Техника и технология ловильных работ.
В процессе ремонтных работ на нефтяных, газовых скважинах из-за нарушения технологических процессов происходят аварии, связанные с поломкой и срывом резьбы в НКТ, падением посторонних предметов в скважину, нарушением целостности обсадных колонн. Прежде чем приступить к ликвидации той или иной аварии, необходимо ее проанализировать. При этом всегда надо помнить, что применение несоответствующего аварийного инструмента приводит к усугублению аварии.
В любом случае при подозрении на поломку бурильного инструмента или НКТ в скважине бурильщик обязан немедленно приступить к подъему труб.
Перед спуском ловильного инструмента в скважину составляют эскиз общей компоновки ловильного инструмента и ловильной части с указанием основных размеров.
Длина спускаемой бурильной колонны с ловильным инструментом должна подбираться с таким расчетом, чтобы ловильный инструмент крепился ротором, причем в плашках превентора должна находится бурильная труба, соответствующая размеру плашек, а в роторе ведущая. При подъеме ловильного инструмента с извлекаемыми трубами развенчивание замковых соединений производят машинными ключами, а затем вручную.
При работе с любым инструментом необходимо помнить, что, прежде чем спустить его в скважину, надо знать, как его извлечь оттуда в случае аварии. Ловильный инструмент служит для извлечения из скважины аварийных труб НКТ, бурильных труб, кабеля и других предметов или для обработки их поверхности. К таким инструментам относятся печати, труболовки, метчики, колокола, ловители, яссы, райберы, фрезеры.
|
|
|
Печать
Для определения местоположения и состояния оставшихся в скважине предметов, а также для оценки состояния э/колонны применяют печать.
Конструкции печатей различны. Известны такие печати, как плоская, конусная, универсальная, объемная.
Плоская печать предназначена для получения отпечатков предметов, находящихся в скважине. Диаметр цилиндрической части свинцовой оболочки должен быть меньше внутреннего диаметра колонны на 10 – 15 мм.
Конусная печать предназначена для получения отпечатков стенки колонны, участков смятий, трещин. Свинцовую оболочку этой печати изготавливают таким образом, чтобы диаметр широкой части был на 10 мм меньше внутреннего диаметра обследуемой колонны, а нижняя часть на 50 мм меньше широкой части.
Универсальная печать ПУ-2 в отличие от свинцовых имеет алюминиевую оболочку
и состоит из корпуса 3, представляющего собой цилиндрическое тело, на верхнем конце которого имеется конусообразная резьба под переводник 9. На утолщенную часть корпуса снизу одевают сменный резиновый стакан 1 и алюминиевую оболочку 2. Стакан удерживается четырьмя винтами. К цилиндрической части приварена шпонка 4, а выше нарезана трапециидальная резьба, в которую ввинчивается гайка 6. Зажимное устройство – гайка и наживная втулка 5, при вращении гайки 6 последняя толкает нажимную втулку и тем самым приводит ее в поступательное движение. Для предотвращения самопроизвольного отвинчивания гайки 6 и освобождения алюминиевой оболочки предусмотрена контргайка 8 с шайбой 7. Сжимающая нагрузка передаваемая на печать составляет 1.5 – 2 тонны, что вполне достаточно для получения качественного оттиска.
|
|
|
Гидравлическая печать ПГ 146 – 1 применяется для обследования колонн диаметром 146 мм.
В отличие от других конструкций она позволяет получить более четкое представление о характере повреждения колонны на всей площади соприкасающихся поверхностей резинового элемента с обсадной колонной.
В НКТ, на которых спускают печать нагнетают промывочную жидкость. Проходя через отверстия «А», просверленные во внутренней трубе, раствор попадает на резиновый элемент, который плотно прижимается к внутренней стенке колонны. Давление доводят до 1,2 МПа, выдерживают 5 минут, а затем уменьшают до атмосферного и после чего печать поднимают на поверхность.
|
|
|
В начале 80-х годов была разработана объемная печать, которая показана на рисунке
Она состоит из корпуса 1, переходника 2, винтов 3, стопорной плиты 5, эластичной прокладки 6, направляющей плиты 7 и стержней 8.
Корпус представляет собой полую цилиндрическую деталь с замковой резьбой на одном конце и отверстиями с резьбой на другом, служащими для присоединения сменных переходников и плит с прокладками. Из за трудоемкости изготовления корпуса переходника предложено один корпус использовать для печатей разных размеров. Для этого между корпусом и направляющими плитами 7 устанавливается переходник 2, благодаря чему обеспечивается плавный переход от корпуса к печати.
