Лабораторна робота № 10 призначення, типи, конструкція, підбір компоновки та технологія проведення ловильних робіт за допомогою уловлювача з промиВанням

Мета роботи: вивчення призначення, будови, технології проведення робіт під час використання уловлювача з промиваням.

Призначення: уловлювачі з промиванням призначені для захоплення частини бурильної колони, залишеної у свердловині, за трубу або замок, чи за трубу і замок одночасно з промиванням свердловини. Їх використовують, якщо довжина залишеної колони не перевищує 600 м. Уловлювачі відносять до зйомного ловильного інструменту, тобто при невдалих спробах його можна від’єднати.

Конструкція: Уловлювачі випускають одинарними і здвоєними (складається з двох одинарних). Одинарні захоплюють елемент бурильної колони (трубу, замок або муфту) тільки за одну ділянку, а здвоєні - за дві одночасно.

Уловлювач складається з перевідника 1, корпуса 2, спіральної пружини 3, натискної втулки 4, гумової манжети ущільнювача 5, двох ловильних плашок 6 і воронки 7 (рис. 10.1).

Корпус 2 має у нижній внутрішній частині конічну поверхню, по якій рухаються плашки 6. На кінцях корпуса нарізана трубна різьба для під'єднання воронки 7 і перевідника 1. Всередині корпуса в спеціальні пази запресовані дві шпонки (на рисунку не показано), між якими поміщаються плашки 6, що мають з внутрішньої сторони ліву ловильну різьбу спеціального профілю. На боковій поверхні плашок 6 виточені пази (на рисунку не показано), які дозволяють їм рівномірно переміщатися вздовж шпонок. Над плашками встановлюють кільце і гумову манжету 5, внутрішній діаметр якої менший, ніж діаметр елемента бурильної колони, що дає змогу герметизувати його всередині корпуса і здійснювати циркуляцію бурового розчину через залишену частину бурильної колони. Над манжетою встановлюється натискна втулка 4 з спіральною пружиною 3. Всі внутрішні вузли (від плашки до спіральної пружини) підтискаються перевідником уловлювача.

У комплект уловлювача входять:

• уловлювач у компоновці з плашками і манжетами під тіло труби, вказаної у шифрі уловлювача;

• комплекти змінних плашок та манжет під замки типу ЗШ і ЗН та інших елементів бурильної колони.

Для розпізнавання змінної і запасної деталей на кожній з них клеймом нанесені шифр уловлювача, позначення і розмір елементу колони труб для захоплення.

Якщо голова колони розтшована у каверні, то разом з уловлювачем застосовують відвідний гачок, а у всіх інших випадках воронку.

Рисунок 10.1 – Схема компоновки уловлювача з промиваням

Таблиця 10.1 – Технічна характеристика уловлювачів

Технологія проведення робіт.

Спочатку проводять візуальний огляд поверхні зламу частини БК, яку підняли із свердловини.

Спускають у свердловину свинцеву печатку, встановлюють глибину голови залишеної колони та місце її розташування у свердловині і порівнюють відбиток свинцевої печатки зі зламом піднятої колони.

Визначають типорозмір уловлювача, склад компоновки, габаритні розміри її елементів та вимірюють загальну довжину КНБК (уловлювач приєднують до колони бурильних труб або до обсадної труби, щоб захопити залишену колону нижче голови на довжину понад 1 м).

Перед спуском уловлювача у свердловину, крім загального стану вузлів і різьб, перевіряють:

• відповідність розмірів встановлених плашок і манжет розмірам елементів бурильної колони на ділянці захоплення;

• плавність переміщення плашок в пазах корпуса (вгору – від зусилля рук з боку захоплення, вниз – під дією пружини);

• стан поверхні гумових манжет (вона має бути гладкою без рисок, тріщин та інших дефектів).

Спускають КНБК у свердловину, за 5-10 м до голови обірваної колони спуск припиняють, вмикають насоси, фіксують вагу за ГІВом, тиск на стояку, температуру розчину після 0,5Т_ц (час циклу циркуляції) і роблять мітку на ведучій штанзі (відстань до голови залишеної колони).

Зменшують продуктивність насосів і спускають повільно колону до мітки. Легкими поворотами бурильної колони на 180‑270° стараються з’єднатися з верхом обірваної колони. При попаданні колони в уловлювач її вага зменшиться, збільшиться тиск на стояку, циркуляція тимчасово припиниться. Далі уловлювач спускають без обертання. Під час спуску кінець труби, впираючись в плашки, переміщає їх по конічній поверхні і, розсовуючи їх, проходить крізь гумову манжету. При подальшому натягу колони плашки опускаються по конусу і затискають трубу під дією пружини 3, а манжета герметизує простір між трубою і корпусом уловлювача.

Якщо при натягуванні бурильна колона відразу не звільняється, то підвищують продуктивність насосів і знову намагаються підняти колону (можна з розходжуванням).

Для проведення розходжування необхідно попередньо визначити допустиму силу натягу та кількість обертів колони:

, (10.1)

де S – площа поперечного перерізу найслабшої труби в колоні, м²;

– межа текучості матеріалу, МПа;

– коефіцієнт запасу міцності, який дорівнює 1,3-1,5.

, (10.2)

де – довжина не прихопленої частини бурильної колони, м;

– зовнішній діаметр колони, м;

– напруження розтягу, яке дорівнює відношенню ваги не прихопленої частини бурильної колони до площі поперечного перерізу тіла труби, МПа.

