книги из ГПНТБ / Пустовойтенко И.П. Предупреждение и ликвидация аварий в бурении

Рис. 43. Колокол-паук:

Рис. 42. Улавливатель Ф. М. Петрова.

внутрь устройства. Последующей разгрузкой бурильной колонны при усилии 2—5 тс и одновременном ее вращением ввинчивают упорный цилиндр 5 в корпус 6. При этом коническая втулка 4 вывинчивается из резьбы. Ствол 2 вращает корпус 6 с фрезой 8 и от последующего нажатия срезаются шпильки 3, а освобож­ денная коническая втулка 4 давит на торец паука 7. Пальцы по­ следнего загибаются внутрь и захватывают извлекаемый предмет. Потом прекращают циркуляцию раствора и приступают к подъему ловильного инструмента.

Колокол-паук

Для извлечения различных предметов из скважин разработан колокол-паук, показанный на рис. 43. Принцип его работы сво­ дится к следующему. Колокол-паук доспускают до извлекаемого предмета, заводят его в колокол обычным способом, затем бро­ сают шар, который, достигнув отверстия плунжера, при восста­ новлении циркуляции раствора перемещает его вниз. Конус плун­ жера заставляет лопасти сомкнуться, собрать внутрь и удержать извлекаемый предмет. Плунжер в нижнем положении удержи­ вается стопорными кольцами, что исключает разжатие лопастей.

§ 9. МЕТАЛЛОУЛОБИТЕЛИ

Шламометаллоуловители

Для удаления с забоя металлических предметов небольших раз­ меров применяют металлоуловители различных видов: одни улав­

На рис. 44 показаны простейшие виды шламометаллоуловителей. Принцип работы их основан на снижении скорости движе­ ния бурового раствора с находящимися в нем предметами. Ско­ рость восходящего потока раствора и его подъемная сила сни­

167

Рис. 44. Шламометаллоуловители:

колонна со шламометаллоуловителем находится на расстоянии 5—8 м от забоя, начинают циркуляцию с максимальной подачей раствора. Затем при вращении и плавной подаче бурильную ко­ лонну доводят до забоя, углубляют скважину на 0,1—0,3 м при максимальной нагрузке, после чего снижают скорость промывки до 0,7—1 м/с в затрубном пространстве, приподнимают и опускают бурильную колонну 3—5 раз. Затем углубляют сква­ жину еще на 0,1—0,3 м при интенсивной промывке и повторяют 3—4 раза цикл расхаживания. После подъема на длину ведущей трубы выключают насос и приступают к подъему бурильной ко­ лонны.

168

мометаллоуловитель открытого типа. Он имеет незначительное отличие в конструкции, которое заключается в том, что кожух 5 свободно насажен на переводник 7 и центрируется на нем снизу

уловителей конструкции ВИИИБТ соответственно открытого и закрытого типов. Следует отметить, что указанные шламометаллоуловители имеют большую длину, относительно сложную конструк­

169

работы по удалению металла и шлама. Они малоэффективны при работе с турбобурами, так как зона завихрения, образующаяся под турбобуром, препятствует подъему металла выше турбобура

ишламометаллоуловителя.

Втресте Уральскнефтегазразведка предложены и приме­ няются более простые конструкции шламометаллоуловителей, ко­ торые показаны на рис. 44, в. В отличие от описанных выше они

короче, размеры и конструкция допускают работу при установке их между долотом и турбобуром в процессе бурения. Одновре­ менно с углублением скважины улавливаются различные пред­ меты, чем достигается лучшая очистка забоя.

Американская фирма «Боуэн» выпускает улови­ тели металлических и других плотных материалов, показанные на рис. 45. Они похожи на описанные выше, но имеют более простую конструкцию, иск­ лючающую увеличение количества резьбовых сое­ динений переводников.

Однако все описанные уловители металла и других твердых предметов не гарантируют полной очистки забоя в связи с тем, что возможно быст­ рое заполнение кожуха металлическими и иными предметами и тогда многие из них окажутся не­ уловленными. Кроме того, не все частицы, подня­ тые выше окон уловителя, могут зайти в кожух. Более полноценная очистка забоя от металличе-

Рис. 45. Улавливатель металлических предметов фирмы «Боуэн»:

/ — корпус; 2 — планка центрирующая; 3 — кожух .

ских и других предметов достигается при применении ловильных инструментов, в которых плотные предметы, находящиеся на забое, затягиваются внутрь потоком бурового раствора.

