Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
2764.Осложнения и аварии при бурении нефтяных и газовых скважин..pdf
Скачиваний:
104
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
28.33 Mб
Скачать

крытому гидравлическому яссу может вывести из строя его уплотнения, да и сила удара будет ослаблена.

Яссы перебирают после каждого спуска в скважину, даже если не было сделано ни одного удара. При разборке их ос­ матривают и заменяют уплотнения и масло. Затем их испы ­ тывают на стенде для оценки сопротивления растяжению.

Два гидравлических яса никогда не спускают вместе, так как они обязательно сработают в разное время и один из них ударит по уплотнениям другого, а это вредно для уплот­ нений и снижает силу удара.

Яссы следует заменять при любом подъеме колонны из скважины, если даже причина подъема не имела никакого отношения к яссу. Невозможно предсказать, сколько еще сможет проработать ясс, поэтому лучше подстраховаться и заменить его.

Внекоторых случаях бурильная колонна оказывается при­ хваченной на небольшой глубине, например, в желобных вы ­ работках или в башмаке направления. Чтобы ликвидировать такой прихват, необходимо сбивать трубы вниз, поскольку удары вверх только усилят прихват. Прежде буровики при­ меняли так называемую "ударную трубу", состоящую из обычной или старой ведущей трубы, на которую свободно надевалась труба большего диаметра. К обеим трубам крепи­ лись фланцы в качестве соударяемых плоскостей. Внутрен­ нюю трубу ввинчивали в верхний соединительный конец прихваченной колонны, потом приподнимали вспомогатель­ ной лебедкой наружную трубу и бросали вниз. При соударе­ нии фланцев прихваченной колонне передавались довольно сильные удары, что часто позволяло ликвидировать прихват.

Внастоящее время "ударная труба" почти повсеместно

вытеснена яссом для малых глубин, с помощью которого то ­ же можно наносить сильные удары.

9.4. ОПЕРАЦИЯ ОБУРИВАНИЯ

Обурочными обычно называют трубы боль­ шого (по сравнению с бурильными трубами) диаметра, ис­ пользуемые при разбуривании или размывании цементного камня, осыпавшейся породы, осадка и других обломочных материалов, которые могут служить причиной прихвата. Раз­ меры обурочных труб выбирают с учетом специфики их применения. Они должны иметь достаточно большой внут­ ренний диаметр, чтобы обеспечить проход обуриваемой к о ­

лонны с соответствующим кольцевым зазором для промыв­ ки. В то же время наружный диаметр должен позволить впи­ саться в поперечное сечение скважин и получить кольцевой зазор для промывки и вращения без заклинивания.

Компоновка низа обурочной колонны состоит из обурочных труб с обычным или безопасным переводником наверху (для соединения с колонной бурильных труб) и с башмачным фрезером внизу. Вооружение фрезера выбирается в зависи­ мости от того, какой материал предстоит разбуривать (породу, осадок, цементный камень или металл).

Обурочные трубы — это чаще всего толстостенные об ­ садные трубы со специальными резьбами, имеющими повы­ шенную сопротивляемость скручиванию и растяжению.

Операция обуривания — это разновидность бурения, и на обурочные трубы действуют весьма большие скручивающие моменты. Чтобы избежать в таких условиях разрушения резьб, в их конструкции предусматривают упорные заплечи­ ки, аналогичные заплечикам соединительных концов буриль­ ных труб. Для повышения прочности резьбового соединения стараются по возможность увеличить площадь поперечного сечения тела трубы в этом месте. Резьбы специальных кон ­ струкций просто необходимы, так как обычно коническая резьба обсадной трубы будет докрепляться при бурении, по­ ка не произойдет разрушение резьбового соединения.

Обычно для увеличения зазора между стенкой скважины и обурочными трубами их изготовляют безмуфтовыми с глад­ кими концами. Такие ж е трубы применяют при капитальном ремонте скважин в обсаженных стволах. В интервалах, где велика вероятность прихвата вследствие перепада давлений, работают трубами с высаженными концами или с наверну­ тыми муфтами.

Конструкция башмачных фрезеров должна учитывать ха­ рактер работ, которые предстоит выполнить. Ф резеры с во­ оружением в виде фрезерованных зубьев обычно используют для разбуривания осадка, выпавшего из бурового раствора, горной породы или цементного камня. Зубья имеют прямую переднюю кромку, и, чтобы предупредить интенсивный и з­ нос и размывание циркулирующей жидкостью, их упрочняют. Если предстоит работать по стали, например по телу трубы, резьбовому соединению или металлическим обломкам, то фрезер армируют резцами из карбида вольфрама.

Конструкция фрезера должна обеспечивать условия для промывки, чтобы выносить из скважины шлам и не допус­ кать перегрева твердосплавных резцов. Если обуривание про-

водится внутри обсадной колонны, то никаких резцов не должно быть за пределами внешнего контура боковой по ­ верхности фрезера, чтобы не повредить обсадные трубы. Иногда для предупреждения и стирания труб и уменьшения сил трения наружную поверхность фрезера покрывают слоем бронзы.

Резцами из карбида вольфрама армируют нижний торец фрезера и по возможности внутреннюю поверхность. Если резцы частично выступают внутрь фрезера, увеличивается вероятность подъема части или всех обуриваемых труб вмес­ те с обурочной колонной, за счет чего можно сэкономить на спускоподъемных операциях.

Большое значение имеет длина комплекта обурочных труб. Учитывая, что трубы имеют увеличенный диаметр, по ­ вышенную жесткость и гладкую поверхность ввиду отсутст­ вия муфт, очень важно правильно выбрать длину комплекта, чтобы не допустить его прихвата. Не существует какого-либо шаблонного решения или правила для определения макси­ мально допустимой длины, и в кажом случае решение при­ нимается с учетом условий конкретной скважины.

