нефтегазопромыслового оборудования методичка

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Вопрос 5.12. Ловильный инструмент

Основные работы при ликвидации аварий в скважинах - ловильные, фрезерные и вспомогательные (подготовительные). В соответствии с этим инструменты и устройства подразделяют на захватные, режущие и вспомогательные. В данной главе приведены сведения по ловителям для насосных штанг, насосно-компрессорным трубам и вспомогательному инструменту для работы в эксплуатационной колонне.

Ловители изготавливают с резьбой левого направления и применяют их с центрирующим приспособлением (воронкой).

Спускают ловители в скважину на колонне левых бурильных труб.

Штанголовители типа ШК

(рис.5.59) предназначены для извлечения оставшейся в скважине колонны насосных штанг и устьевых штоков.

Штанголовители выпускают в двух исполнениях:

исполнение 1 - для захвата за тело, муфту или головку насосной штанги

(рис. 5.59, а);

исполнение 2- для захвата за муфту или головку насосной штанги (рис. 5.59, б).

Штанголовители изготавливают с резьбой правого направления; их применяют с центрирующим приспособлением (воронкой).

Штанголовитель состоит из переводника 1, нижнего 6 и верхнего 2 корпусов, соединенных между собой резьбой, нижней 7 и

верхней 3 пружин, направляющего винта. 8, цанги 9, вилки 4, плашек 5 и воронки 10.

На внутренней конической поверхности верхнего корпуса

-323-

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

предусмотрена вилка с плашками для ловли штанг за тело. Плашки, перемещающиеся внутри корпуса на перьях вилки, удерживаются в крайнем нижнем положении с помощью верхней пружины.

В стенке нижнего корпуса имеются три сквозных паза 12 для выхода перьев цанги и байонетный паз 11 для перемещения направляющего винта.

Цанга, вставленная в нижний корпус, предназначена для захвата штанг за муфту или головку. Нижняя коническая часть цанги образует три пера, расположенных по окружности на одинаковом расстоянии друг от друга. С внутренней стороны перьев цанги предусмотрены выступы для обхвата штанги за головку или муфту.

Направляющий винт, соединенный с цангой, перемещается в сквозном байонетном пазу. Когда головка направляющего винта находится в крайней верхней точке байонетного паза, цанга поворачивается вокруг своей оси на 60°, а нижние торцы перьев располагаются против внутренних выступов корпуса. При этом перемещение ловителя вниз прекращается.

При подъеме ловителя цанга подхватывает штангу под муфту или головку и, не вращаясь, движется .вниз до упора в бурт нижнего корпуса. При этом головка направляющего винта из крайней верхней точки перемещается в вертикальный участок байонетного паза и удерживает цангу от вращения.

Штанголовители спускают в лифтовые насоснокомпрессорные трубы на колонне насосных штанг.

Ловитель комбинированный ЛКШ-114 применяют для ловли, отвинчивания и извлечения целиком или по частям насосных штанг за тело или муфту в эксплуатационной колонне, а также недеформированных насоснокомпрессорных труб диаметром до 48 мм.

Ловитель (рис. 5.60) состоит из корпуса 4,уршителя1,машкодержателей 3 и 6, пружины 2, плашек 5 и 8, винта 7 и стопорного винта 9.

-324-

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Кверхней части корпуса ловителя прикреплен удлинитель, а к нижней - воронка

10.В верхней и нижней частях корпуса на внутренней поверхности предусмотрены специальные пазы с профилем сечения типа «ласточкин хвост», в которых сверху расположены плашки для ловли штанг за тело, а снизу - плашки для ловли штанг за муфту.

Плашки перемещаются в корпусе синхронно с помощью специальных плашкодержателей, соединенных между собой винтами, и пружины.

Ловитель комбинированный ЛКШТ -136 применяют для ловли и извлечения насосно-компрессорных и насосных штанг.

Ловитель (рис. 5.61) состоит из трех захватных ярусов: нижнего - для захвата насосно-компрессорных труб диаметром 73 мм и пучка насосных штанг; среднегодля захвата насосно-компрессорных труб диаметром 48 и 60 мм и насосных штанг за муфту; верхнего - для захвата насосных штанг за тело.

Всостав каждого яруса входит корпус. Верхний 5, средний б и нижний 12 корпуса соединены между собой резьбой; средний и нижний корпуса соединены при помощи переводника - 10.

Вверхнем корпусе расположены две откидные плашки 2 с гребенчатой насечкой, которые укреплены в пазах кронштейна 4 на оси 3. Плашки могут поворачиваться в верхнее (раскрытое) положение и возвращаться в исходное.

Кверхнему корпусу прикреплен переводник 1 для соединения с колонной бурильных труб, а к нижнему специальная воронка 15 для направления ловимых штанг и труб внутрь ловителя.