Струйные шламометаллоуловители

Наиболее эффективными ловильными инструментами для уда­

теля от забоя вверх. Восходящий поток раствора при этом увле­ кает предметы, находящиеся на забое, и поднимает их выше шламометаллозадерживающих устройств. При движении жидкости через сопло струйного насоса в его приемной камере снижается давление, и жидкость, находящаяся внутри ловителя, через бо-

170

ковые отверстия устремляется в приемную камеру струйного на­

Харьковнефтегазразведка. Им извлекают по 2—3 кг металла за

большими нагрузками на забой и периодическим отрывом ловиль­ ного инструмента на 2—3 м от забоя. После работы прекращают циркуляцию раствора, вследствие чего лепестки уловителя за­ крываются. Эффективность работы металлоуловителя увеличи­

Для улавливания металлических и других предметов в сква­ жинах диаметром более 300 мм,Р. С. Яремейчуком и Э. И. Узумовым предложен ловитель, показанный на рис. 47. Принцип его работы также основан на создании циркуляции бурового раствора внутри ловителя от забоя вверх за счет работы струйного на­ соса. В отличие от приведенной выше конструкции ловителя дан­ ная конструкция имеет не один, а четыре струйных насоса. Кроме

171

того, незначительные отличия имеют узлы улавливания металли­ ческих предметов. Работа ловителя на забое ведется в следую­ щем порядке. После спуска и промывки скважины в бурильные трубы бросают шар, который, попадая в седло клапана, перекры­ вает промывочную трубу, и жидкость направляется в сопло струй­ ного насоса. Далее работу ведут так же, как и с ловителем опи­ санной выше конструкции.

Американская фирма «Уилсон» выпускает струйный ловитель, который показан на рис. 48. Принцип работы его аналогичен ра­ боте описанных выше струйных ловителей и заключается в сле­ дующем. После восстановления циркуляции в течение 5—10 мин поддерживается давление в пределах 28—35 кгс/см2 , а затем в трубы бросают шар, который, достигая ловителя, закрывает

ловителя. Работают ловители при расхаживании и медленном вращении колонны. После прекращения циркуляции лепестковое входное отверстие ловителя закрывается.

Гидравлические ловители мелких предметов

Для извлечения из скважины мелких предметов применяют ло­ вители, работа которых основана на заталкивании потоком буро­

ный буровиками Ставрополья. Он состоит из переводника /, к ко­

присоединения ведущей трубы, когда колонна находится на рас­

ной промывке и периодическом отрыве инструмента от забоя.

Вошедшие внутрь ловителя предметы удерживаются лепестко­ выми держателями, которые после прекращения циркуляции пе­ рекрывают внутреннее сечение трубы.

Идентичную конструкцию и принцип работы имеет гидравли­ ческий ловитель, предложенный Г. Н. Кирьяновым (рис. 50).

Фирма «Боуэн» в США серийно выпускает гидравлические ловители с реверсивной циркуляцией. Общий вид одного из них показан на рис. 51. Принцип его работы незначительно отли­ чается от описанных выше гидравлических ловителей и состоит

173

I

в том, что вначале создается прямая промывка над забоем. За­ тем бросают внутрь шар, который перекрывает центральное от­ верстие, буровой раствор идет по межтрубному пространству, вы­ ходит за трубы около верха коронки и затем входит внутрь ло­ вителя.

§ ю. яссы

Ясс предназначен для извлечения прихваченной колонны труб путем нанесения ударов по ней в сочетании с периодическим

ский удар двигающейся колонной. Диаметр ясса равен диаметру турбобура. Обычно корпус его изготовляют из корпуса турбобура или заготовок для него. Высокие механические свойства мате­ риала корпуса позволяют делать надежные яссы. Применение обсадных труб для корпусов яссов, как правило, приводит к по­ ломке их. Соединение всех резьбовых узлов ясса на резьбах сле­ дует делать только упорным и с резьбой типа РКТ, так как труб­ ная резьба быстро сминается.

Более совершенной конструкцией яссов, применяемых в нашей стране, является ударно-вибрационный ясс, разработанный в АзНИИбурнефть и показанный на рис. 53. Кожух ударно-ви­

кулачки. Число их берется в зависимости от нужной частоты ви­ брации. Муфта с уплотнением и головка шпинделя представляют собой узел вибрации.

Освобождение бурильной колонны осуществляется следующим образом: колонну натягивают с усилием, превышающим вес сво­ бодной части, и вращают ротором. Усилие натяжения зависит от длины прихваченной колонны, грузоподъемности оборудования и допустимых пределов прочности труб. Желательно, чтобы ве­ личина натяжения составляла 10—15 тс сверх веса свободной части. Целесообразно чередовать удары с вращением. Скорость вращения ротора должна быть наименьшей и при постепенном увеличении может достигать 120—150 об/мин. Ударно-вибрацион­

телями предложены и применяются опытные образцы яссов: вра­ щающиеся, гидравлические и ударные.

§П. ТОРПЕДЫ

Внефтяных и газовых скважинах торпедирование применяют для разрыва (среза) бурильных и обсадных труб; разрушения

175