их не удается, так как невозможно осуществить промыв ку.
Магнитными фрезерами можно поднять предметы, изго товленные из ферромагнетиков. Для подъема предметов из бронзы, алюминия, карбидов и нержавеющих сталей необхо димы другие способы.
Металлошламоуловители. Инструменты колонкового типа уже много лет применяются для извлечения шарошек и дру гих предметов аналогичных размеров с забоя бурящихся скважин. Инструмент состоит из верхнего переводника 1, корпуса 2, башмачного фрезера 5 и обычно из двух пружин ных кернорвателей: верхнего 3 и нижнего 4 (рис. 9.14). Он предназначен для вымывания осадка с забоя и отбора не большой колонны породы с забоя. Два кернорвателя, один из которых с короткими пружинными перьями, отрывают керн от забоя и поднимают его на поверхность. Все посто ронние предметы, находившиея на забое, оказываются в корпусе инструмента, запертые снизу керном.
Важное условие нормальной работы металлошламоуловителя колонкового типа — свободное вращение кернорвателей в корпусе или башмачном фрезере. При спуске инструмента забой нащупывается при промывке и вращении ловильной колонны. При посадке на забой кернорватели входят в за цепление с предметами на забое и затормаживаются, а ф ре зер и корпус продолжают вращаться. Если кернорватели окажутся заклиненными каким-либо мусором, избытком краски, продуктами коррозии или другими посторонними материалами, то при их вращении произойдет слом пружин ных перьев, и на забое только добавятся предметы, которые надо извлекать.
Во многих случаях размеры и форма предметов, находя щихся в скважине, не позволяют использовать для их извле чения серийно выпускаемые металлошламоуловители. Требу ется проявить изобретательность, чтобы создать необходи мую конструкцию. Если диаметр стандартного инструмента слишком мал для прохода в него предметов, находящихся в забое, можно из отрезка утолщенной или обычной трубы сделать корпус самодельного ловителя. В трубе делают отвер стия, расположенные по кругу, вставляют в них куски сталь ной проволоки и припаивают их к телу трубы в отверстиях. Получается проволочный захват внутри трубы. Такой инст румент нельзя вращать на забое, так как проволока будет поломана или вырвана из гнезд. Но если инструментом на крыть предмет на забое, то захват его удержит.
Инструмент с фрикционным захватом можно сделать из трубы с п-образными прорезями, если загнать внутрь обра зовавшиеся языки металла. Таким инструментом можно на крыть и поднять длинные предметы цилиндрической формы, особенно если их длина неизвестна.
Трубный “паук" — самая первая конструкция металлошламоуловителя. "Пауки" использовались в ударно-канатном и вращательном бурении задолго до производства современных ловильных инструментов. "Паук" — это обычный самодель ный инструмент, предназначенный для выполнения специфи ческой работы. "Пауки" делают из труб, прокатанных из ма лоуглеродистой стали. Наиболее подходящей считается сталь с пределом текучести 280 МПа. "Паук" из стали с пределом текучести выше 390 МПа работать не будет, так как его зубья будут ломаться, а не гнуться.
Зубья "паука" вырезают газопламенной горелкой, и веду щая кромка зубьев имеет криволинейный профиль (рис. 9.15). Кроме того, эта кромка выполнена в виде клина или лезвия. Следует также обратить внимание на зазор между зубьями. Длина зубьев составляет примерно 3/4 диаметра трубы, из которой изготавливают корпус "паука". В верхней части корпуса на резьбе или сварке устанавливается перевод ник для соединения с ловильной колонной.
Спуск инструмента — наиболее ответственная операция. При подходе к "голове" находящихся в скважине предметов надо восстановить циркуляцию и с проворотом ротором опу скать инструмент, не создавая на него больших нагрузок. Когда зубья коснутся "головы" предмета, это обычно стано вится заметно благодаря рывкам ловильной колонны. После
того как инструмент достигнет расчетной глубины (по заме рам) и извлекаемые предметы войдут в корпус инструмента, рывки прекратятся. Теперь, продолжая вращать инструмент ротором, создают осевую нагрузку на него, чтобы загнуть зубья внутрь трубы (в виде "апельсиновой корки") для удер жания пойманных предметов. Чтобы использовать "паук" еще раз, надо вырезать новые зубья.
Металлошламоуловители гравитационного типа располага ют над долотом, фрезером, ловителем с захватом типа кернорвателя. Они работают только при циркуляции, когда вос ходящий поток жидкости идет по затрубному пространству. Кожух инструмента имеет сравнительно большой диаметр, поэтому в интервале против него площадь поперечного сече ния затрубного пространства уменьшается, что ведет к по вышению скорости восходящего потока.