Если в один прием нельзя обурить всю прихваченную к о ­ лонну, то возникает необходимость отсоединения обуренной части колонны от прихваченной. Это достигается одним из следующих способов.

1. После подъема обурочной колонны спустить овершот, создать ротором крутящий момент влево и отвинтить сво­ бодную часть колонны с помощью торпеды из детонирующе­ го шнура, как описано выше.

2. На ту же обурочную колонну вместо башмачного ф ре­ зера навернуть наружную труборезку и обрезать обуренную часть колонны.

3. Внутри обурочных труб разместить специальную обу­ рочную труболовку, через которую можно передать обуриваемой колонне крутящий момент влево и пропустить в обу­ ренные трубы торпеду из детонирующего шнура с целью о т ­ винчивания.

4. Специальный разъемный соединитель спустить вместе с обурочной колонной, разместить его в верхней обурочной трубе. С его помощью соединиться с обуриваемой колонной и передать ей крутящий момент влево. Сквозь соединитель пропустить в обуренные трубы шнуровую торпеду для вы ­ полнения операции отвинчивания.

Внешний диаметр наружной труборезки несколько боль­ ше, чем обурочных труб, с которыми она спускается. Трубо-

606

резка оборудуется устройством для захвата под муфтой или соединительным концом обуриваемой трубы. Для гладких труб с муфтами применяется устройство с пружинными пе­ рьями, обхватывающими трубу под муфтой. Для муфтовых труб с высадкой наружу используют устройства с захватыва­ ющими элементами типа защелок или собачек со скош енны­ ми упорными поверхностями, которыми они скользят по высаженной части трубы. Для труб без муфт нужны захваты с гидроприводом, где под действием перепада давления по­ движная втулка смещается вниз, одновременно приводя в действие захват и выдвигая режущие элементы в рабочее по­ ложение.

При натяжении корпус труборезки перемещается вверх, а захват упирается перьями в нижний торец муфты прихвачен­ ной трубы и сжимает находящуюся под ним пружину, кото­ рая в свою очередь передает усилие подвижной втулке под ней. Втулка смещается относительно корпуса и выводит в рабочее положение режущие элементы, которые упираются в обуренную трубу. При вращении труборезка отрезает трубу.

В конструкции практически всех труборезок используются спиральные пружины, которые гасят ударные нагрузки, пре­ дупреждая поломку режущих элементов.

Наружная труборезка (рис. 9.11) состоит из стального корпуса 5 с тремя вертикальными окнами в его нижней час­ ти. В этих окнах на пальцах 11 крепятся резцы 10. Выше резцов в корпус труборезки вставлено кольцо 9. Своей ниж­ ней частью кольцо не дает резцам выйти через окно наружу, причем в этом положении кольцо удерживается четырьмя медными штифтами 1. На кольце, как на упоре, крепится мощная спиральная пружина в, а под ней еще два кольца 6 и 7. Выше расположены кольцо 3 овершота с плашками и кольцо 4, которое не дает возможность овершотному кольцу передвигаться вверх.

В верхней части корпуса труборезки ввинчен переводник 2 под обсадные трубы, в нижней части — воронка с ко ­ зырьком 12 для облегчения завода в корпус обрезаемых бу­ рильных труб.

Обурочная внутренняя труболовка (рис. 9.12) является уни­ версальным инструментом. С ее помощью можно поднять всю обуриваемую колонну или ее часть, отвинтив обуренные трубы и сократив таким образом объем спускоподъемных операций.

Обычно прихваченная колонна, нижний конец которой находится выше забоя, падает после обуривания на забой.

Рис. 0.11. Наружная труборезка для бурильных труб

При этом трубы гнутся, долото мо­ жет выйти из строя вплоть до отламы­ вания шарошек и даже лап, часто нару­ шается фильтрационная корка на стен­ ках скважины. Поэтому поймать обуриваемую колонну и не дать ей упасть на забой — это очень важная мера, дающая существенный экономический эффект.

Обурочная труболовка состоит из двух основных частей: вала 2 со сколь­ зящим по нему заклинивающим меха­ низмом и регулировочной обоймой с фрикционными узлами 4, ограничитель­ ными кольцами 3 и замком 5. Труболовку обычно размещают в нижней обурочной трубе, но можно разместить в любой из этих труб. Вращением ниж­ него переводника влево труболовка заякоривается в обурочной трубе. При этом обойма заклинивающего механиз­ ма с клинообразными сухарями сколь­ зит вверх по распорному конусу вала, увеличивается в диаметре и входит в за­ цепление со стенками обурочной трубы.

Под труболовкой устанавливают бе­ зопасный разъединитель. Когда в процессе обуривания тру­ боловка сядет на "голову" обуриваемой колонны, соединение с этой колонной произойдет благодаря вращению труболовки вправо. Однако при дальнейшем вращении вправо нижний переводник 10 опустится, а следом за ним опустятся сухари 7, соскальзывая с распорного конуса 6 и выходя из зацепле­ ния со стенками обурочной трубы. Теперь труболовка проч­ но соединена с обуриваемой колонной, а контакт с обурочными трубами осуществляется только через фрикционные узлы регулировочной обоймы.

Возникающий при промывке скважины перепад давления отжимает вниз ограничительные кольца, которые, действуя через систему обойм, удерживают сухари в нерабочем ниж­ нем положении. Когда обуриваемая колонна освобождается и начинает падать вниз, она увлекает за собой вал труболовки,