Всреднем и нижнем корпусах на внутренней поверхности предусмотрены наклонные пазы с профилем сечения типа «ласточкин хвост», смещенные относительно друг друга на 120°. В пазах расположено по три плашки 9 и 14. В захватной

-325-

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

части плашек имеются острые гребенчатые пазы, а с наружной стороны - конусные выступы с профилем сечения типа «ласточкин хвост», которые входят в соответствующие пазы корпусов.

Сверху на торцах плашек установлены стаканы 7 и 13, служащие направлениями для пружин 8 и 11.

Труболовки предназначены для извлечения целиком путем расхаживания или по частям путем отвинчивания оставшихся в скважине в результате аварии насоснокомпрессорных или обсадных труб.

По характеру захвата и принципу действия труболовки подразделяются на внутренние неосвобождающиеся ТВ, внутренние освобождающиеся ТВМ, наружные неосвобождающиеся ТНЗ и наружные освобождающиеся ТНО.

Внутренние труболовки неосвобождающегося типа имеют только механизм захвата. Труболовки освобождающегося типа состоят из механизмов захвата и фиксации плашек в освобожденном положении.

-326-

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Все труболовки изготовляют с резьбами правого и левого направления. Труболовки с правыми резьбами применяют при извлечении колонны захваченных труб целиком, а с левыми резьбамидля отвинчивания и извлечения труб по частям.

Труболовки внутренние неосвобождающиеся ТВ (рис. 5.62), разработанные в шести типоразмерах, являются ловильным инструментом плашечного типа и состоят из механизма захвата, который изготавливают в двух исполнениях: одноплашечном для труб диаметром 48...60 мм и шестиплашечном для труб диаметром 73...114 мм (рис. 5.62, а, б). Труболовка с шестиплашечным механизмом (рис. 5.62, б) состоит из стержня с шестью наклонными плоскостями, расположенными в два яруса и смещенными относительно друг друга на 60°. В средней части каждой плоскости расположены продольные выступы с профилем сечения в виде «ласточкин хвост».

По этим выступам в вертикальном направлении вместе с плашко-держателем перемещаются плашки 3, имеющие на наружной поверхности насечку. Перемещение плашек ограничивается в верхнем положении упором в заплечик стержня, а в нижнем

-упором в торец наконечника б.

Водноплашечной труболовке функцию противоположной плашки выполняет гребенчатая насечка на стержне труболовки, а роль плашкодержателя - поводок, ввинчиваемый в верхний торец плашки и удерживающий плашку после освобождения.

Вскважине с небольшим зазором между эксплуатационной колонной и колонной ловильных труб применяют труболовку без центрирующих приспособлений. При значительном зазоре труболовки оснащают специальным переводником и центрирующим приспособлением (направлениями с вырезом или направлением с воронкой) (рис. 5.62, в,

г).

Конструкция труболовки позволяет освобождаться на устье скважины от захваченных труб.

Труболовки внутренние освобождающиеся ТВМ разработаны девяти типоразмеров в двух исполнениях: ТВМ-1 (исполнение 1) труболовки, упирающиеся в торец захватываемой колонны труб, и ТВМ-2 (исполнение 2) -труболовки, заводимые внутрь захватываемой колонны труб на любую глубину.

Труболовки ТВМ-1 состоят из механизма захвата и фиксации плашек в освобожденном положении.

Механизм захвата, расположенный в нижней части труболовки, изготовляют в двух исполнениях - одно- и шестиплашечном.

Шестиплашечный механизм (рис. 5.63, а) захвата состоит из стержня, имеющего шесть наклонных плоскостей, расположенных в два яруса и смещенных относительно друг друга на 60°. В средней части каждой плоскости расположены продольные выступы с профилем сечения типа «ласточкин хвост», по которым в вертикальном направлении синхронно перемещаются плашки 8 при помощи плашкодержателя 7. Перемещение плашек ограничивается в верхнем положении

-327-

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

ударом в заплечик стержня, а в нижнем - упором плашек в торец наконечника 9.

Метчики МЭУ и МЭС представляют собой ловильный инструмент врезного неосвобождающегося типа и предназначены для извлечения оставшейся в скважине колонны труб, оканчивающейся вверху муфтой или высаженной частью трубы.

Захват происходит ввинчиванием во внутреннюю поверхность тела аварийной трубы или муфты, при этом метчики универсальные МЭУ врезаются ввинчиванием в

тело трубы, метчики специальные -ввинчиванием в резьбу муфты (рис. 5.64).

Корпус метчика выполнен в виде усеченного конца, верхний конец которого имеет внутреннюю замковую резьбу для свинчивания с ловильной колонной, а нижний - ловильную. Вдоль всего корпуса ловильной резьбы предусмотрены канавки для выхода стружки при врезании в аварийный объект. Для улучшения условий врезания передние грани продольных канавок метчика на режущей части выполнены под углом 3°. Резьба метчика подвергается цементации с последующей закалкой и отпуском.

Метчики изготавливаются с правыми и левыми резьбами.

