Файл: Устройство для удаления металлических предметов и каротажного кабеля с забоя скважины.docx
Добавлен: 03.12.2023
Просмотров: 70
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
Государственное бюджетное образовательно учреждение Российской Федерации «Название учебного заведения»
Кафедра современных технологий бурения скважин
РЕФЕРАТ
Дисциплина: «Введение в специализацию»
Тема: «Устройство для удаления металлических предметов и каротажного кабеля с забоя скважины»
Выполнил студент:
1 курса, группы НД-21
Ильюшин А. В.
Проверил:
Старший преподаватель
Судоплатова А. А.
Москва, 2022
Содержание
Введение
В настоящее время очень сложно найти скважину, на забое которой не находилось бы определенного количества крупного шлама. Наличие в скважине различных, зачастую металлических, предметов судят по кратковременному заклиниванию инструмента в процессе бурения, также немалую роль играют царапины в бурильной колонне и состояние поверхности инструментов.
Актуальность работы заключается в том, что некачественная очистка забоя скважин от металла является одной из причин возникновения аварий в бурении, наиболее сложной из которых является прихват бурильного инструмента. Разные металлические предметы и крупный мусор, связанные к тому же глинистой массой, которые находятся на поверхности, служат причиной прихвата бурильного инструмента. В большинстве случаев они имеют цилиндрическую форму. После обследования скважины печатью определяют точное положение и состояние предмета, после чего подбирают соответствующий ловильный инструмент.
Цели и задачи данной работы заключаются в том, чтобы ознакомиться с устройствами для удаления различных металлических предметов и каротажного кабеля с забоя скважины.
Металлические предметы в забое скважины и способы их удаления.
Металлические обломки в осадке на забое разделяют на четыре группы:
-
обломки, оставшиеся на забое из-за взаимного разрушения массива горной породы и породоразрушающего инструмента. Они представляют собой сколотые под корень зубья шарошечного долота, выпавшие из тела шарошек твердосплавные штыри, отколотые вершины первой шарошки, а также элементы опоры долота в виде шариков и роликов; -
обломки, оставшиеся на забое при разрушении аварийной части бурильного инструмента торцовыми фрезерами или иными инструментами; -
металлические предметы, упавшие на забой с устья скважины, такие как: кувалды, секачи, сухари от буровых ключей, болты, гайки, и т. д.; -
металлические обломки стоп-кольца, обратного клапана, направляющего башмака колонны, оставшиеся на забое после разбуривания цементного камня в обсадных колоннах или калибрования обсадной колонны.
Самой распространенной является 4 группа металлических обломков. Если чистку забоя скважины начинают сразу после разбуривания обратного клапана и стоп-кольца обсадной колонны, то с забоя извлекают до 40 кг чугунных и стальных обломков. Через 15–20 рейсов обломки до конца убирают с забоя. На больших стальных обломках, в частности замечают множественные следы влияния на них зубьев шарошечных долот.
Присутствие на забое скважины названых предметов уменьшает темп ее углубления, результаты работы долот и вызывает серьезные аварии.
Для того чтобы удалить металлические предметы с забоя скважины применяют два способа: разрушают предметы на забое скважины, либо вынимают их без предварительного размельчения.
Самым эффективным инструментом для фрезерования металлических предметов на забое скважины являются фрезеры забойные торцевые разнообразных конструкций. Тем не менее разбуривание металла на забое вызывает также дополнительное засорение забоя твердым сплавом и, порой, к возникновению новой аварии с шарошечным долотом, и тем самым к ухудшению тяжести аварии. Поэтому для полного извлечения аварийного металла на забое, следует в обязательном порядке производить специальную очистку забоя от металлического скрапа.
Ловильный инструмент для извлечения мелких предметов из забоя.
Наиболее распространенным способом очистки забоя скважин от металлических предметов - вынимание их без предварительного разрушения при помощи ловильных инструментов, которые по принципу действия и своей структуре разделяются на гидромеханические, механические, гидравлические и магнитные
Гидромеханические ловильные инструменты обладают общим признаком: передача усилия на рабочий орган - захват совершается благодаря давлению промывочной жидкости на поршень каким-нибудь способом.
К механическим относят клещи, «кошки», фрезер-седло, колокол, шлипсы, метчики, трубные пауки, фрезер-пауки и др. Конструкция данных инструментов очень проста, они легки в обращении, но недолговечные в работе.
Гидравлические ловители способствуют производить очистку скважины от твердых тел благодаря своим высоким скоростям возникавшего потока промывочной жидкости. Гидравлические инструменты делят на следующие виды: шламометаллоуловители (ШМУ); эжекционные ловители; ловители с пакерными элементами для осуществления местной обратной циркуляции; ловители с местной обратной циркуляцией, осуществляемой за счет перераспределения потоков.
Магнитные разделяются на фрезеры магнитные и металлоуловители. Сила притяжения в них создается за счет влияния магнитного поля на буровой инструмент. Опыт показывает, что параметры магнитных инструментов невысоки, и даже шарошки и мелкий скрап достаются ими далеко не всегда. Еще ниже эффективность применения магнитного ловильного инструмента в сверхглубоких скважинах.
В соответствии от типа различного мусора и засоренности в забое применяются: специальная ловушка для секторов матриц буровых коронок, ловушка твердого сплава, магнитные ловушки, паук ловильный и имплозивные ловители. Также существуют более современные инструменты: шламометаллоуловительная система Venturi™ и колонный магнит MAX-Force. Остановимся подробнее на каждом из них.
