Лабораторна робота № 12 призначення, типи, конструкція, підбір компоновки та технологія проведення ловильних робіт за допомогою колоколів.

Мета роботи: вивчення призначення, будови, порядку та технології проведення робіт при використанні колоколів.

Колокола призначені для підняття залишеної колони бурильних, обсадних і насосно-компресорних труб нагвинчуванням їх на зовнішню поверхню. Їх рекомендують використовувати, якщо для ліквідації аварії необхідно здійснювати обертання та розходжування бурильної колони. За конструкцією колокола поділяють на наступні типи: неназкрізні (типу К); наскрізні (типу КС); гладкі; зі вставною втулкою.

Колокола типу К призначені для підняття залишеної колони бурильних або насосно-компрессорних труб шляхом нагвинчування на їх зовнішню поверхню. У верхній частині колокола (рис. 12.1) нарізається замкова муфтова різьба, для його з’єднання з ловильною колоною, а в нижній частині – внутрішня ловильна різьба та зовнішня – трубна різьба для з'єднання з направляючою воронкою. Ловильну різьбу цементують на глибину 0,8-1,2 мм з подальшим гартуванням і відпускомм до твердості HRC=56÷62. Основні характеристики колоколів типу К, що найбільш широко застосовуються в практиці буріння глибоких свердловин наведено в таблиці 12.1.

Колокола розраховані на використання не менше чотирьох разів, після чого їх списують. Колокола цього типу виготовляють як з правими різьбами і канавками, так і з лівими, із сталі марки 20Х, яку можна замінити сталлю іншої марки, але без погіршення якості колокола. Ловильні роботи колоколом не відрізняються від робіт мітчиком (див. лаб. роб. №11).

У всіх можливих випадках колокол треба спускати разом з воронкою. Перед спуском заміряють величину накручування колокола на залишену трубу і розмір козирка воронки, а також складають ескіз компоновки бурильної колони з колоколом.

Наскрізні колокола типу КС призначені для підняття залишеної колони бурильних труб захопленням їх за замок чи муфту або за ОБТ нарізанням на них різьби. Конструкція колокола типу КС (рис. 12.2, табл. 12.2) допускає пропуск через нього зламаної труби.

Ці колокола виготовляють двох видів: з різьбою під воронку в зоні ловильної різьби і без неї, а також із правими і лівими приєднувальними різьбами. Вимоги до виготовлення такі ж, як і для колоколів типу К.

Колокол типу КС приєднують до бурильної колони через приймальну трубу, як правило це обсадна труба або її частина, для чого у верхній частині колокола нарізають відповідну трубну різьбу. Закріплення колокола на елементі бурильної колони і ловильні роботи ним проводяться аналогічно як із колоколами типу К.

Рисунок 12.1 – Колокол типу К	Рисунок 12.2 – Колокол типу КС

Таблиця 12.1 – Технічні характеристика колоколів типу К
Таблиця 12.2 – Технічні характеристика колоколів типу КС

Гладкий колокол (рис. 12.3) застосовують для витягування труб всіх видів і розмірів, а також їх з'єднань і інших предметів, що мають круглий переріз, захопленням за верхню частину.

Гладким колоколом має внутрішню конічну поверхню від 0°30' до 5°, але без ловильної різьби. Величину конусності вибирають залежно від твердості поверхні предмету, що витягують на ділянці захоплення колоколом: чим твердіша поверхня, тим менший кут конусності. Широке використання знайшли колоколи з конусністю від 0°40' до 2°. Основні розміри найбільш поширених гладких колоколів наведено у таблиці. 12.3.

Гладкі колокола виготовляють із сталей марок 40ХН, 45У, 200Х, 15Х без подальшої термічної обробки.

Ловильні роботи проводять у такій послідовності. Гладкий колокол спускають у свердловину і зупиняють за 3-5 м до голови залишеної колони. Відновлюють циркуляцію бурового розчину і вирівнюють його параметри, потім встановлюють мінімальну циркуляцію. Гладкий колокол допускають і заводять в нього залишену трубу. Про попадання труби в колокол свідчить підвищення тиску. Після чого навантажують залишені труби до 10 кН і провертають бурильну колону на 15-20 обертів. Потім плавно навантажують гладкий колокол з навантаженням 300‑500 кН, але не перевищуючи навантажень, при яких може відбутися розрив тіла колокола. Якщо не можна підняти залишену колону, то встановлюють ванну або проводять інші види ловильних робіт. Для звільнення гладкого колокола натягують бурильну колону із зусиллям, що перевищує її навантаження на 50-60 кН і роблять спроби провернути колону.

