14. Ловильный инструмент

ловильный инструмент

Ловильный инструмент применяется в бурении при ликвидации аварий.
Для успешного проведения этих работ необходимо знать состояние находящегося в скважине инструмента, состояние ствола скважины, размеры поднятой и оставшейся частей инструмента и т. д.
Поэтому перед спуском в скважину инструмента, особенно ловильного, требуется тщательно осмотреть, промерить, снять эскиз и записать в буровой журнал все данные, характеризующие спускаемый инструмент.

Важно перед началом бурения принять необходимые меры, чтобы не допустить аварии, но если уж она произошла, то необходимо принимать немедленные меры для ликвидации ее в кратчайший срок и, кроме того, выяснить причины аварии, чтобы избежать в дальнейшем ее повторения.
Во избежание аварий в процессе бурения необходимо наличие хорошо разработанного проекта по бурению и качественного оборудования и инструмента; основные данные из проекта в виде геолого-технического наряда должны быть хорошо известны буровой партии и буровому мастеру и точно выполняться.
Кроме того, сам процесс бурения должен осуществляться тщательно и внимательно при надлежащем наблюдении за работой и состоянием оборудования и инструмента, с систематическим осмотром и своевременной опрессовкой бурильных труб и т. д.
Методы работ по ликвидации аварий различны и зависят от ряда причин:
1) состояния оставшегося в скважине инструмента, т. е. «свободен» ли оставшийся инструмент или он «прихвачен» осадком и т. п.;
2) положения верхнего конца инструмента, оставшегося в скважине, относительно ее оси;
3) кривизны скважины;
4) глубины забоя скважины и ее проектной глубины, а также диаметра скважины и размеров оставшегося в ней инструмента;
5) характера скважины, т. е. состояния пройденных пластов горных пород, наличия водо-, газо- и нефтеносных пластов и их мощности, склонности пород к обвалам и т. п.;
6) состояния спущенных в скважину обсадных колонн, возможности герметизации устья скважины, расстояния «головы» инструмента от башмака предыдущей обсадной колонны; самого характера излома инструмента и состояния его «головы», т. е. развернут конец или же сохранил свою первоначальную форму и размеры; что именно является «головой» инструмента - замок или бурильная труба; в последнем случае - утолщенная часть трубы или тело трубы и т. д.

Учтя все эти условия, следует решить вопрос о целесообразности проведения работ по ликвидации аварии с технико-экономической точки зрения.
Общепринята следующая последовательность работ по ликвидации аварий.
1) Применение метчика в случае излома бурильной трубы в замке или утолщенной части.
2) Применение колокола в случае излома в теле трубы.
В первом и во втором случаях вначале навинчивают ловильный инструмент на одну-две нитки резьбы и пытаются восстановить циркуляцию через долото. Если циркуляция восстановлена, скважину хорошо промывают, ловильный инструмент (метчик или колокол) крепят окончательно и приступают к подъему.
В случае невозможности восстановления циркуляции ловильный инструмент отвинчивают, поднимают и заменяют другим типом или применяют другой метод ликвидации аварии (нефтяную ванну, кольцевую фрезеровку вокруг прихваченного инструмента с целью его освобождения и др.).
3) Применение метода расхаживания оставшегося инструмента посредством талевой системы, отбивка ротором и как последняя, крайняя, мера применение гидравлических домкратов.
4) Если длина оставшихся в скважине бурильных труб значительна, иногда отвинчивают их по частям (применяя при этом бурильные трубы с левой резьбой).

Диагностика излома инструмента

При бурении важно не пропустить незамеченным момент излома бурильных труб или другого вида аварии, так как вращение сломавшейся трубы по верхней части оставшейся в скважине трубы разворачивает ее или отклоняет в сторону, что сильно осложняет работы по ликвидации аварии.
Излом инструмента бурильщик может легко определить по индикатору веса (при отсутствии его -по амперметру, ваттметру, манометру грязевого насоса, работе ротора и т. д.).

