметром 127 мм

 

9,2

М

311-168-83

11,9–12,5

с приваренными

 

12,7

Д,Е

ЗП-168-83

Высадка ком-

замками БК-127

 

12,7

Л

ЗП-168-76

бинированная

ТУ14-161-154–95.

73

5,5

Д,Е

ЗП-95-59

5,9–6,5;

Трубы бурильные,

73

5,5

Л

ЗП-95-55

8,0–8,4

диаметром 73 и 89

73

7

Д,Е

ЗП-95-55

9,0–9,45;

мм

89

6,5

Д.Е

ЗП-115-73

11,9–12,65

с приваренными

Высадка на-

замками

 

 

 

 

ружная

ТУ 4-3-1850–92.

73

7,0

Д, К,

6,0–6,6;

Трубы бурильные с

 

 

Е, Л

 

8,0–8,6;

высаженными

 

9,0

Д, К,

11,5–12,4

внутрь концами

 

 

Е,Л

 

Высадка

 

 

 

 

 

внутренняя

 

 

 

 

 

Таблица 24

Механические свойства бурильных труб

Показатели

 

Группа прочности

 

 

Д

К

Е

Л

М

Временное сопротивление σв,

655,0

689,0

689,0

724,0

792,0

Н/мм2, не менее

Предел текучести σт, Н/мм2,

379,0

490,0

517,0

655,0

724,0

не менее

 

 

 

 

 

161

Окончание табл. 24

Показатели

 

Группа прочности

 

 

Д

К

Е

Л

М

Не более

724,0

862,0

930,0

Относительноеудлинениеδ, %,

16,0

14,0

14,0

14,0

12,0

неменее

 

 

 

 

 

Относительное сужение ψ,

50,0

50,0

50,0

50,0

45,0

не менее

 

 

 

 

 

Ударная вязкость, Дж/см2

69,0 (7)

69,0 (7)

69,0 (7)

69,0 (7)

69,0 (7)

(кг см/см2) KCU, не менее

KCV, при –60 °С

39,2 (4)

39,2 (4)

39,2 (4)

39,2 (4)

39,2 (4)

3.10. Забойные гидравлические двигатели для реконструкции и восстановления скважин

3.10.1. Винтовые забойные двигатели

Винтовые забойные двигатели (ВЗД) Д-85; Д-105, Д-106 и ДР-106 предназначены для бурения скважин, в том числе боковых стволов, и проведения ремонтно-восстановительных работ в эксплуатационных колоннах с использованием в качестве рабочей жидкости технической воды или бурового раствора плотностью не более 1,3 г/см3 при забойной температуре не более 100°. Двигатели хорошо зарекомендовали себя во многих регионах России и по отзывам потребителей имеют наработку на отказ до 300 ч.

Для бурения прямых участков скважин используется двигатель Д-106, в котором торсион размещен внутри ротора, что сокращает длину и массу двигателя. Для наклонно направленного бурения применяют двигатель ДО-106 – вариант с жестким кривым переводником или ДР-106 – с регулируемым на буровой кривым переводником. Для повышения долговечности опорные поверхности кривых переводников имеют «пятку», армированную твердосплавными зубками. Двигатели могут комплектоваться рабочими органами с различной заходностью. Исходя из конкретных условий бурения и типа породоразрушающего инструмента выбирается рабочая парастребуемой частотой вращения.

162

По принципу действия винтовой забойный двигатель представляет собой планетарно-роторную гидромашину объемного типа с внутренним косозубым зацеплением рабочих органов. Основные детали двигателя – статор и ротор.

Статор выполнен в виде стального корпуса с концевыми резьбами, к расточке которого привулканизована резиновая обкладка, имеющая на внутренней поверхности винтовые зубья левого направления.

Стальной ротор имеет наружные винтовые зубья также левого направления, число которых на единицу меньше, чем у статора. Ось ротора смещена относительно статора на величину эксцентриситета, равную половине высоты зуба.

