ЛОВИЛЬНЫЙ, РЕЖУЩИЙ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЙ ИНСТРУМЕНТЫ
Инструменты предназначенные для ловли (захвата) и извлечения из скважины бурильных и НКТ, штанг, тартального каната, каротажного кабеля и других элементов оборудования, называют ловильными. Конструкции их чрезвычайно разнообразны. Универсальный эксплуатационный метчик МЭУ предназначен для захвата с последующим извлечением оставшейся в скважине колонны насосно-компрессорных труб, оканчивающихся муфтой, путем врезания ввинчиванием во внутреннюю поверхность трубы и муфты. Ловильная резьба универсального метчика — специального профиля, конусностью 1:8. Выпускается с правой и левой резьбой. Специальный эксплуатационный метчик МЭС (рисунок 57) предназначен для захвата с последующим извлечением оставшейся в скважине колонны насосно‑компрессорных труб (гладких и высаженных), оканчивающихся муфтой, путем врезания ввинчиванием в резьбу муфты.
Рисунок 57 — Ловильные метчики а) универсальныйтипа МЭУ; б) специальный типа МЭС 1 — присоединительная резьба; 2 — ловильная резьба.
Рисунок 58 — Ловильные колокола а — несквозной типа К; б — сквозной типа КС; 1 — присоединительная резьба к колонне; 2 — ловильная резьба; 3 — присоединительная резьба к воронке.
Техническая характеристика метчиков типа МЭУ Таблица 15
Выпускаются с правой и левой резьбой. Ловильные метчики для колонн бурильных труб универсальные МБУ и специальные МСЭ изготовляют с резьбой под направление. Ловильная резьба универсального метчика — специального профиля, конусностью 1:16, а специального метчика — с профилем и размерами резьбы соответствующего ниппеля замка бурильных труб, конусностью 1:4 и 1:6. В остальном универсальные и специальные метчики по конструкции аналогичны метчикам для насосно-компрессорных труб. Колокола ловильные (рисунок 58) предназначены для извлечения, оставшейся в скважине колонны бурильных или насосно-компрессорных труб. Захват происходит навинчиванием колокола на наружную поверхность труб. Ловильные колокола по назначению подразделяются на несквозные К и сквозные КС. Сквозные колокола обеспечивают возможность пропуска сквозь корпус колокола сломанного или безмуфтового конца ловимой трубы с последующим захватом путем нарезания резьбы на наружной поверхности замков или муфты. Все колокола изготовляют правыми и левыми. Правые колокола применяют для извлечения колонны правых труб целиком и левых труб по частям (отвинчиванием); левые колокола - для извлечения колонны левых труб целиком и правых труб по частям. Труболовки предназначены для захвата насосно-компрессорных, бурильных и обсадных труб и извлечения их целиком или по частям из нефтяных и газовых скважин при аварийных ловильных работах. Захват осуществляется путем заклинивания выдвижных плашек между внутренней или наружной поверхностью захватываемой трубой и стержнем или корпусом труболовки. По характеру захвата труб труболовки подразделяются на две группы: внутренние (для захвата за внутреннюю поверхность) и наружные. Труболовки подразделяются на неосвобождающиеся и освобождающиеся (при необходимости освобождение инструмента от захваченных тру б в скважине производится после захвата и фиксации плашек в сомкнутом положении). Труболовки спускают в скважину на колонне бурильных труб. Внутренние и наружные освобождающиеся труболовки исполнения I и со спиральным захватным устройством состоят из механизмов захвата и освобождения, а внутренние