Как известно, индикатор веса показывает вес инструмента, спущенного в скважину, давление инструмента на забой в процессе бурения и т. д. При изломе инструмента нетрудно заметить по индикатору веса скачок стрелки показывающего манометра.
В этих случаях бурильщик обязан приподнять инструмент на 3-5 м и сравнить вес его с тем весом, который был до нарушения - нормальной работы индикатора веса.
Манометр также должен показать изменение давления промывочной жидкости, прокачиваемой в скважину при бурении, излом инструмента можно подметить по работе ротора: при аварии ротор начинает работать вхолостую и более спокойно.

Метчик

ловильный метчик
Метчик является самым распространенным видом ловильного инструмента. Его применяют в случае излома бурильных труб в замке, муфте или утолщенной части, т. е. при изломе в том сечении бурильной трубы, которое не является опасным для разрыва ее при завинчивании метчика.
Метчиком извлекают оставшиеся трубы целиком или отвинчивают по частям.
Метчик позволяет расхаживать оставшийся инструмент талями (вверх и вниз) и ротором (вправо и влево).
Нарезка рабочей части метчика -восемь ниток на 1". Вдоль по резьбе имеются канавки для выхода стружки: пять канавок для 6" и 4" метчиков и три канавки для 3" метчиков. Внутри метчика сделано отверстие для промывки.
На верхнем конце метчика нарезана резьба по замку соответствующего размера бурильных труб Для соединения с бурильными трубами или переводником для направления.
Размеры метчиков зависят в основном от размера бурильных труб. При ловильных работах в скважинах с различными диаметрами применяются специальные направления, изготовленные из обсадных труб соответствующего диаметра с воронками.

Ловильный колокол

ловильный колокол
Колокол применяется так же часто, как и метчик, но при условии, когда излом бурильной трубы произошел в неутолщенной части, т. е. в теле трубы, или в утолщенной части ее, но когда имеется опасность разрыва трубы метчиком.
Условия работы колоколом те же, что и метчиком.
Конусность нарезки колокола 1:8 по диаметру, нарезка рабочей части колокола восемь ниток на 1". Вдоль резьбы профрезерованы канавки для выхода стружки; количество канавок для 6" и 4" колоколов - пять, для 3" колоколов - три. Внизу колокола имеется наружная нарезка шесть ниток на 1" - для навинчивания направляющей воронки, вверху - внутренняя нарезка- восемь ниток на 1" по калибру соответствующего размера бурильных труб.
Условия работы метчиком или колоколом почти одинаковы и заключаются в следующем. Не доходя 1,5-2 м до конца оставленного в скважине инструмента, необходимо пустить в ход насос и восстановить циркуляцию, чтобы промыть осадок, образовавшийся в скважине выше оставленной части инструмента, и промыть непосредственно отверстие ловильного инструмента.
При медленной посадке метчика или колокола необходимо слегка закрепить их вручную, а в глубоких скважинах - ротором (но ни в коем случае не больше двух оборотов). При посадке колокола или метчика на конец инструмента необходимо внимательно следить за давлением на насосе; если давление в момент посадки и крепления увеличилось, то это служит доказательством, что раствор продавлен через долото. Восстановив нормальную циркуляцию, необходимо ловильный инструмент докреgить, медленно вращая ротором и слегка опуская инструмент вниз.
Прочно закрепив ловильный инструмент, приступают к расхаживанию его талями.
Когда по индикатору веса нагрузка будет соответствовать весу инструмента, можно приступать к подъему последнего.
При первоначальном креплении ловильного инструмента на две нитки циркуляция вначале часто идет слабой струей, а затем, по мере размывания осадка, достигает нормальной скорости. Давление на насос в начале промывки также бывает повышенным.