Шаги винтовых поверхностей ротора и статора пропорциональны числу зубьев этих деталей. Специальный профиль зубьев ротора и статора обеспечивает непрерывный контакт и образование замыкающихся по длине шага статора единичных рабочих камер. Технические характеристики винтовых забойных двигателей приведены в табл. 25, 26.

Жидкость, поступающая в двигатель от насосов установки ремонта скважин, пройдет к долоту в том случае, если ротор двигателя проворачивается внутри обкладки статора, обкатываясь по его зубьям, под действием неуравновешенных гидравлических сил. При этом ротор совершает планетарное движение: геометрическая ось ротора вращается относительно оси статора против часовой стрелки, сам ротор поворачивается по часовой стрелке. За счет разности в числе зубьев ротора и статора переносное вращение редуцируется в абсолютное с передаточным числом, равным числу зубьев ротора, что обеспечивает сниженную выходную скорость вращения и высокий крутящий момент двигателя.

Планетарное движение ротора преобразуется в соосное вращение вала шпинделя при помощи карданного вала, передающего крутящий момент и гидравлическую осевую нагрузку от ротора.

163

164

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 25

 

 

 

 

Технические характеристики ВЗД

 

 

 

 

 

Параметр

 

 

 

 

Модель

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Диаметр приме-

Д-43РС

Д1-75РС

 

УД-95РС

ДОТ3-106РС

ДРУ1-120РС

Д1-172РС

ДРУ1-195РС

 

ДРУ1-240РС

 

49,0…69,9

83,0…98,4

 

114,3…124,0

120,6…149,2

151,0…177,8

190,5…250,8

215,9…269,9

 

285,8…660,4

 

няемых долот, мм

 

 

 

Максимально до-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пустимая нагрузка

900

5000

 

6500

10 000

12 000

25 000

30 000

 

40 000

 

на долото, кгс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Максимально до-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пустимый момент

50

280

 

580

780

1100

3000

3600

 

6100

 

на корпусные дета-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ли, кгc·м

 

 

 

 

З-66

 

 

 

 

З-147

 

Присоединительная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

З-65

 

З-73

З-73

 

 

З-147

 

З-152

 

резьба к бурильным

З-35

 

З-102

З-133

 

 

З-66

 

З-76

З-86

З-152

 

З-163

 

трубам

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

З-88

 

 

 

 

З-171

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Максимальный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

диаметр шпиндель-

43

78

 

96

106

137

172

195

 

240

 

ной секции, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Максимальный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

43

76

 

96

110

121

172

195

 

245

 

диаметрстатора, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Длинадвигателя, мм

2760

3700–4700

 

5265–6265

5995–7165

5530–6530

7710–8710

7990–8990

 

8235–10235

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Масса двигателя, кг

27

102–126

 

229–280

308–385

383–446

960–1112

1366–1452

 

2078–2390

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

164

 

 

 

 

 

Таблица 26

Технические характеристики малогабаритных

 

 

забойных двигателей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Типоразмер

 

 

Параметры

ТГ-124

ТШ-108Б

ТВ1-102

турбинные

турбинные

турбинные

 

секции

секции

секции

 

2

3

2

3

3

4

Наружный диаметр, мм

124

124

108

108

102

102

Общая длина, мм

9160

12940

8850

12270

14600

19200

Масса, кг

930

1330

435

610

630

740

Диаметр долота, мм

139,7–

139,7–

120,6–

120,6–

118–

118–

 

158,7

158,7

151

151

151

151

Присоединительные резьбы:

 

 

3-76

 

 

– к долоту

3-88

3-88

3-76

3-76

3-76

– к бурильным трубам

3-88

3-88

3-88

3-88

3-88

3-88

Расход жидкости, плот-

12

10

10

8

11

11

ностью 1000 кг/м3, л/с

Частотавращения, об/мин

900

750

990

790

900

900

Момент силы, Н·м

450

470

215

205

100

135

Перепад давлений, МПа

8,9

9,3

9,4

9,0

9,0

12,0

Карданный вал состоит из двух двойных зубчатых шарниров, заполненных консистентной смазкой, и промежуточной трубы. Шарниры с трубой в двигателе Д-85 ротором и муфтой шпинделя соединяются посредством конических сопряжений с плоскими хвостовиками.