неосвобождающиеся - только из механизма захвата. Труболовка внутренняя освобождающаяся типа ТВМ (рисунок 59) изготовляется в двух исполнениях: исполнение I — упирающаяся в торец захватываемой колонны; исполнение II — заводимая внутрь захватываемой колонны на любую глубину. Труболовки изготовляют с резьбами левого направления, они могут извлекать колонны труб как целиком, так и по частям, предварительно отвинчивая. По заказу потребителя труболовки исполнения I могут быть изготовлены с правыми резьбами. Механизм захвата — шестиплашечный, состоит из плашек, стержня и наконечника, В труболовках ТВМ 60-1 механизм захвата — одноплашечный, состоит из стержня с гребенчатой насечкой, плашки и клина. Механизм освобождения включает в себя тормозной башмак, ниппель, фиксатор, корпус и плашкодержатель, обеспечивающий синхронное перемещение плашек по наклонным плоскостям, а также удержание плашек в крайнем верхнем или сомкнутом (при освобождении) положении. В труболовке ТВМ60-1 функцию плашкодержателя выполняет поводок, ввинчиваемый в верхний торец плашки и после освобождения удерживающий плашку в сомкнутом положении. Конструкция труболовок обеспечивает их освобождение от захваченной трубы внутри скважины с фиксацией плашек в сомкнутом положении механическим устройством. Труболовка внутренняя неосвобождающаяся типа ТВ (рисунок 60) изготавливается с резьбами правого и левого направлений. Труболовки с резьбами правого направления могут захватывать и извлекать колонну труб целиком, а труболовки с резьбами левого направления - отвинчивать и извлекать их по частям.
Рисунок 59 — Трубоголовка освобождающаяся типа ТВМ а — исполнение I; б — исполнение II; 1 — корпус; 2, 8 — фиксаторы; 3 — стержень; 4 — ниппель; 5 — плашкодержатель; 6 — плашка; 7 — нижний стержень; 9 — пластинчатые пружины; 10 — поводок; 11 — стержень с зубьями.
Рисунок 60 — Труболовка внутренняя неосвобождающая типа ТВ а, б — в сборе без центрирующего приспособления; в — в сборе с центрирующим приспособлением (направление с вырезом); г — в сборе с центрирующим приспособлением (направление с воронкой) 1 — переходник; 2 — стержень; 3 — плашка; 4 — клин; 5 — плашкодержатель; 6 — наконечник; 7 — специальный переводник; 8 — направление с вырезом; 9 — направление; 10 — воронка. Механизм захвата труболовок — шестиплашечный; состоит из стержня, плашкодержателя, плашки и наконечника. В труболовках ТВ 48-80 и ТВ 60-93 механизм захвата — одноплашечный, состоит из стержня с гребенчатой насечкой, плашки и клина. Конструкция труболовки позволяет освобождать их от захваченных труб на устье скважины без проведения сварочных работ. Выпускаются труболовки других типов, например, труболовки наружные освобождающие ТНОС и ТНС, труболовки внутренние типа 73 ВТ 60-64, ТВР и т.д. «Ижнефтемаш», кроме оригинальных труболовок, производит комплект ловильного инструмента, который позволяет захватывать и извлекать из скважин насосно-компрессорные трубы, скважинные насосы, забойные двигатели, насосные штанги, штоки сальниковые устьевые, электрические центробежные насосы, а также одновременно извлекать НКТ и насосные штанги при ликвидации аварии. Овершот (рисунок 61) с запорной втулкой предназначен для залавливания за муфту насосно- компрессорных труб диаметром 60, 70 и 89 мм в колонне 5 и 6 дюймов.
Рисунок 61 — Овершот 1 — переводник; 2 — упор; 3 — клапан; 4 — пружина; 5 — штифт; 6 — запорная втулка; 7 — корпус; 8 — овершот; 9 — направляющая.