При невозможности восстановить циркуляцию колокол или метчик отвинчивают слабым поворотом его в обратную сторону или срывают его натяжкой инструмента.
После этого делают нефтяную ванну, и работу с метчиком или колоколом можно повторить.

Метчик-калибр

метчик-калибр

Если возможно спустить в скважину для непосредственного навинчивания в резьбу оставшейся муфты или замка ловильный инструмент, применяют метчик-калибр, нижний конец которого имеет конус точно по простой муфте или по муфте замка и резьбу восемь ниток на 1". Канавки метчика-калибра делают такие же, как и в обычном метчике.
При спуске в скважину весь инструмент прочно крепится машинными ключами, а самый метчик-калибр навинчивается на оставленный в скважине инструмент вручную.
В случае, если инструмент освободить не удастся, метчик-калибр можно отвинтить, вращая инструмент влево.
Безопасный замок для ловильного инструмента

безопасный замок

Для предупреждения развинчивания бурильной колонны в замковых соединениях где-либо выше ловильного инструмента при отвинчивании ловильного инструмента применяется предохранительный замок или безопасный замок для ловильного инструмента.
Развинчивание замка происходит в крупной резьбе (две нитки на 1"). Это делается в том случае, когда извлечь из скважины оставшийся там инструмент не удалось. Трудно освобождаемый ловильный инструмент остается в скважине с небольшой частью предохранительного замка, по существу не осложняя состояния аварии.
Первая часть - переводник 5, соединяющий обсадные трубы с бурильными, вторая часть (обсадная) - труба 7 и муфта 6, куда входит верхняя часть (до замка или муфты) извлекаемых из скважины аварийных труб; эта часть делается длиной до 14 м, в зависимости от длины извлекаемых труб.

Диаметр овершота зависит от диаметра скважины, в которой производятся ловильные работы, и от диаметра бурильных труб.
Часть - это собственно овершот, представляющий собою корпус 8 с приклепанными к нему пружинами в виде планок 9; каждая планка приклепывается к корпусу овершота тремя потайными заклепками 10. Внизу планки упираются в специальный уступ.
Часть-воронка овершота 11, навинчиваемая на нижний конец корпуса овершота, служит для направления овершота и облегчения захвата им инструмента. Для более удобного надевания овершота на оставшуюся трубу на воронке делается специальный вырез - козырек.

Шлипс с промывкой

шлипс с промывкой

При извлечении из скважины сломавшихся бурильных труб с большим успехом применяется шлипс с промывкой.
В отличие от пружинного овершота он легко освобождается без оставления в скважине каких-либо металлических предметов и, кроме того, дает возможность вести промывку через долото в случае прихвата инструмента.
Шлипс захватывает оставшийся инструмент независимо от того, что является верхним концом -замок, муфта или голая труба. При сборке шлипса в него могут ставиться плашкипод замок (муфту) или под трубу.
Если оставшиеся трубы разворочены, пользоваться шлипсом нельзя, так как острые концы лент трубы быстро прорезают резиновый уплотняющий манжет шлипса и лишают возможности промывать через долото.
Шлипс состоит из корпуса 1, на нижний конец которого навинчивается воронка 8, служащая для направления «головы» оставшегося инструмента внутрь корпуса шлипса. На верхний конец корпуса шлипса навинчивается переводник 2 под бурильные трубы, на которых шлипс спускается для работы в скважину.
В нижней части корпуса шлипс 1 расточен на конус, куда вставлены плашки 6, наружная поверхность которых расточена по конусу корпуса. Плашки могут передвигаться вверх и вниз. Проворачивание их предупреждено двумя шпонками 5, вставленными в корпус шлипса. В плашках имеются канавки для шпонок (не на всю толщину плашек).

Внутренняя поверхность плашек имеет левую резьбу. Над плашками помещаются резиновый манжет 6 и нажимная втулка 3 со, спиральной плоской пружиной 4, сжатой торцом переводника 2.
После установки внутренних деталей шлипса в верхнюю часть его ввинчивается муфта, сжимающая при этом пружину и сдвигающая все детали шлипса вниз по расточке.