Ловушка секторов матрицы применяется для извлечения отколовшихся частей матрицы алмазной коронки, а также иных металлических объектов небольшого размера. Конструкция такой ловушки состоит из корпуса, наружная часть которого приблизительно совпадает с диаметром скважины, внутренним карманом для улавливания обломков, твердосплавной коронки, предназначенной для разбуривания керна в забое, и трубки для подачи промывочной жидкости. При проведении операции по захвату обломков промывочная жидкость, восходящим потоком проходя через продольный паз, расположенный на наружной поверхности корпуса, замедляется, в результате чего ранее захваченные потоком жидкости обломки оседают в кармане ловушки.Ловушка твердого сплава, по своей конструкции отличается наличием 4 пазов на наружной поверхности полого цилиндрического корпуса, 2 из которых закрыты стальной лентой. Именно по этим закрытым пазам из бурильных труб промывочная жидкость поступает в забой, поднимая твердосплавные резцы и шлам через открытые пазы во внутреннюю часть. На нижней части инструмента расположено буровое долото, а работа устройства производится с его вращением при одновременном функционировании гидроударника.
Ловильный паук, как правило, изготавливается прямо на месте проведения работ из колонковой трубы. Подогнутые внутрь остроконечные зубцы, вырезанные в нижней части инструмента, под воздействием осевой нагрузки загибаются, захватывая небольшие предметы, находящиеся в забое скважины.
Имплозивные ловители
, предназначены для полной очистки забоя от любых мелких предметов, кусков породы и шлама. Действие ловителя основано на всасывании предметов в приемную камеру с глубоким вакуумом после ее разгерметизации на забое. Спуск снаряда выполняется на кабеле (с нарушением его диафрагмы микровзрывом) или на трубах с открытием диафрагмы поворотом бурильной колонны на 45° при увеличенном осевом давлении.
Шламометаллоуловительная система Venturi™. Струйная система Venturi компании Weatherford, предназначена для удаления сыпучего мусора, песка и металлических обломков из ствола скважины. Система включает крышку инжекторного насоса, сопла, промывочную насадку и седло насосного клапана. При приведении клапана в действие и прокачке жидкости через сопла система начинает работать как инжекторный насос, всасывая жидкость из внутренней части корпуса. Жидкость снизу поступает в опорожняющийся корпус, при этом обломки из поступающей жидкости задерживаются над штырьковыми уловителями.
Колонный магнит MAX-Force. Служит для очистки ствола скважины от металлического шлама, металлической стружки при фрезеровании или после него.
Колонный магнит выносит на поверхность в 2 раза большее количества шлама по сравнению с обычными шламо-металлоуловителями (ШМУ) корзиночного типа.
Магнитные ловушки, предназначены для извлечения и подъема с забоя металлических предметов. Ловушка состоит из корпуса, верхнего переходника, постоянного магнита и фрезерной коронки. Магнит имеет центральный канал для прохода промывочной жидкости. Ловушку спускают в скважину на бурильной колонне. При подходе к забою включают промывочную жидкость и с вращением ставят на забой. Продолжительность вращения ловушки на первой скорости станка 5 -10 мин, при осевой нагрузке 100 - 200 даН и расходе промывочной жидкости 15-25 л/мин. Подъем необходимо выполнять без рывков и ударов. Во избежание размагничивания ловушку не рекомендуется хранить около источников тепла и в зоне действия электромагнитного поля, подвергать воздействию.
Магнитные ловушки для извлечения и подъема с забоя скважины металлических предметов.
УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПРЕДМЕТОВ С ЗАБОЯ СКВАЖИНЫ , содержащее соединенный с бурильной колонной корпус, связанный с ним рабочий наконечник с промывочным каналом и приемной полостью, и способный к затвердеванию реагент, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности захвата и удержания металлических предметов, корпус снабжен расположенной над приемной полостью изолированной камерой для затвердевающего реагента, дно которой выполнено из легкоразрушаемого материала, при этом рабочий наконечник выполнен в виде фрезерной коронки с внутренним кольцевым замковым выступом и промывочными окнами в нижней части приемной полости.
Изобретение относится к бурению и ремонту скважин, а именно к ловильным устройствам для извлечения металлических предметов с забоя скважины.
Известен магнитный фрезер, содержащий корпус с фрезеом, магнитной системой и промывочными каналами.
Однако данное устройство не может очистить забой скважины от. предметов, имеющих малую контактную поверхность с вогнутой поверхностью фрезера.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для удаления металлических предметов с забоя скважины, содержащее соединенный с бурильной колонной корпус, связанный с ним рабочий наконечник с промывочным каналом и приемной полостью, и способный к затвердеванию реагент.
Недостатком данного устройства является малая надежность в работе из-за возможности выпадения захваченных металлических предметов на забой скважины.
Цель изобретения - повышение надежности захвата и удержания металлических предметов.
Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для удаления металлических предметов с забоя скважины, содержащем соединенный с бурильной колонной корпус, связанный с ним рабочий наконечник с промывочным каналом и приемной полостью, и способный к затвердеванию реагент, корпус снабжен расположенной над приемной полостью изолированной камерой для затвердевающего реагента, дно которой выполнено из легкоразрушаемого материала, при этом рабочий наконечник выполнен в виде фрезерной коронки с внутренним кольцевым замковым выступом и промывочными: окнами в нижней части приемной полости.
На фиг. 1 изображено устройство, в транспортном положении, общий вид на фиг. 2 - то же, в рабочем положении, на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1
Устройство содержит корпус 1, присоединенный к бурильной колонке 2, рабочий наконечник в виде фрезерной коронки 3 с промывочными боковыми окнами 4 и приемной полостью 5 под металлические предметы 6. В корпусе 1 над приемной полостью 5 расположена изолированная камера 7 с дном 8 из легкоразрушаемого материала и крышкой 9. Рядом с камерой 7, предназначенной под затвердевающий реагент 10, находится промывочный канал 11. Фререзерная коронка 3 выполнена с внутренним кольцевым замковым выступом 12.