Принцип работы: Муфта НКТ, пройдя через овершот, упирается в клапан (3). Клапан, передвигаясь вверх, срезает штифт (5) и запорная втулка (6) падает на овершот (8). Жидкость с НКТ сливается через сливные отверстия упора (2) и клапана (3). Когда аварийных труб в скважине мало, определяем заловились аварийные НКТ или нет по давлению в НКТ, для чего разгружаем инструмент, отверстия в клапане закроются за счет конусной посадки клапана и перекрытия отверстий (А и Б). Давление в НКТ возрастает. Овершоты сменные. Ловильный инструмент неосвобождающего плашечного типа предназначен для ловли и извлечения насосных штанг и насосно-компрессорных труб из эксплуатационной колонны. Ловители изготовляют с резьбой левого направления, их применяют с центрирующими приспособлениями (воронками). Ловители ЛКШ-114 (рисунок 62) предназначены для ловли, отвинчивания и извлечения (целиком или по частям) насосных штанг за тело или муфту в эксплуатационной колонне, а также недеформированных насосно-компрессорных труб диаметром до 48 мм. Ловитель состоит из корпуса 4, удлинителя 1, плашкодержателей 3 и 6, пружины 2, плашек 5 и 8, винта 7 и стопорного винта 9.
Рисунок 62 — Ловитель ЛКШ-114
К верхней 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 ЛКШТ-136 (рисунок 63) предназначен для ловли и извлечения насосно-компрессорных и насосных штанг (отдельных или расположенных в несколько рядов) из эксплуатационной колонны.
Рисунок 63 — Ловитель ЛКШТ-136
Ловитель состоит из трех захватных ярусов: нижнего — для захвата насосно‑компрессорных труб диаметром 73 мм и пучка насосных штанг; среднего — для захвата насосно-компрессорных труб диаметром 48 и 60 мм и насосных штанг за муфту; верхнего — для захвата насосных штанг за тело. В состав каждого яруса входит корпус — верхний 5, средний 6 и нижний 12. Корпусы соединены между собой резьбой; средний и нижний — при помощи переводника 10. В верхнем 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. К верхнему корпусу прикреплен переводник 1 для соединения с колонной бурильных труб, а к нижнему — специальная воронка 15 для направления ловимых штанг и труб внутрь ловителя. В среднем 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 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 направляющими для пружин 8 и 11.
Штанголовитель типа ШК (рисунок 64) предназначен для извлечения оставшейся в скважине колонны насосных штанг и устьевых штоков. Штанголовители типа ШК выпускают в двух исполнениях: для захвата за тело, муфту или головку насосной штанги; для захвата за муфту или головку насосной штанги. Штанголовители изготовляют 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 3, цанги 5, вилки 4, плашек 5 и воронки 10. На внутренней конической поверхности верхнего корпуса 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.
Рисунок 64 — Штанголовитель типа ШК а — исполнение 1; б — исполнение 2
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. 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 насосно-компрессорные трубы на колонне насосных штанг.
Технические характеристики штанголовителей типа ШК Таблица 16
При ликвидации аварии в скважинах значительный объем работ занимает фрезерование аварийных металлических предметов и разбуривание цемента. Скважинные фрезеры типа ФП предназначены для фрезирования верхнего конца насосно-компрессорных, бурильных и обсадных труб с целью захватывания их ловильным инструментом (рисунок 65). Фрезер — торцевой, с опорно-центрирующим устройством, позволяющим центрировать его относительно оси колонны. Истирающе-режущие участки фрезера армированы композиционным твердосплавным материалом. В корпусе имеются промывочные отверстия и стружкоотводящие противозаклинивающие каналы. Для присоединения фрезера к бурильной колонне на верхнем конце корпуса предусмотрена присоединительная резьба. Скважинные фрезеры-райберы типа ФРЛ (рисунок 66, а) предназначены для прорезания окна в обсадной колонне под последующее бурение второго ствола.