Колокола КС и К Представляют собой ловильный инструмент врезного типа. Предназначены для захвата и извлечения оставшейся в скважине колонны труб. Захват происходит путем врезания навин-

-328-

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

чиванием на их наружную поверхность. По назначению колокола подразделяются на сквозные типа КС и несквозные типа К (рис. 5.65).

Особенность сквозных колоколов в отличие от несквозных в том, что они обеспечивают возможность пропуска сквозь корпус колокола сломанного или безмуфтового конца ловимой трубы с последующим захватом ее нарезанием резьбы на наружной поверхности замка или муфты. Колокола обоих типов изготавливаются с резьбой под воронку. Резьба в верхней части колокола служит для его присоединения к колонне труб, резьба в нижней части - ловильная, специального профиля, с конусностью 1 : 16. По всей ее длине выполнены продольные канавки для выхода стружки при врезании в ловимый объект.

Для улучшения условий врезания передние грани продольных канавок на режущей части колокола выполнены под углом 3°.

Колокола изготавливаются правые - с правыми ловильными и присоединительными резьбами и канавками и левые - с левыми присоединительными резьбами и канавками.

Колокол правый применяется для извлечения колонны правых труб целиком и левых по частям

(отвинчиванием), колокол левый -для извлечения колонны левых труб целиком и правых по частям. При небольших зазорах между обсаженной или необсаженной скважиной и колонной ловимых труб

-329-

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

колокола применяются без воронок, в скважинах со значительным зазором - с воронками.

Фрезеры.

Режуще-истирающий кольцевой фрезер ФК предназначен для фрезерования прихваченных бурильных и

насосно-компрессорных труб (по телу), а также насосных штанг в обсаженных скважинах.

На наружной поверхности цилиндрического корпуса фрезера равномерно расположены противозаклинивающие каналы. Нижний конец корпуса армирован композиционным твердосплавным материалом (рис. 5.66).

Фрезер соединяется с колонной бурильных труб при помощи приемной трубы, изготовленной из соответствующей бурильной трубы с таким расчетом, чтобы ее внутренний диаметр был не меньше внутреннего диаметра фрезера.

Скважинные фрезеры типов ФЗ и ФЗС предназначены для фрезерования ме-

-330-

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

таллических предметов в обсаженных и необсаженных скважинах с целью очистки скважин по всему сечению ствола.

Верхний конец цилиндрического корпуса фрезера имеет резьбу для свинчивания с колонной бурильных труб, а нижний армирован композиционным твердосплавным материалом. В армированном слое предусмотрены промывочные каналы, по которым промывочно-охлаждающая жидкость поступает непосредственно в зону резания (рис.

5.67).

Фрезеры типа ФЗС имеют спиральную вставку в промывочных каналах.

Фрезер-ловитель магнитный ФМ предназначен для фрезерования и извлечения, находящихся на забое скважины мелких металлических предметов с ферромагнитными свойствами.

Фрезер (рис. 5.68) состоит из переводника, корпуса и магнитной системы. Нижняя часть корпуса изготовлена в виде фрезерной коронки. Магнитная система представляет собой набор постоянных магнитов, которые размещены в металлическом стакане, служащем магнитопроводом.

-331-

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Замковая резьба на верхнем конце переводника обеспечивает присоединение фрезераловителя к колонне бурильных труб.

Поток промывочной жидкости направляется по периферии магнитной системы. Фрезер-райбер скважинный ФРЛ предназначен для прорезания «окна» в обсадной колонне под последующее бурение второго ствола. Фрезер-райбер состоит из режущей и ловильной частей. Режущая часть включает в себя цилиндрический и конический райберы и кольцевой фрезер. Ловильная часть представляет собой специальный захват, установленный внутри цилиндрического райбера (рис. 5.69).

В верхней части фрезера-райбера нарезана замковая резьба для присоединения к колонне бурильных труб.

Промывочное отверстие - центральное.

«Окна» необходимого профиля и длины в обсадной колонне прорезают за один рейс, одновременно извлекая на поверхность часть обсадной колонны - «ленту», образующуюся в процессе прорезания «окна».

Печать универсальная предназначена для определения по полученному на алюминиевой оболочке отпечатку положения и вида верхнего конца объекта, оставленного в скважине вследствие аварии, а также состояния эксплуатационной колонны. К основным узлам печати (рис. 5.70) относятся корпус с деталями для получения оттиска предмета и зажимное устройство.

К утолщенной нижней части корпуса четырьмя винтами прикреплен резиновый стакан. На стакан надета алюминиевая оболочка, «перья» которой загнуты на кольцевой заплечик корпуса. На средней цилиндрической части корпуса установлен направляющий винт и нарезана трапецеидальная резьба. По винту и резьбе движется зажимное устройство, при помощи которого зажимаются «перья» алюминиевой оболочки.

Зажимное устройство состоит из нажимной втулки и гайки. На верхнюю часть корпуса навинчен переводник с замковой резьбой для присоединения к колонне бурильных труб, на которых печать спуска-

-332-