Плиты крепятся к корпусу болтами. На плитах через 10мм сверлят отверстия. Между плитами устанавливают резиновую прокладку, которая удерживает перемещение стержней при отсутствии механического воздействия. Стержни начинают перемещаться при приложении нагрузки в 2 тонны и при перемещении стержни создают объемное очертание предмета.
|
|
|
Труболовка
Труболовка предназначена для ловли НКТ. Их выпускают с резьбой правого и левого направлений. Труболовки с резьбой правого направления служат для извлечения колонны захваченных труб целиком, а с резьбой левого направления – для извлечения труб по частям, путем их отвинчивания.
Труболовки внутренние захватывают трубы за их внутреннюю поверхность, а наружные – за наружную поверхность или муфту. Труболовки внутренние и наружные подразделяются на освобождающиеся и неосвобождающиеся.
Внутренние труболовки неосвобождающиеся имеют только механизм захвата плашечного типа, а освобождающиеся имеют механизм фиксации плашек в освобожденном состоянии. Освобождение труболовки с плашечным клиновым захватом осуществляется путем резкого спуска колонны труб, что приводит к утапливанию плашек и фиксации их в этом положении.
При использовании освобождающихся труболовок с плашечными захватами надо очень осторожно выбирать величину растягивающих усилий. Оптимальное значение этих усилий, которое обеспечивает надежное сцепление плашек следующее:
| Растягивающая нагрузка (т) | 20-30 | 50-60 | 70-80 | 100-120 | |
| Условный диаметр НКТ (мм) |
Внутренние освобождающиеся труболовки выпускаются с гидравлическим (ТВГ) и механическим (ТВМ) принципами действия.
Труболовка ТВМ – 1 состоит из механизма захвата и фиксации плашек в освобожденном состоянии. Механизм захвата в нижней части труболовки изготовляют двух видов: одноплашечный (ТВМ – 60 –1) и шестиплашечный (ТВМ – 73-1; 89-1; 102-1; 114-1)
Стержень шестиплашечного механизма захвата имеет шесть наклонных плоскостей, расположенных в два яруса и смещенных друг относительно друга на 60°. Посредине каждой плоскости предусмотрены продольные выступы типа «ласточкин хвост», по которым в вертикальном направлении синхронно перемещаются плашки 8 с плашкодержателем 7. Перемещение плашек ограничивается в верхнем положении упором в их заплечник стержня, а в нижнем – упором в торец наконечника 9.
Механизм освобождения состоит из корпуса 3, фиксатора 4, плашкодержателя 7, тормозного башмака 6.
Фиксатор имеет наружную трапециидальную резьбу и два паза прямоугольного сечения, при помощи которых он может перемещаться вдоль шпонок, закрепленных на стенке 2. При этом фиксатор может ввинчиваться в корпус и вывинчиваться из него полностью до упора в бурт стержня, удерживая плашки в зафиксированном положении. Корпус представляет собой полый цилиндр, на верхнем конце которого нарезана трапециидальная резьба для присоединения фиксатора и крышки, а на нижнем – цилиндрическая резьба для соединения с ниппелем 5 и тормозным башмаком с радиальными зубьями на торце. На верхний конец корпуса навинчивают муфту 1.
Ловильные работы труболовкой производят в следующей последовательности.
После проверки работы механизмов захвата и освобождения труболовку спускают на бурильных трубах без вращения во избежания срабатывания механизма фиксации плашек в освобожденном положении.
За 30 метров до верхнего конца аварийной трубы восстанавливают циркуляцию и с циркуляцией спускают труболовку до головы аварийной трубы.
Контролируя показания ГИВ, медленно вводят труболовку внутрь аварийной трубы и фиксируют момент посадки инструмента. Расхаживанием в пределах грузоподъемности труболовки поднимают захваченные трубы.
В случае, если колонну труб поднять невозможно, ее отворачивают вращением ротора против часовой стрелки для левой труболовки и по часовой для правой.
Труболовки для НКТ (Румыния)
Труболовки румынского производства освобождающиеся выпускаются для ловли НКТ диаметром 60.2 мм; 73 мм; 88.9 мм; 101.6 мм; 114.3 мм.