Наружная труборезка

наружная труборезка

Для вырезания или отрезания испорченных верхних концов бурильных труб при длинном косом изломе или развороченных концах труб применяется наружная труборезка. Она состоит из стального корпуса 1 с тремя вертикальными окнами в нижней части. В этих окнах на пальцах крепятся резцы. Выше резцов в корпус труборезки вставлено кольцо 11, которое своей нижней частью не дает резцам выйти через окно наружу. В этом положении кольцо удерживается четырьмя медными штифтами 9. На кольце, как на упоре, находится сильная спиральная пружина 10, а над нею еще два кольца 7 и 8. Выше находится кольцо 4 овершота с плашками и кольцом 12, которое не дает овершотному кольцу передвигаться вверх. В верхней части корпуса труборезки ввинчен переводник 2 под обсадные трубы (8"- для 6" труборезки и 6"- для 4" труборезки). В нижней части труборезки ввинчена воронка с козырьком 5 для завода в корпус обрезаемых бурильных труб.

Гидравлические домкраты

гидродомкрат

Для передачи больших усилий при подъеме прихваченных обсадных или бурильных труб применяются гидравлические домкраты. Последние представляют собою толстостенные стальные цилиндры, внутри которых установлены поршни-пистоны; поршень для плотности снабжается кожаным манжетом.
Специальным насосом в цилиндр под поршень обычно нагнетают цилиндровое масло.
При ликвидации аварий в бурении применяют домкраты двух типов:
1) с индивидуальным насосом для каждого домкрата,
2) с установкой двух насосов на одной общей тележке с подачей жидкости в одну общую линию, которая затем разветвляется на две линии к обоим домкратам.
Домкраты с индивидуальным насосом (первый тип) неудобны в том отношении, что вследствие неравномерной работы рабочих на насосах давления поднимаются неравномерно и их приходится в процессе работы выравнивать; во втором случае эта неравномерность устраняется подачей жидкости из двух насосов в одну общую линию, из которой затем жидкость под одинаковым давлением поступает в каждый домкрат.
Установка домкратов в буровой осуществляется следующим образом.
На квадратную рабочую трубу надевается лафетный хомут с клиньями, под которые устанавливают домкраты. Под домкраты на шахтовые брусья для их усиления устанавливают подкладные брусья, а затем уже домкраты и стальной лафет.
В целях безопасности работ насосы устанавливают вне фонаря на мостках буровой, сами же домкраты должны быть связаны между собою пеньковым канатом; клинья лафета связывают между собой и с инструментом таким же канатом.
Для контроля давления в цилиндрах домкратов на насосе обязательно должен быть установлен манометр, без которого приступать к работе домкратами нельзя.
Перед нагрузкой домкратов их следует проверить предварительно без нагрузки и установить равномерность подъема пистонов обоих домкратов, так как в противном случае при работе под нагрузкой можно согнуть и вывести из строя квадратную рабочую штангу.
При перехвате инструмента домкратами нельзя допускать нагрузку на тали более 60 т.
Преимуществом гидравлических домкратов следует считать возможность точно знать усилие, передаваемое домкратами на инструмент, и его точное соответствие расчетному, чего нельзя достигнуть в той же мере при рассаживании талями, даже при наличии в буровой строго выверенного индикатора веса.
Вторым положительным моментом следует считать меньшую опасность по сравнению с рассаживанием талями, хотя в общем как тот, так и другой способ извлечения из скважин прихваченных колонн весьма опасен.
Недостатком гидравлических домкратов является невозможность расхаживать инструмент.