У верхней кромки кожуха площадь поперечного сечения затрубного пространства резко увеличивается, что сопровож дается образованием зоны разрежения восходящего потока с турбулентными завихрениями. В этом месте поднимаемые с забоя твердые частицы повышенной плотности, такие как куски металла, твердосплавные вставки, обломки зубьев, ш а рики из подшипников, замедляют движение и оседают в ко жух. Гравитационные металлошламоуловители можно спус кать по два (один над другим), чтобы увеличить суммарный объем кожухов. Некоторые буровики размещают между ни ми несколько труб.
Нельзя допускать проведение сварочных работ на валу металлошламоуловителя в промысловых условиях. Буровики усиливают соединение кожуха с валом, приваривая косынки, но без соответствующей термообработки это может привес ти к образованию трещин и закончиться аварией.
Гидростатические желонки. Когда надо удалить из сква жины посторонние предметы, неоднородные по размеру и составу, можно воспользоваться гидростатической желонкой. Ж елонки выпускают для спуска на трубах и на канате. В ра боте всех желонок используется принцип перепада гидроста тического давления. Сила, с которой предметы проталкива ются через ловитель в корпус желонки, зависит от плотности жидкости в скважине. Многие желонки можно опускать на забой многократно, пока все посторонние предметы не будут выловлены, а скважина — очищена. Ж елонки особенно эф фективны для извлечения шарошек, подшипников, кусков металлических труб, болтов, гаек, остатков перфораторов и немагнитных предметов.
Осевые торпеды спускают в скважину на трубах или на кабеле. Они имеют довольно мощный кумулятивный заряд взрывчатки, предназначенный для разбивания находящихся в скважине предметов, которые не удается извлечь обычными ловильными инструментами. После взрыва обломки извлека ют магнитными фрезерами или металлошламоуловителями. Вследствие большой силы взрыва могут образоваться кавер ны, а часть обломков окажется забитой в стенки скважины. Несмотря на то что торпеда сконструирована так, чтобы си ла взрыва была направлена только вниз, практически это трудно осуществить.
Расстояние от торпеды до цели играет огромную роль, по этому когда торпеду спускают на трубах, над объектом взрыва осуществляют промывку, чтобы повысить эффектив ность воздействия. Если торпеду спускают на кабеле, то пе ред этим надо спустить долото, чтобы гарантировать спуск торпеды непосредственно до цели.
Никогда не следует взрывать осевые торпеды внутри труб или обсадных колонн, так как взрывом можно повредить трубы и ухудшить состояние аварийной скважины.
Фрезер используют для разрушения и измельчения подле жащих извлечению из скважины посторонних предметов. Форма фрезера определяется его назначением:
а) фронтального действия: плоский (рис. 9.16, а), коничес кий (рис. 9.16, б) и цилиндрический (рис. 9.16, в);
б) внешнего воздействия: в |
форме усеченного конуса (рис.. |
|
9.16, г), конический (рис. 9.16, |
д), |
цилиндрическо-конический |
(рис. 9.16, е) и цилиндрический (рис. 9.16, ж); |
||
в) внутреннего воздействия: |
цилиндрическо-конический |
|
(рис. 9.16, з) и комбинированного воздействия (рис. 9.16, ц). Применяют фрезеры и других конструкций (рис. 9.16,
к, л, м, н). Работы по фрезерованию очень трудоемки и тре буют много времени, поэтому к этому способу ликвидации аварии следует прибегать в крайних случаях.
Поскольку фрезеры являются в основном режущими ин струментами, подход к ним должен быть такой же, как к ме таллорежущим инструментам в машиностроении. Надо обес печить необходимую линейную скорость резания. Фрезер диаметром 100 мм должен вращаться с частотой 175 об/мин, а диаметром 300 мм — около 60 об/мин. Работа при боль ших частотах вращения обеспечивает эффект резания, пре дупреждает дробление, разрушающе действующее на твердо сплавные материалы. Включать насосы и начинать промывку надо до того, как фрезер начнет работать.
