Вопрос 5.9. Вертлюги

Вертлюг, подвешенный на подъемный крюк, служит соединитель­ным звеном между талевой системой и внутрискважинным инстру­ментом, который подсоединяют к вращающемуся стволу вертлюга.

Вертлюг обеспечивает свободное вращение инструмента и пода­чу промывочной жидкости через шланговое соединение в колонну труб к забою скважины.

При подземном ремонте применяют промывочные и эксплуата­ционные вертлюги.

Вертлюги промывочные. Песчаные пробки в добывающих сква­жинах промывают нефтью или водой посредством промывочных вер­тлюгов. Наиболее широкое применение получили вертлюги типов ВП50х160 и ВП80х200.

Вертлюг типа ВП (рис. 5.53) состоит из ствола 2 и корпуса с отво­дом 6 под промывочный шланг. В корпусе вертлюга установлены два радиальных шарикоподшипника 4, обеспечивающие свободное вра­щение ствола.

Внутреннюю полость корпуса в верхней и нижней частях герме­тизируют от проникновения промывочной жидкости самоуплотня­ющимися манжетами 5, а от пыли и грязи - войлочными уплотнени­ями 3. Промывочные трубы подсоединяют к нижнему концу ствола.

Трубный элеватор закрепляют на стволе под колпаком 1, навин­ченным на верхнюю часть ствола. Масса присоединенной колонны через ствол вертлюга передается на элеватор.

При работе корпус вертлюга испытывает нагрузки только от дав­ления прокачиваемой жидкости и массы промывочного шланга.

Соединение промывочного шланга с вертлюгом быстросборное 7.

Вертлюги эксплуатационные. Вертлюг (рис. 5.54) состоит из не­подвижной и вращающейся частей.

Неподвижную часть составляют корпус, крышка, серьга и отвод буровой трубы. К вращающейся части вертлюга относится ствол, ус­тановленный на трех подшипниках, которые обеспечивают надежное центрирование его относительно корпуса и восприятие осевой и ра­диальной нагрузок, возникающих при работе.

В качестве основной средней опоры применен упорный шарико­вый подшипник. Верхний подшипник роликовый конический, ниж­ний - подшипник скольжения.

-316-

Корпус вертлюга - стальная отливка обтекаемой формы, шарнирно соединенная с серьгой. Корпус сверху закрыт крышкой, выпол­ненной заодно с отводом. Крышку крепят к корпусу болтами.

Вопрос 5.10. Противовыбросовое оборудование

Оборудование Противовыбросовое предназначено для герметиза­ции устья бурящихся нефтяных и газовых скважин с целью предуп­реждения открытых выбросов и воздействия на скважину при про­явлениях во время структурно-поискового бурения и капитального ремонта скважин.

При помощи этого оборудования можно быстро и надежно герме­тизировать устье скважины при наличии и отсутствии в ней колон­ны труб; осуществить расхаживание и проворачивание колонны труб при герметизированном устье для предотвращения прихвата; создать

-317-

циркуляцию раствора с противодавлением на пласт, закачать раствор в пласт буровыми насосами или насосными агрегатами и осуществить срочную разрядку скважины.

При капитальном ремонте скважин рекомендуется применять оборудование противовыбросовое ОП1 а-180x35 и ОПК-180х35К2. В то же время для большого числа скважин достаточно иметь на ус­тье один превентор с ручным управлением, который позволяет обес­печить безопасное проведение ремонтных работ. К такому превентору относится малогабаритный превентор ППР-180х21.

Малогабаритный превентор ППР-180х21 (рис. 5.55) состоит из корпуса 2, крышек 4 с размещенными в них плашками 3, механизма ручного управления и узла уплотнения. Механизм ручного управле­ния и узел уплотнения, шпинделя включают крышку 5, имеющую окна для обеспечения доступа к нажимной втулке 6, ходовую втулку 8, связанную резьбовым соединением со шпинделем 9. Крышки 4 пре-вентора крепят винтами 1 с наружным шестигранником.

При вращении втулки с помощью закрепленного на ней штурвала 10 создается крутящий момент, в результате чего шпиндель и соеди­ненная с ним плашка приходят в возвратно-поступательное движение.

В крышке 12 установлены подшипники 11, уменьшающие усилие, необходимое для управления превенторов. Кроме того, в ней предус­мотрен винт 7, предотвращающий самоотвинчивание крышки.

-318-

Плашка выполнена цельной, что позволило уменьшить ее габа­риты и массу при обеспечении необходимой прочности и жесткости.

Уплотнитель плашки состоит из уплотнителя трубы и уплотнителя корпуса, что обеспечивает легкую и быструю смену ушютнительных элементов, а также замену только изношенной части уплотнителя.

Перекрытие проходного отверстия превентора осуществляется вращением штурвала по часовой стрелке, открытие - вращением штурвала против часовой стрелки.