Труболовка состоит из следующих частей: корпуса 2, на котором монтируются плашки с зубьями. На корпусе имеется обойма 3, на которой крепится пружина 5.
На наружной головке труболовки имеется направляющая головка 6, закрепленная на корпусе труболовки предохранительным винтом. В верхней части корпуса 2 имеется специальный замок 1, обеспечивающий присоединение труболовки к НКТ.
Перед спуском труболовки в скважину проверяют ее работу. По достижению головы аварийных труб восстанавливают циркуляцию и вводят труболовку в аварийные трубы, наблюдая за повышением давления на насосе и снижение веса на ГИВ. После того как труболовка зайдет в НКТ пружина будет соприкасаться с внутренней стенкой НКТ.
Обойма с плашками имеет тенденцию к остановке из-за трения пружины 5 о внутреннюю поверхность труб. Таким образом плашки находятся в верхней части корпуса и позволяют провести их зарядку при помощи вращения и вытягивания. Колонну вращают на ½ оборота влево. При перемещении труболовки вверх плашки скользят по наклонной поверхности корпуса и крепятся к внутренней поверхности трубы.
Захваченные трубы НКТ вытягивают с усилием, не превышающим рабочую нагрузку на труболовку.
Труболовка наружная типа М1 (Румыния)
Труболовка наружная типа М1 показана на рисунке
Она состоит из патрубка 1, имеющего в верхней части присоединительную резьбу для наворота на бурильные трубы, в нижней части для соединения с корпусом 14. В нижней части корпуса имеется резьба, в которую ввинчивается муфта 15, внутри которой есть прокладка 16 и протектор 17. В нижнюю часть муфты ввинчивается башмак 18. Внутри корпуса устанавливаются плашка 13 и распорка 10, которые закреплены муфтой 8. Внутри муфты находится пружины 7. Муфта 8 крепится к втулке 3 двумя винтами 6. На наружной части втулки 3 имеется пускатель 4. Напротив канавок имеется два штифта 5.
Собирается труболовка следующим образом: в корпус вводится плашка 13, которая предварительно собирается с кольцом 12 и заклепкой 11. Внутри плашки вводится распорка 10, которая ввинчивается в муфту 8 и стопорится винтом 9, после чего плашки крепятся к муфте. Внутри муфты устанавливается пружина 7 и втулка 3, которые крепятся к муфте винтом 6. Штифт 5 устанавливается в муфте и вводится пускатель 4. Втулка 5 ввинчивается в патрубок 1 и стопорится винтом 2. Патрубок 1 ввинчивается в корпус 14.
Перед спуском в скважину труболовку проверяют и смазывают. Перед тем как накрыть аварийное НКТ, осторожно допускают труболовку и контролирую по ГИВ посадку, применяют усилие на труболовку с тем, чтобы верхняя часть аварийных НКТ вошла внутрь труболовки и нажала на распорку. При этом штифты входят в канавку, а плашки скользят вниз на конусную часть труболовки и захватывают трубу.
Если трубы не извлекаются, снова применяют усилие на труболовку, плашки при этом втягиваются вверх и труболовка освобождается.
Метчики
Метчики предназначаются для ловли и извлечения из скважины аварийных труб. Метчики делят на универсальные и специальные.
Метчики бурильные универсальные МБУ применяются для захвата колонны ввинчиванием в тело трубы.
Метчики специальные замковые МСЗ используют для захвата трубы ввинчивая в замковую резьбу.
Метчики каждого типа изготовляют в зависимости от назначения с правой и левой резьбой. Метчики с правой резьбой применяют для извлечения колонны труб целиком. Метчики с левой резьбой для отвинчивания и извлечение труб по частям.
Метчики обычно применяют в тех случаях, когда в ходе ликвидации аварии требуются большие крутящие моменты и расхаживание бурильной колонны.
Порядок проведения ловильных работ метчиком следующий. Не доходя 3-5 метров до головы аварийной трубы, восстанавливают циркуляцию, уточняют вес колонны по ГИВ и давление на насосе. При допуске бурильных труб с метчиком к голове аварийной трубы давление на насосе увеличивается и снижается вес колонны.
Медленным вращением ротора (на 2 – 3 оборота) с нагрузкой 10 – 20 кН закрепляют метчик. После этого метчик докрепляют до отдачи с нагрузкой 20 – 30 кН
Колокола ловильные
Ловильные колокола предназначаются для ловли оставшихся в скважине колонны бурильных труб за конец трубы (целой или сломанной). Колокола изготавливают с резьбой типа К и КС, а также гладкие.