Рисунок 65 — Скважинный фрезер типа ФП
Рисунок 66 — а —– скважинный фрезер-райбер типа ФРЛ б — магнитный фрезер-ловитель типа ФМ
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. Магнитные фрезеры — ловители типа ФМ (рисунок 66, б) предназначены для фрезерования и извлечения находящихся на забое скважины мелких металлических предметов с ферромагнитными свойствами. Выпускаются также фрезеры типа ФЗ, ФТК, ФК, ФЗО, ФЗК и др. В процессе ремонтных работ применяют различные вспомогательные инструменты и приспособления. Скважинные механические фиксаторы типа ФГМ (рисунок 67) предназначены для определения местонахождения муфтовых соединений эксплуатационной колонны в скважине. Фиксатор состоит из корпуса, узла фиксации, узла центрирования и патрубка с ловушкой. Корпус 1 — основная деталь фиксатора изготовлен в виде ствола с приваренными к нему наконечниками и ребрами. Резьба в верхней части корпуса, служит для присоединения к колонне заливочных труб. Узел фиксации состоит из трех защелок 3 подпружинных консольными пружинами и закрепленных в прорезях корпуса пальцем 4 и штифтом 5, а также поршня 6, закрепленного в корпусе установочным винтом 8.
Рисунок 67 — Скважинный механический фиксатор типа ФГМ
Узел центрирования представляет собой три центрирующие пружины 9, закрепленные в корпусе. Патрубок с муфтой и ловушкой 7, соединяемый с нижним концом корпуса при помощи резьбы, служит для создания цементного забоя и улавливания поршня с целью повторного использования (на рис. 26 показана только ловушка). Труборез-фрезер ТФ предназначен для резки насосно-компрессорных, обсадных труб и бурильных труб. Труборез обеспечивает: резку толстостенных труб путем воздействия давления промывочной жидкости на резцы; возможность использования как самостоятельно, так и с якорем. Присоединительные резьбы по ГОСТ 633-80. Универсальная печать типа ПУ2 (рисунок 68) предназначена для определения по оттиску, полученному на её алюминиевой оболочке, положения верхнего конца объектов, оставшихся в скважине вследствие аварий. Основными узлами печати являются корпус с деталями для получения оттиска предметов и зажимное устройство. На утолщение в нижней части корпуса 2 надевается резиновый стакан 8, который прикреплен к корпусу четырьмя винтами 7. На резиновый стакан, в свою очередь, надевается алюминиевая оболочка 6, «перья» которой загибаются на кольцевой заплечик корпуса. На средней (цилиндрической) части корпуса установлен направляющий винт 4 и нарезана трапецеидальная резьба. По винту и резьбе движется зажимное устройство, при помощи которого зажимаются «перья» алюминиевой оболочки.
Рисунок 68 — Универсальная печать типа ПУ2
Зажимное устройство состоит из нажимной втулки 5 и нажимной гайки 3. На верхнюю часть корпуса навинчивается переводник 1 с замковой резьбой бурильных труб для присоединения к колонне труб, на которых печать спускается в скважину. Печать в собранном виде медленно спускают в скважину на бурильных трубах. При необходимости спуск производят с промывкой, печать устанавливают в скважине на верхнем конце объекта. Нагрузка для получения отпечатка не должна превышать 20 кН.
Техническая характеристика универсальной печати типа ПУ2 Таблица 17
* Диаметр колонны насосно‑компрессорных труб. Скважинный пробойник для насосно-компрессорных труб типа «ОСА» (рисунок 69) — высокоэффективный инструмент для ремонта скважин предназначен:
Рисунок 69 — Скважинный пробойник «ОСА»
для сообщения полости труб с забоем скважины путем пробивки стенки НКТ без использования в подземном оборудовании дополнительных устройств, таких как разрушаемые болты и диафрагмы, управляемые и съемные клапаны и др.; для резки прихваченной в скважине колонны НКТ. Инструмент выпускается в двух модификациях: свободного сбрасывания с приводом от столба жидкости; опускаемый на штангах. В трубу НКТ сбрасывается или опускается на штангах инструмент. После достижения необходимого интервала из корпуса инструмента выходит жало и после пробивки отверстия в НКТ автоматически утапливается в корпусе (рисунок 69). При спуске инструмента на штангах возможно пробивание множества отверстий в одном сечении — т.е. осуществляется резка труб.
|
