3.4. Телескопическое соединение

Телескопическое соединение предназначено для компенсации температурных изменений длины колонны подъемных труб в скважинах.

Телескопическое соединение СТ (рис. 3.7.,а [2]) состоит из штока 3, перемещающегося в цилиндре 1 и уплотненного в нем набором манжет 2. В двух продольных пазах штока 3 и гайки 5, соединенной с цилиндром, установлены шпонки 4, позволяющие передавать вращение от цилиндра к штоку.

Рис. 3.7.Телескопическое устройство

В скважину соединение спускается в раскрытом положении, и при удлинении колонны подъемных труб шток 3 двигается внутрь цилиндра 1, компенсируя удлинение.

Техническая характеристика соединений приведена в [21, 22].

Телескопическое соединение СТ2 (рис. 3.7, б [2]) кроме компенсации и температурных удлинений колонны подъемных труб предназначено для снятия натяжения колонны, возникающего при посадке пакера.

Шток 3 герметизируется в цилиндре 1 набором манжет 2. Внутри штока установлена гильза 9, которая с помощью фиксатора 8 и кулачков 6 удерживает шток в положении, заблокированном с цилиндром (положение, приведенное на рис. 3.7, б).

Соединение спускается в скважину в заблокированном состоянии, и после посадки пакера для снятия натяжения колонны подъемных труб должно быть разблокировано перемещением гильзы 9 вверх. При этом фиксатор 8 попадает в канавку а, а кулачки 6 – в расточку б, в которой они утопают. В результате шток 3 и цилиндр 1 освобождаются от зацепления и способны перемещаться друг относительно друга и компенсировать удлинение и укорочение колонны подъемных труб.

Разблокировка осуществляется толкателем циркуляционного клапана из комплекта инструментов ИКПГ при помощи канатной техники.

Для передачи крутящего момента при разгрузке колонны подъемных труб наконечник гильзы зацепляется за шлицы в верхней канавке а при подъеме колонны.

3.5. Канатный инструмент и оборудование для проведения работ

Канатный инструмент – это набор инструментов и принадлежностей для различных операций, проводимых непосредственно в скважине и спускаемых в нее на проволоке или канате. Все эти инструменты можно разделить на следующие категории:

• стандартный канатный набор для создания ударов вверх и вниз (механический и гидравлический яссы, грузоштанги, шарниры, замки);

• инструмент для установки и извлечения клапанов всех видов, оснащенных замком (отклонитель для работ в скважинных камерах, спускной и подъемный инструмент и др.);

• инструменты специального назначения (оправка, скребок, печать, ловильный инструмент, инструмент для открытия – закрытия циркуляционного клапана, желонка для песка и др.).

Колонный инструмент и колонные скребки предназначены для очистки внутренней поверхности обсадных и эксплуатационных колонн от слоя бурового раствора, цементных корок, заусенцев, задиров, отложений солей, парафина и шлама перед спуксом пакеров или скважинного оборудования, а также для проведения ремонтных работ. Очистка производится с одновременной промывкой ствола скважины.

Фрезер предназначен для разбуривания стационарных пакеров, пробок и скважинного оборудования при капитальных ремонтах. Фрезеры и рейберы используют для удаления солей, парафина и шлама из колонн НКТ.

Яссы представляют собой раздвижные устройства, которые приводятся в действие натяжением проволоки (каната). Их применяют вместе с грузовыми штангами, которые всегда устанавливают непосредственно над яссами. Яссы предназначены для создания динамических ударов.

Гидравлический ясс ЯСГ (рис. 3.8. [2]) для создания ударного импульса вверх срабатывает автоматически. Он состоит из корпуса 5, выполненного в виде цилиндра с различными внутренними диаметрами. Нижняя часть цилиндра имеет меньший диаметр, в ней помещен плунжер 10 с обратным клапаном 4. Шток плунжера проходит через

Рис. 3.8.Гидравлический ясс

верхний упор 8 и гайку 9. Соединение корпуса с верхним упором уплотнено кольцом 6. Место выхода штока из верхнего упора герметизируется уплотнительным элементом 7. Шток через головку 11 соединяется с проволокой. Полость б над плунжером заполнена жидкостью. Нижний конец корпуса 5 заканчивается переводником 1, к которому присоединяется шток механического ясса. Между плунжером 10 и переводником 1 в цилиндре помещен плавающий поршень 3 с уплотнением 2. Полость а под плавающим поршнем через окна сообщается с колонной насосно-компрессорных труб. Ударный импульс вверх создается яссом следующим образом. При натяжении проволоки плунжер начинает медленно перемещаться вверх. Жидкость из полости б через зазор между цилиндром и плунжером начинает перетекать в полость под плунжером. Когда плунжер достигает участка цилиндра диаметром большим, чем диаметр плунжера, скорость его резко возрастает. Плунжер верхней торцовой поверхностью ударяет в верхний упор. Действие удара плунжера через корпус 5 и переводник 1 передается на устройства, присоединенные к гидравлическому яссу.

По мере перетекания жидкости объемы полости б над плунжером и полости в под плунжером меняются. Плавающий поршень 3 служит для выравнивания их.

Вниз плунжер движется под действием веса грузовых штанг, при этом обратный клапан в плунжере открывается и жидкость из нижней полости цилиндра перетекает в верхнюю. Затем цикл работы ясса повторяется.