Якщо і в цьому випадку звільнити колону не вдається, то застосовують інші методи ліквідації аварії, а уловлювач звільняють. Для цього бурильну колону натягують і різко опускають на 20–11,81 дюйми. При цьому плашки, що закріпилися на трубі, залишаються на місці, а корпус зі шпонками опускається. При подальшому обертанні колони вправо з повільним підйомом плашки збиваються, і уловлювач звільняється.

Після засвоєння студентами призначення, конструктивних особливостей, геометричних розмірів, методики проведення ловильних робіт з уловлювачем та технології розходжування бурильної колони викладач видає індивідуальне (або на групу студентів) завдання.

Завдання:

Скласти план ловильних робіт з мітчиком для аварійної ситуації в свердловині. В ході робіт необхідно встановити: глибину голови обірваної колони, форму злому, розміщення в свердловині, діаметр і довжину прихопленої колони та діаметр свердловини.

План ловильних робіт повинен включати в себе:

1. вибір типу і габаритних розмірів вловлювача;

2. вибір типу і розміру центруючого пристрою;

3. вибір типу і розміру перехідника;

4. ескіз з вказаними на ньому типами елементів та основними розмірами компоновки;

5. опис технології та послідовність проведення ловильних робіт;

6. технологічні розрахунки для проведення ловильних робіт;

7. опис технології розходжування бурильної колони.

Завдання №1. На глибині 2800 м стався обрив бурильної колони ТБВК діаметром 140 мм з товщиною стінки 9,2 мм. Голова обірваної колони розміщена по центру свердловини діаметром 295,3 мм і закінчується муфтою. Довжина інструменту, який залишився в свердловині – 500 м. Скласти план ловильних робіт.

Завдання №2. У свердловині глибиною 3450 м на початку підйому бурильної колони (ТБПВ-127 з =9,2мм) відбувся обрив по муфті труби на глибині 3100 м. Діаметр свердловини 215,9 мм. Голова обірваної колони лежить на стінці свердловини. Скласти план ловильних робіт.

Завдання №3. В свердловині діаметром 190,5 мм та глибиною 3200 м, на глибині 2800 м стався обрив бурильної колони (ТБПВ-114 з =8,6 мм) по кільцю ніпеля. Довжина обірваної колони 1800 м. Голова обірваної колони розташована в каверні. Скласти план ловильних робіт.

Завдання №4. В свердловині діаметром 190,5 мм, глибиною 4500 м стався обрив по різьбі ОБТ діаметром 165 мм, довжиною 250 м. Голова обірваного інструменту розташована по центру свердловини. Скласти план ловильних робіт.

Приклад складання плану ловильних робіт.

В свердловині глибиною 2500 м, діаметром 215,9 мм на початку підйому стався обрив бурильних труб ТБПК-127 з =12,7 мм по тілу труби на відстані 0,5 м від замка. Голова обірваної труби розташована по центру свердловини. Довжина обірваної колони 400 м.

План робіт.

1. З довідкової літератури 2 бурильні труби ТБПК-127 з =12,7 мм з’єднуються за допомогою замків ЗП-162-89 з замковою різьбою З-133. Для ловильних робіт вибираємо уловлювач ЛБП 114/140-200 з приєднувальними різьбами 178 (ГОСТ 632-80). Найменший діаметр труби – 114 мм, найбільший діаметр – 140 мм. Довжина компоновки разом з верхнім перехідником і воронкою – 970 мм.

2. Разом з уловлювачем передбачаємо використання воронки В-178-164/200 (табл. 9.1) довжиною 330 мм.

3. Для з’єднання уловлювача з бурильними трубами ТБПК-127 перехідник виготовлений на трубній базі (178 (ГОСТ 632-80)/З-133);

4. Ескіз компоновки наведено на рисунку 10.2.

5. Технологія проведення ловильних робіт описана в вище.

6. Технологічні розрахунки виконати за формулами (10.1-10.2).

7. Технологія проведенння розходжування бурильної колони.

Спочатку відновлюють циркуляцію бурового розчину і підвищують продуктивність насосів до її величини у свердловині перед аварією. Час промивання свердловини повинен бути більшим або дорівнювати часу циклу. Згодом стараються повернути колону. Якщо після 2‑3 спроб не вдається повернути колону, то починають розходжування з поступовим збільшенням осьового розвантаження, але не більшим від допустимого значення (Р_доп), міцності бурової вежі та вантажопідйомності талевої системи. Через 5-10 хв. розходжування бурильну колону стараються провернути ротором. Після 30-45 хв. інтенсивного розходжування зменшують осьове зусилля до ваги бурильної колони і приблизно через 30 хв. знову продовжують розходжування. Якщо не вдається витягнути колону, то встановлюють нафтову ванну і після 4-6 годин витримування ванни у свердловині розходжування повторюють. Якщо нафтова ванна не дала ефекту, поворотом вправо від’єднують бурильну колону від прихопленої частини і приймають подальші рішення з ліквідації аварії.

Рисунок 10.2 – Компоновка для ліквідації аварії

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ

1. Призначення уловлювача з промиванням?

2. До якого типу ловильних інструментів відноситься уловлювач з промиванням?

3. Для чого в компоновку уловлювача включають центрувальні пристрої?

4. За допомогою чого в уловлювачі здійснюється захоплення бурильної колони?

5. Які центрувальні засоби використовуються при роботі з уловлювачем?

6. У якому випадку використовують здвоєні уловлювачі?