Шпиндель двигателя включает осевой многоступенчатый подшипник качения и радиальные резино-металлические опоры.

3.10.2. Малогабаритные турбобуры

Турбобур представляет собой многоступенчатую гидравлическую турбину, к валу которой непосредственно или через редуктор присоединяется долото. Каждая ступень турбины состоит из диска статора и диска ротора. В статоре, жестко соединенном с корпусом турбобура, поток бурового раствора меняет свое направление и поступает в ротор, где отдает часть своей гидравлической мощности на вращение лопаток ротора

165

относительно оси турбины. При этом на лопатках статора создается реактивный вращающий момент, равный по величине и противоположный по направлению вращающему моменту ротора. Перетекая из ступени в ступень, буровой раствор отдает часть своей гидравлической мощности каждой ступени. В результате вращающие моменты всех ступеней суммируются на валу турбобура и передаются долоту. Технические характеристики турбобуров приведены в табл. 27.

Таблица 27

Технические характеристики турбобуров и турбобуров-отклонителей

Параметры

 

Модели

 

А6Ш

Т12МЗЕ-172

3ТСШ1-172

 

Диаметр корпуса наружный, мм

164

172

172

Длина, мм

17250

7940

25400

Масса, кг

2095

1057

3530

Количество ступеней

212

106

336

в турбобуре, шт.

 

25–28

 

Расход рабочей жидкости, л/с

20–25

20–25

Частота вращения вала, с–1

7,8–9,8

10,5–11,7

8,3–10,5

(об/мин)

(468–588)

(630–702)

(498–630)

Перепад давлений, МПа

4,3–6,6

2,85–3,5

5,7–8,8

Момент силы на выходном

680–1079

559–687

1128–1765

валу, Н·м

 

 

 

Рекомендуемые диаметры

190,5

190,5–215,9

190,5–215,9

применяемых долот, мм

 

 

 

Присоединительные резьбы

 

 

 

по ГОСТ 5286–75:

 

 

 

– к бурильным трубам

З-121

3-147

3-121

– к долоту

З-117

3-117

3-117

3.11. Ловильный, режущий и вспомогательный инструменты

Инструменты, предназначенные для ловли (захвата) и извлечения из скважины бурильных и НКТ, штанг, тартального каната, каротажного кабеля и других элементов оборудования, называют ловильными. Конструкции их чрезвычайно разнообразны.

166

3.11.1. Метчики

Универсальный эксплуатационный метчик МЭУ (рис. 43, а, рис. 44) предназначен для захвата с последующим извлечением оставшейся в скважине колонны насосно-компрессорных труб, оканчивающихся муфтой, путем врезания ввинчиванием во внутреннюю поверхностьтрубы имуфты.

Ловильная резьба универсального метчика – специального профиля, конусностью 1:8. Выпускается с правой и левой резьбой.

Специальный эксплуатационный метчик МЭС (рис. 43, б, рис. 45) предназначен для захвата с последующим извлечением оставшейся в скважине колонны насосно-компрессорных труб (гладких и высаженных), оканчивающихся муфтой, путем врезания ввинчиванием в резьбу муфты. Ловильная резьба метчиков с профилем и размерами резьбы соответствующей насоснокомпрессорной трубы, конусностью 1:16.