Механический ясс ЯСМ (рис. 3.9. [2]) предназначен для создания ударного импульса вверх и вниз. Он состоит из кожуха 3 с разгрузочными отверстиями для перетекания жидкости с целью снижения гидравлического сопротивления при работе ясса, поршня 2, верхнего 1 и нижнего 6 упоров, головки 4 и штифта 5 для предотвращения самоотвинчивания резьбового соединения поршня с головкой. При полном растягивании ясса заплечик на нижнем конце внутренней стороны корпуса упирается в верхний упор. При полном закрытом положении нижний конец корпуса упирается в нижний упор. Чтобы нанести удар вверх, колонну инструментов спускают на расстояние, немного меньшее полного хода ясса, который равен 500 мм, затем быстро поднимают проволоку или канат с помощью лебедки. Для удара вниз медленно поднимают проволоку или канат на расстояние, немного меньшее полной длины хода ясса, и затем спускают с максимальной скоростью. При малых глубинах скважин операции по встряхиванию часто проводят без использования подъемника, т. е. ручным способом.

Ясс 1ЯСМ состоит из двух вилок, вставленных крестообразно одна в другую.

Вилки могут скользить одна вдоль другой до упора друг в друга. Принцип работы ясса 1ЯСМ такой же, как и ясса ЯСМ.

Рис. 3.9.Механический ясс

Отклонитель рычажный ОР (рис. 3.10.) предназначен для смещения газлифтного (циркуляционного или глухого) клапана в направлении кармана эксцентричной скважинной камеры и его установки. Он состоит из стержня 1, подвижных гильз верхней 3 и нижней 5, к

Рис. 3.10.Отклонитель рычажный

которым шарнирно присоединены подпружиненные двухплечие рычаги 4. В сложенном положении рычаги 4 расположены вдоль стержня и не препятствуют движению набора инструментов в свободном проходе скважинной камеры. При этом положении гильзы 3 и 5 и рычаги 4 находятся в верхнем положении на стержне, где они стопорятся приливом 2. После спуска инструмента до глубины расположения скважинной камеры производят его “встряхивание”. При этом верхняя гильза 3 соскальзывает с прилива 2 и вместе с рычагами 4 и нижней гильзой 5 перемещается вниз до упора. Рычаги 4 раскрываются под действием пружины 6 и отклонитель разворачивается в плоскости большой оси эллипсообразного поперечного сечения скважинной камеры и направляет клапан и инструмент для съема или посадки клапана в карман. Консольный отклонитель ОК имеет то же назначение, что и отклонитель рычажный, но применяется в сильно искривленных скважинах. Спускной инструмент ИСК предназначен для спуска в скважину газлифтных клапанов. В кожухе просверлено по касательной два отверстия, в которые вставляются срезные латунные штифты. С их помощью спускаемое устройство фиксируется в кожухе спускного инструмента. После посадки их в скважинной камере или ниппеле латунные штифты срезаются за счет удара, производимого яссом вверх, и спускной инструмент извлекается на поверхность. Инструмент ИС предназначен для спуска и установки в месте посадки скважинного оборудования (клапанов-отсекателей, глухих пробок и т.п.) с замками типов 1ЗК и ЗНЦВ. Инструмент входит в комплект инструмента ИКПГ.

Подъемный инструмент ИЦ предназначен для захвата и извлечения газлифтных клапанов и т. д., зафиксированных в посадочном кармане скважинной камеры или ниппеле.

Инструмент подъема ИПЗ служит для подъема зафиксированного в ниппеле клапана-отсекателя с замками типов 13К, ЗНЦВ и ЗНЦВ1.

Толкатель ( рис. 3.11.) предназначен для управления циркуляционным механическим клапаном КЦМ, разъединителем колонн РК и телескопическим соединением СТ2 и СТ2Г , в которых для толкателя предусмотрены канавки с буртами.

Рис. 3.11.Толкатель

В зависимости от положения бурта толкатель спускается переводником вниз или вверх.

Рис. 3.12.

Толкатель спускается при помощи канатной техники. При проходе сужений плашки толкателя сближаются к центру, заходя в выточку, и раздвигаются в ней под действием пружины, после чего ударами ясса управляемый элемент передвигается в нужном направлении. Отсоединение толкателя происходит при упоре головки плашки 1 в неподвижный элемент управляемого оборудования. Для извлечения толкателя при прихватах, а также при необходимости возврата через вышерасположенные элементы, управляемые тем же толкателем, ударом ясса срезается штифт 5 и при подъеме штока 4 корпус 7 надвигается на плашки и сдвигает их к центру. Для отсоединения разъединителя колонны РК толкатель спускается с ограничителем 9 для предохранения от произвольного открытия уравнительного клапана глухой пробки. Предохранитель ПКА предназначен для защиты посадочного ниппеля клапана-отсекателя и опрессовки трубки управления в комплексе КУСА. Оборудование устья газлифтное ОУГ-80×350 (рис.3.12.) применяется для проведения канатных работ в скважине под давлением. Оно состоит из уплотнительного узла 1

проволоки с направляющим роликом, трехсекционного лубрикатора 2, манометра с разделителем 3 и трехходовым вентилем, плашечного превентора 4 с ручным управлением, натяжного ролика 5 с очистительным устройством, цепи 6, монтажной мачты 8 и стяжного ключа 7 и полиспаста 9.

Секции лубрикатора изготавливаются из насосно-компрессорных труб, рассчитанных на давление большее, чем на устье скважины. Трубы выбираются такого диаметра, чтобы можно было обеспечить прием всех инструментов, спускаемых или поднимаемых на проволоке. Длина каждой секции 2,5 м. Они соединяются между собой быстросборными соединениями с резиновыми уплотнительными кольцами. Для удобства и безопасности ведения работ стараются уменьшить число секций до минимума, при этом общая длина их должна обеспечивать прием самого длинного набора спускаемых в скважину инструментов.

Для соединения превентора с лубрикатором и нижним патрубком предусмотрены быстросборные соединения со стволовой задвижкой арматуры.