Рис. 0.16. Фрезеры различных типов
Образующийся шлам должен удаляться своевременно, ина че его накопление приведет к сальникообразованию и даже закупорке инструмента или затрубного пространства. Чтобы обеспечить вынос шлама, промывочная жидкость должна иметь вязкость 50 —80 мПа-с. Инструмент следует нагружать осторожно, и в течение получаса надо выбрать оптимальную скорость его подачи, обеспечивающую эффективный процесс фрезерования. При излишней нагрузке инструмент будет пе-
инструмента. Конец верхней части кабеля поднимают до верхнего торца свечи, где верховой рабочий опускает овершот с грузом внутрь свечи. По внутреннему каналу свечи овершот 4 с грузом опускается до пола буровой, где один из помощников бурильщика соединяет его с копьеобразной го ловкой переводника нижней кабельной головки. Натягивают кабель лебедкой каротажного подъемника и снимают зажим с подвеской. Спускают свечу бурильных труб и сажают ее на стол ротора 6.
На проточку переводника 5 нижней кабельной головки на девают прорезью опорную плиту 3, дают слабину кабелю, и плита садится на верхний торец свечи. Снимают овершот с головки переводника и приступают к спуску следующей све чи, повторяя описанные операции.
Перед навинчиванием овершота на нижнюю свечу необхо димо убедиться, что внутренний канал овершота позволяет достигнуть той части прихваченного инструмента, за которую планируется осуществить захват. На нижнем торце овершота или направляющей воронки не должно быть острых кромок, которые могут перерезать кабель в местах перегиба ствола скважины или при посадке на уступ.
Когда трубы будут спущены до прихваченного инструмен та, необходимо проверить, удалось ли захватить его овершотом. Первая проверка осуществляется путем небольшого на тяжения труб. Кабель при этом должен дать слабину. Вторая проверка осуществляется при промывке, так как наличие ин струмента в овершоте будет отмечено повышением давления на выкиде насосов. Чтобы обеспечить возможность прмывки скважины, на верхнюю свечу навинчивают переводник со специальным карманом, в который можно “спрятать" ниж нюю кабельную головку с переводником. После этого на тру бы навинчивают ведущую трубу с вертлюгом или промывоч
ную головку.
Убедившись, что овершот надежно захватил прихваченный инструмент, снова крепят зажим на кабеле, снимают кабель ную головку, набрасывают кабель на элеватор и буровой ле бедкой обрывают кабель в кабельной головке прихваченного инструмента. Освободившийся кабель наматывают на бара бан каротажного подъемника, а пойманный инструмент под нимают с бурильными трубами.
Все инструменты (кабельные головки, корпуса и ловиль ные проточки приборов и инструментов, присоединяемых к кабелю), спускаемые в скважину, должны быть тщательно замерены.
возросли объемы применения источников радиоактивного излучения. Когда источник оказывается прихваченным или его оставили в скважине, выясняется, что многие производст венники имеют смутные понятия о действующих правилах на такой случай.
Радиоактивный источник должен быть извлечен из сква жины неповрежденным (если проведение работ окажется це лесообразным с точки зрения экономики) или может быть захоронен в скважине, если это не создаст угрозу персоналу и оборудованию в будущем.
Если источник извлечь нельзя, геофизическое предприятие должно поставить в известность местные власти. После этого рассматриваются планы работ и принимаются решения, ко торые следует согласовывать с заинтересованными службами. Если источник остается в непродуктивной скважине, полная информация о нем должна содержаться во всей документа ции. На колонной головке или соответствующем репере, ус танавливаемом на устье скважины, должна быть смонтирова на металлическая плита с выгравированной информацией об источнике.
Если источник остается ниже продуктивной зоны, то обычного спуска обсадных труб с последующим цементиро ванием бывает достаточно для его надежной изоляции. Боль шинство капсул с радиоактивными источниками имеют кор пус, способный противостоять коррозии и эрозии в течение многих лет. Наибольшую опасность представляют потоки жидкости или газа, несущие песок или другой абразивный материал. Чтобы получить согласие на захоронение источни ка в скважине, должно быть представлено веское обоснова ние отсутствия возможности попадания капсулы в такой по ток, а также повреждения ее при забуривании и дальнейшей проходке второго ствола скважины.
Извлечение оборванного кабеля
Когда кабель обрывается, он попадает в скважину совсем не так, как упала бы веревка или цепь. Чем толще кабель, тем больше его жесткость, и чем меньше диа метр скважины или труб, тем выше останавливается в них кабель при падении. Поскольку оба эти факторы изменяются в довольно широких пределах, трудно рекомендовать какоелибо эмпирическое правило, за исключением необходимости помнить, что кабель всегда может оказаться выше, чем вы ожидаете.