Рис. 43. Ловильные метчики:

Рис. 44. Ловильный

Рис. 45. Ловиль-

а– универсальныйтипаМЭУ;

метчик универсаль-

ный метчик типа

б – специальный типа МЭС;

ный типа МЭУ

МЭС

1 – присоединительнаярезьба;

 

 

2 – ловильная резьба

 

 

 

 

167

Ловильные метчики для колонн бурильных труб универсальные МБУ и специальные МСЭ изготовляют с резьбой под направление. Ловильная резьба универсального метчика – специального профиля, конусностью 1:16, а специального метчика – с профилем и размерами резьбы соответствующего ниппеля замка бурильных труб, конусностью 1:4 и 1:6. В остальном универсальные и специальные метчики по конструкции аналогичны метчикамдля насосно-компрессорных труб.

Метчики ЛМ (рис. 46) ловильные предназначены для захвата путем ввинчивания во внутреннюю поверхность и последующего извлечения трубчатых элементов колонн при проведении ловильных работвнефтяных, газовых игеологоразведочных скважинах.

Метчик ЛМ представляет собой патрубок, в верхней части которого выполнена присоединительная резьба, в нижней части резьба с конусностью 1:16. Метчики изготавливаются из кованой легированной стали. В зависимости от условий применения метчикимогутиметь различные конструктивные исполнения.

Выпускаются с правой и левой резьбой.

Метчики ловильные гладкие ЛМГ

Метчики ловильные гладкие ЛМГ (рис. 47) предназначены для захвата и извлечения муфт, замков или других предметов, имеющих в верхней части цилиндрическое отверстие. Захват производится путем запрессовки метчика в отверстие ловимого предмета.

Метчик ловильный гладкий ЛМГ представляет собой патрубок, в верхней части которого выполнена присоединительная резьба, в нижней части находится коническая ловильная поверхность с конусностью 1:64. Метчики изготавливаются из кованной легированной стали.

Метчик ловильный МБУ (рис. 48) предназначен для захвата и последующего извлечения оставшейся в скважине бурильной колонны путем врезания ввинчиванием в тело утолщенных элементов извлекаемой колонны. Предназначены для работы во всех макроклиматических районах по ГОСТ 16350–80,

ТУ 26-16-281–90 (МБУ).

168

Рис. 46. Метчик ЛМ

Рис. 47. Метчик

Рис. 48. Метчик

ловильный

ловильный гладкий ЛМГ

ловильный МБУ

3.11.2. Ловильные колокола

Колокола ловильные (рис. 49–53) предназначены для извлечения оставшейся в скважине колонны бурильных или на- сосно-компрессорных труб. Захват происходит навинчиванием колокола на наружную поверхность труб.

Рис. 49. Ловильные колокола: а – несквозной

Рис. 50. Колокола

типа К; б – сквозной типа КС; 1 - присоедини-

ловильные ЛК, К

тельная резьба к колонне; 2 – ловильная резь-

 

ба; 3 – присоединительная резьба к воронке

 

 

169

Рис. 51. Колокол КС Рис. 52. Колокол ЛКН Рис. 53. Колокол ЛКГ

Ловильные колокола по назначению подразделяются на несквозные К и сквозные КС. Сквозные колокола обеспечивают возможность пропуска сквозь корпус колокола сломанного или безмуфтового конца ловимой трубы с последующим захватом путем нарезания резьбы на наружной поверхности замков или муфты.

Все колокола изготовляют правыми и левыми. Правые колокола применяют для извлечения колонны правых труб целиком и левых труб по частям (отвинчиванием); левые колокола – для извлечения колоннылевых трубцеликоми правых труб по частям.

Колокола ловильные ЛК, К предназначены для захвата с поседующим извлечением оставшейся в скважине колонны бурильных или насосно-компрессорных труб путем врезания навинчиванием на их наружнюю поверхность. Полный установленный ресурс по числу нарезаний – 2 раза.

Предназначены для работы во всех макроклиматических районах по ГОСТ 16350–80, ТУ 26-16-284–90.

Колокол ЛК, К представляет собой патрубок, в верхней части которого выполнена присоединительная резьба, в нижней части – внутренняя ловильная резьба с конусностью 1:16.

170

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]