Отличительная особенность превентора - оперативное устране­ние утечек в случае их появления в узле уплотнения шпинделя. Для этого необходимо в отверстие нажимной втулки вставить круглый стержень диаметром 15 мм и повернуть ее на 1/2...1 оборот по часо­вой стрелке. Для контроля появления утечек в узле уплотнения шпинделя, в крышке превентора предусмотрено сигнальное отверстие.

Превенторы плашечные ПП - 180x35 обеспечивают возможность расхаживания колонны труб при герметизированном устье (в преде­лах замкового или муфтового соединения), подвешивание колонны на плашки и удержание колонны плашками от выброса под действи­ем скважинного давления (рис. 5.56).

Основные детали и узлы превентора - корпус, крышки корпуса с гидроцилиндрами и плашки.

Корпус превентора - стальная отливка коробчатого сечения с вер­тикальным проходным отверстием круглого сечения и сквозной пря­моугольной горизонтальной полостью, в которой расположены плаш-

Рис. 5.56. Превентор плашечный гидравлический:

1 - корпус; 2 - резиновые прокладки; 3 - винты; 4 - откидные крышки; 5 - гидравлический цилиндр; 6 - поршень; 7 - щиток; 8 — коллектор; 9 – трубопровод;

10 - резиновые уплотнения; 11 - сменные вкладыши

-319-

ки. Прямоугольная полость корпуса с обеих сторон закрыта откид­ными крышками, шарнирно подвешенными на корпусе и уплотнен­ными резиновыми прокладками. Крышки закреплены на корпусе винтами. Такая конструкция корпуса и крышек позволяет проводить смену плашек превентора при наличии в скважине колонны труб.

Плашки - разъемные. В корпусах плашек установлены сменные вкладыши и резиновые уплотнения. Привод плашек - дистанцион­ный гидравлический.

Плашки перемещаются при помощи поршня гидравлического цилиндра, шток которого связан с корпусом. Через коллектор, пово­ротное ниппельное соединение и трубопровод масло из системы гид­роуправления под давлением поступает в гидравлические цилиндры. Трубные плашки закрывают превентор при наличии в скважине колонны труб различных диаметров; глухие плашки перекрывают скважину при отсутствии в ней колонны труб.

Специальные треугольные выступы на вкладышах трубных пла­шек обеспечивают принудительное центрирование колонны труб при закрывании превентора.

Д ля фиксации плашек в закрытом положении применяют ручной кар­данный привод, индивидуальный для каждой плашки. Этим же приво­дом при необходимости можно закрыть плашки превентора (например,

при отсутствии на буровой элект­роэнергии или при разряженном аккумуляторе гидропривода).

Открыть плашки, закрытые ручным приводом, можно толь­ко при помощи гидроуправле­ния. Полость плашек при работе в зимнее время (при температу­ре окружающей среды ниже 0°С) обогревается паром, который по­дается в паропроводы, встроен­ные в корпус превентора.

Превентор универсальный позволяет герметизировать лю­бую часть бурильной колонны, проводить расхаживание, прово­рачивание (на гладкой части тру­бы), протаскивание замковых и муфтовых соединений при гер­метизированном устье, а также перекрывать скважину в случае отсутствия в ней колонны труб (рис. 5.57).

-320-

Основные детали превентора - корпус 4, крышка 1, уплотнитель 3, плунжер 6, втулка 8, манжеты 5, 7,9 и уплотнение 2 крышки.

Корпус и крышка представляют собой стальные литые или кова­ные детали, соединенные при помощи прямоугольной резьбы.

На боковой поверхности корпуса предусмотрены отверстия для подвода жидкости от установки гидравлического управления и ушки для подъема превентора и крепления его на устье скважины.

Уплотнитель - массивное резиновое кольцо, армированное метал­лическими вставками, придающими уплотнителю жесткость и пре­дохраняющими от вытекания резины в процессе эксплуатации.

Плунжер ступенчатой формы с центральным конусным отверсти­ем, в котором установлен уплотнитель.

Плунжер, корпус и крышка образуют в превенторе две гидравли­ческие камеры, изолированные манжетами. Эти камеры через отвер­стия в корпусе соединены с установкой гидравлического управления. Нижняя (запорная) камера а предназначена для закрытия превенто­ра, а верхняя (распорная) б - для его открытия (см. рис. 5.57).

При нагнетании масла под давлением в запорную камеру плун­жер движется вверх, обжимает уплотнитель, резиновое кольцо и вставки, которые перемещаются при этом к центру скважины и гер­метизируют любую часть колонны, оказавшуюся в зоне уплотните­ля, или перекрывают скважину при отсутствии в ней колонны труб.

При нагнетании масла в распорную камеру закрытого превентора плунжер из верхнего положения перемещается вниз, вытесняя жид­кость из запорной камеры в сливную линию установки гидравличес­кого управления. Уплотнитель при этом разжимается и принимает первоначальную форму.

Управление превентором - дистанционное гидравлическое.

Для работы в зимнее время превентор оснащен камерой обогрева 10.