“головы" кабеля. В противном случае кабель может сместить ся вниз, масса спутанного кабеля уплотнится и трудно будет внедрить в нее ерш, чтобы зацепить кабель крючком.
Когда ершом зацепить кабель не удается, обычно спуска ют двухрожковую вилку (рис. 9.21). Она позволяет захватить кабель не изнутри, а снаружи. Конструкция вилки должна обеспечить проход кабеля между рожками и заклинивание его в крючках. После того как двухили трехрожковой вил кой удастся несколько разуплотнить массу кабеля и поднять его “голову" выше, снова спускают ерш, так как он считает ся самым надежным инструментом.
Если ерш спускают под башмак обсадной колонны, то ог раничитель над ним не ставят, потому что в расширенной части открытого ствола кабель может оказаться над ограни чителем и при подъеме в башмак заклиниться, препятствуя дальнейшему подъему.
Если кабель спрессовался в клубок, в который невозмож но внедрить ни ерш, ни вилку, то можно попытаться навер нуть на этот клубок ловильный колокол (рис. 9.22). Зазор между колоколом и стенками скважины должен быть мини мальным. Также минимальной должна быть толщина стенки колокола у его нижнего торца. Захваченный колоколом ка бель вытягивают в линию, перемещая вверх положение “головы" кабеля.
Необходимо постоянно следить за количеством извлечен ного кабеля. Поскольку он обычно спутан, часть оплетки со драна и первоначальная длина его изменилась, остается един ственный способ оценить его количество — это взвешива ние. Зная массу единицы длины кабеля, можно определить
длину извлеченной части, а отсюда — длину |
оставшейся в |
|
скважине части кабеля. |
|
|
Когда в скважине остается сравнительно |
короткий |
(до |
30 м) обрывок кабеля над прихваченным прибором или |
ин |
|
струментом, то кабель обычно не спутывается, а располага ется по прямой вдоль скважины. В этом случае можно попы таться накрыть его овершотом и пропустить в ловильную колонну, а овершотом захватить прихваченный инструмент и извлечь его вместе с кабелем. Во внутреннем канале овершота, удлинителя и труб над овершотом не должно быть суже ний и уступов. Овершот спускают медленно, с поворотом. Извлечение короткого куска вместе с инструментом намного дешевле работ по извлечению кабеля.
Отрезание каната или кабеля в скважине
Когда в скважине прихватывают инструмент, спускаемый на канате, обычно рекомендуют отрезать канат как можно ниже, поднять его и приступить к извлечению инструмента с помощью колонны труб. Такие рекомендации иногда целесообразны и в случае прихвата инструментов, спускаемых на кабеле, если прихват произошел в обсажен ной скважине.
На ранних стадиях развития канатно-кабельной техники устройство для отрезания спускалось по прихваченному при помощи еще одного каната, который тоже часто оказывался прихваченным, в результате чего ситуация осложнялась. С появлением взрывных перерезывающих устройств старый метод почти забыт.
В настоящее время наиболее распространенное режущее устройство для каната и кабеля (рис. 9.23) — это инструмент цилиндрической формы, габариты которого позволяют спус тить его в НКТ наружным диаметром 50,8 мм для перереза ния каната диаметром 14,3 мм. По специальному заказу мо жет быть поставлен инструмент меньшим размером.
Заправив канат в направляющую втулку инструмента, его опускают в скважину, и он скользит вниз вдоль каната под действием собственного веса. После того как он достигнет места прихвата, сверху по канату сбрасывают груз. От удара груза в корпусе канаторезки срабатывает миниатюрное взрывное устройство, которое толкает клин, скользящий по тыльной поверхности режущего элемента. Режущий элемент выдвигается внутрь направляющей втулки и перерезает нахо дящийся там канат (рис. 9.24).
Чтобы канаторезка опустилась по канату как можно ни же, рекомендуется расхаживать прихваченный канат, натяги
вая его и опуская на 1,5 —2 |
м с резким |
торможением. Это |
иногда помогает канаторезке |
преодолеть |
некоторые препят |
ствия. Однако она может остановиться на утолщениях, обра зованных при сращиваниях или при креплении меток На ка нате, а также в смятых трубах. Точную глубину отрезания каната или кабеля можно узнать только после подъема отре занного конца.
Выпускаются также канаторезки с подачей сигнала Взрыв ному устройству от электронного таймера. Их применяют в скважинах, где интенсивно оседающие твердые частицы по крывают верхний торец инструмента и, амортизируя удар падающего груза, препятствуют срабатыванию взрывного ус-