Ловильные клещи

Ловильные клещи состоят из штока с ленточной резьбой на нижнем конце и с резьбой для соединения с бурильными трубами на верхнем конце. Шток свободно проходит через отверстие в вилке, к нижней части которой шарнирно прикреплены лапы клещей. На нарезанной части штока имеется гайка, которая при вращении штока вправо движется вниз и с помощью боковых тяг увлекает хомут, которым лапы клещей сближаются и захватывают попавшийся между ними предмет.
Клещи спускают в скважину в разведенном виде, причем размер (наружный) разведенных лап должен быть на 20-25 мм меньше, диаметра скважины.
Клещи применяют часто при ловле лопатки долота. Если спущенные клещи стали на лопатку долота и не проходят вниз, клещи поднимают на 1-1,5 м и вновь спускают. Когда клещи будут пропущены ниже верхней части долота и лопатка долота станет между лапами клещей, последние крепят. Для этого вращают инструмент вправо, точно считая число оборотов. (Мастеру, производящему ловлю, должно быть точно известно количество оборотов, при котором долото будет зажато клещами.)

Боковое долото

Боковое долото применяется для обработки скважины вокруг оставшегося инструмента.
Боковое долото спускают в скважину и, поворачивая его вручную, расхаживают до тех пор, пока не удастся отбить инструмент к центру.
Об условиях работы бокового долота на аварийной глубине судят по боковой поверхности долота, на которой должны быть видны царапины и следы износа.

Седло для ловли долота

Седло для ловли долота является достаточно надежным инструментом для ловли двухлопастного долота, у которого сломана резьба, но цела шейка. Конструкция седла частично напоминает овершот.
Изготовляется седло из башмачной трубы, верхняя часть которой имеет переводник на бурильные трубы, а нижняя -два диаметрально противоположных прореза, куда может быть заведена лопатка долота.
В нижней части по бокам укреплены две пружины, которые могут удерживать за шейку аварийное долото, заведенное в разрез седла.
Для того, чтобы завести в седло оставленное в скважине долото, необходимо осторожно расходить седло над долотом, слегка поворачивая его при посадке до тех пор, пока весь инструмент не опустится ниже верха долота на 0,4-0,6 м, т. е. на всю длину лопатки. В этом случае можно предполагать, что долото вошло в седло, удерживается пружинами и его можно поднимать на поверхность.

Отводной крючок

Отводной крючок служит для отвода находящейся в скважине бурильной трубы или другого аварийного инструмента от стенки скважины и приближения ее к центру скважины для удобства ловильных работ.
Отводной крючок, представляющий собой стержень прямоугольного или круглого сечения, верхний конец которого имеет резьбу по конусу замка бурильной трубы, а нижний конец отогнут в сторону и вниз. Размер развода рога А крючка обычно бывает на 25 мм меньше диаметра скважины. Для определения условий работы отводного крючка на внутренней стороне его рога делаются насечки, по износу или деформации которых судят о характере работы отводного крючка в скважине.
Работают отводным крючком следующим образом.
При медленном вращении отводной крючок постепенно опускают вниз. Он захватывает своим рогом бурильную трубу или корпус удлинителя, стремясь поставить ее в центр скважины. После установки трубы в центре крючком делают легкий рывок вверх-вниз, чтобы оторвать инструмент от стенки скважины. После этого можно спускать соответствующий ловильный инструмент для подъема аварийного инструмента.
Паук применяется для ловли мелких предметов, упавших или оставшихся в скважине (кувалды, шарошки, куски цепей, сухари универсальных ключей и т. п.).

Паук

Паук представляет собою кусок обсадной трубы, имеющей сверху нарезку под переводник к бурильным трубам, а внизу длинные отожженные зубья.
Спущенный в скважину паук накрывает находящиеся на забое мелкие металлические предметы. При легком вращении и постепенном увеличении давления зубья паука закрываются внутрь, захватывая металлические предметы. В таком виде паук поднимают с ними на поверхность.
В последнее время для ловли оставшихся металлических частиц на забое скважины с успехом применяют электромагниты.

Понравилась эта статья? Поделитесь ею!