Колокола ловильные типа К предназначены для извлечения оставшихся в скважине колонны труб с захватом их посредством навинчивания по наружной поверхности. Колокола изготавливают по ОСТ – 26 – 02 – 1275 – 75. В верхней части колокола нарезается резьба замковой муфты. А во внутренней - внутренняя ловильная резьба. Снаружи резьба для соединения с направляющей юбкой.
Ловильную резьбу цементируют на глубину 0.8 – 1.2 мм с последующей закалкой и отпуском до твердости HRC = 56 – 62.
Колокола изготавливаются как с правыми резьбами, так и с левыми из стали марки 203. Ловильные работы с колоколом не отличаются от ловильных работ с метчиком.
Колокол КС – кованный стальной патрубок специальной формы. На его внутреннем верхнем конце нарезана резьба муфты замка для соединения с колонной бурильных труб. Внутри нижней половины патрубка нарезана ловильная резьба специального профиля, отличающаяся от профиля резьбы НКТ углом при вершине ниток резьбы (8 – 10 ниток на 25 мм резьбы, конусностью 1:16). Для выхода стружки на внутреннюю поверхность колокола делают 4-5 продольных канавок.
Конструкция колокола типа КС допускает пропуск через него сломанной трубы. Ловильные работы с колоколом типа КС аналогичны как и с колоколом типа К
Колокола гладкие.
Для извлечения труб всех видов и размеров, а также соединения с предметами, которые имеют круглое сечение применяют гладкие колокола
Гладкий колокол представляет собой колокол с внутренней конической поверхностью от 0°30’ до 5°, но без ловильной резьбы. Величину конусности выбирают в зависимости от твердости поверхности извлекаемого предмета на участке захвата колоколом. Чем тверже поверхность, тем меньше угол конусности.
Ловильные работы гладким колоколом проводятся следующим образом. Колокол спускают в скважину на бурильных трубах и останавливают на расстоянии 3-5 метров до верха аварийной трубы. После восстановления циркуляции колокол допускают и заводят на него извлекаемые трубы или предмет, о чем говорит рост давления на насосе. Нагружают колокол на 10 кН проворачивают колонну на 15 – 20 оборотов и производят плавное нагружение колокола до 300 – 500 кН, не превышая однако предельные нагрузки на разрыв тела колокола.
Ерш
Ерш служит для ловли оставшегося в скважине каротажного кабеля. На рисунке показана самая простая конструкция ерша – на металлический стержень наварены крючки в шахматном порядке и в верхней части его воронка, расположенная на 30 см выше крючков.
Воронка центрирует ерш и заставляет кабель спускаться вниз, нет возможности кабелю перепасоваться на инструмент и заклинить его. Воронка имеет несколько отверстий для прохождения жидкости. Диаметр ерша должен быть не менее 35 мм, а диаметр воронки на 50 мм меньше внутреннего диаметра скважины. Длина ерша может быть 1.5 – 2 метра.
В процессе работы на ерш передают нагрузку 10 – 20 кН. Затем приподнимают инструмент, проворачивают его на ½ - 1/3 оборота и вновь опускают. Эту операцию выполняют несколько раз.
Ясс механический
Механический ясс предназначен для ликвидации заклинок долот и элементов бурильной колонны небольшой длины ударами верх. На рисунке изображен ясс механический ЯМ –127
Принцип работы ясса основан на использовании потенциальной энергии растянутой бурильной колонны после рассоединения конусной пары.
Неприхваченную часть бурильной колонны отсоединяют от прихваченной и извлекают на поверхность. В скважину спускают компоновку состоящую из ловильного инструмента, ясса, УБТ (25 – 50 м) и бурильных труб.
Бурильную колонну вращают, одновременно снижая нагрузку на нем на 30 – 40 кН, в результате конусная поверхность штока заклинивается с конусной поверхностью (конусность 1°) нижнего переводника.
Затем колонну соединяют с извлекаемыми трубами и продолжают снижать нагрузку до выбранного значения.
Силу удара регулируют в широком диапазоне увеличения нагрузки при заряде устройства в скважине. Можно получить силу удара 100 – 500 кН.
Дата добавления: 2016-01-03; просмотров: 56; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!