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

Рисунок 12.3 – Гладкий колокол

Таблиця 12.3 – Технічні характеристики гладких колоколів

Завдання:

Скласти план ловильних робіт з колоколом для наступної ситуації в свердловині, де вказують: глибину голови обірваної колони, форму злому, розміщення в свердловині, діаметр і довжину прихопленої колони та діаметр свердловини.

План ловильних робіт повинен включати в себе:

• вибір типу і габаритних розмірів колокола;

• вибір типу і розміру центруючого приспосіблення;

• вибір типу і розміру перевідника;

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

• порядок ловильних робіт з вибраним типом колокола;

• технологічні розрахунки для проведення ловильних робіт;

• порядок розходжування прихопленої бурильної колони.

Завдання №1. На глибині 2000 м стався обрив бурильної колони ТБВК діаметром 127 мм з товщиною стінки 9,2мм по тілу труби, на віддалі 2 м від замкового з’єднання. Голова обірваної колони розміщена по центру свердловини 295,3 мм. Довжина інструменту, який залишився у свердловині – 1200 м. Скласти план ловильних робіт.

Завдання №2. У свердловині глибиною 3100 м на початку підйому бурильної колони (ТБПВ-114 з =9,2 мм) відбувся обрив на глибині 1300 м. Діаметр свердловини 190,5 мм. Голова обірваної колони лежить на стінці свердловини і закінчується муфтою. Скласти план ловильних робіт.

Завдання №3. У свердловині діамтером 215,9 мм та глибиною 4400 м, на глибині 2000 м стався обрив бурильної колони (ТБПК-140 з =10,5 мм) по кільцю ніпеля. Довжина обірваної колони 2000 м. Голова обірваної колони знаходиться в каверні. Скласти план ловильних робіт.

Завдання №4. У свердловині діаметром 190,5 мм, глибиною 4500 м стався обрив по різьбі ОБТ діаметром 178 мм, довжиною 300 м. Голова обірваного інструменту знаходиться по центру свердловини. Скласти план ловильних робіт.

Приклад складання плану ловильних робіт.

У свердловині глибиною 3000 м, діаметром 215,9 мм на початку підйому стався обрив бурильних труб ТБПК-127 з =12,7мм по тілу труби на віддалі 4,5 м від замка. Голова обірваної труби розташована по центру свердловини. Довжина обірваної колони 900 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 колокол К-135-113 з приєднувальною замковою різьбою З-133. Найменший діаметр ловильної різьби – 113 мм, найбільший діаметр ловильної різьби – 135 мм. Довжина колокола – 650 мм.

2. Разом з колоколом передбачаємо використання воронки В‑168-150/200 (табл. 12.1).

3. Для з’єднання колокола К-135-113 з бурильними трубами ТБПК-127 застосовуємо безпечний перехідник БП-165, з’єднувальна різьба З-133, довжина – 1140 мм;

4. Ескіз компоновки представлений на рисунку 12.4.

5. Технологія проведення ловильних робіт описана в лабораторній роботі № 11.

6. Технологічні розрахунки.

7. Технологія проведенння розходжування.

Спочатку відновлюють циркуляцію бурового розчину і підвищують продуктивність насосів до продуктивності в свердловині перед аварією. Час промивання свердловини повинен бути більшим або рівним часу циклу. Згодом стараються повернути колону. Якщо після 2-3 спроб не вдається повернути колону починають розходжування з поступовим збільшенням осьового розвантаження, але не більше ніж допустиме значення (Р_доп), міцності бурової вишки 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 через 4-6 годин витримки ванни в свердловині розходжування повторюють. У випадку коли нафтова ванна не дала ефекту, поворотом вправо від’єднають бурильну колону від прихопленої частини і приймають подальші рішення з ліквідації аварії.

Рисунок 12.4 – Ескіз компоновки для ліквідації аварії

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ

1. Які типи колоколів виготовляються?

2. Для чого призначені колокола тупу К?

3. Для чого призначені колокола тупу КС?

4. Для чого використовують гладкі колокола?

5. Для чого використовують колокола з вставною втулкою?

6. Для чого використовують колокола з правою ловильною різьбою?

7. Для чого використовують колокола з лівою ловильною різьбою?