Ловильный инструмент

Основные работы при ликвидации аварий в скважинах -ловильные, фрезерные и вспомогательные (подготовительные). В соответствии с этим инструменты и устройства подразделяются на захватные, режущие и вспомогательные.

Ловители изготавливаются с резьбой левого направления и применяются с центрирующим приспособлением (воронкой).

Спускаются ловители в скважину на колонне левых бурильных труб.

Штанголовители типа ШК (рис. 5.60.) предназначены для извлечения оставшейся в скважине колонны насосных штанг и устьевых штоков.

Штанголовители выпускаются в двух исполнениях:

- исполнение 1 - для захвата за тело, муфту или головку насосной штанги (рис. 5.60. я);

- исполнение 2 - для захвата за муфту или головку насосной штанги (рис. 5.60. б).

Штанголовители изготовляются с резьбой правого направления и применяются с центрирующим приспособлением (воронкой).

Штанголовитель состоит из переводника 1, нижнего б и верхнего 2 корпусов, соединенных между собой резьбой, нижней 7 и верхней 3 пружин, направляющего винта 8, цанги 9, 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. 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. Нижняя коническая часть цанги образует три пера, расположенных по окружности на одинаковом расстоянии друг от друга. С внутренней стороны перьев цанги предусмотрены выступы для обхвата штанги за головку или муфту.

Рис. 5.60. Штанголовители типа ШК: а — исполнение 1; б — исполнение 2; 1 - переводник; 2 — верхний корпус; 3 - верхняя пружина; 4 - вилка; 5 — плашки; 6 - нижний корпус; 7—нижняя пружина; 8 – направляющий винт; 9 - цанга; 10- воронка; 11 — байонетный паз; 12 —сквозной паз

Направляющий винт, соединенный с цангой, перемещается в сквозном байонетном пазу. Когда головка направляющего винта находится в крайней верхней точке байонетного паза, цанга поворачивается вокруг своей оси на 60°, а нижние торцы перьев располагаются против внутренних выступов корпуса. При этом перемещение ловителя вниз прекращается.

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 спускаются в лифтовые насосно-компрессорные трубы на колонне насосных штанг.

Ловитель комбинированный ЛКШ-114 применяется для ловли, отвинчивания и извлечения из эксплуатационной колонны целиком или по частям насосных штанг за тело или муфту, а также недеформированных насосно-компрессорных труб диаметром до 48 мм.

Ловитель (рис. 5.61.) состоит из корпуса 4, удлинителя 1, плашкодержателей 3 и 6, пружины 2, плашек 5 и 8, винта 7 и стопорного винта 9.

Рис. 5.61. Ловитель ЛКШ-114 1 -удлинитель; 2 —пружина; 3, б — плашкодержатели; 4 - корпус; 5,8— плашки; 7 - винт; 9 - стопорной винт; 10-воронка

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 комбинированный ЛКШТ-136 применяется для ловли и извлечения насосно-компрессорных труб и насосных штанг.

Ловитель (рис. 5.62.) 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 входят корпуса: верхний 5, средний 6 и нижний 12, соединенные между собой резьбой, а средний и нижний - при помощи переводника 10.

В верхнем корпусе расположены две откидные платки 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.

Рис. 5.62. Ловитель ЛКШТ-136: 1 - переводник; 2 - откидные плашки; 3 - ось; 4 - кронштейн; 5, 6, 12-корпуса; 7,13-стаканы; 8, 11 - пружины; 9,14-плашки; 10-переводник; 15- специальная воронка

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 расположены 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 направлениями для пружин 8 и //.

Труболовки предназначены для извлечения целиком путем расхаживания или по частям путем отвинчивания оставшихся в скважине в результате аварии насосно-компрессорных или обсадных труб.

По характеру захвата и принципу действия труболовки подразделяются на внутренние неосвобождающиеся ТВ, внутренние освобождающиеся ТВМ, наружные неосвобождающиеся ТНЗ и наружные освобождающиеся ТНО. Внутренние труболовки неосвобождающегося типа имеют только механизм захвата. Труболовки освобождающегося типа состоят из механизмов захвата и фиксации плашек в освобожденном положении.

Все труболовки изготовляются с резьбами правого и левого направлений. Труболовки с правыми резьбами применяются при извлечении колонны захваченных труб целиком, а с левыми резьбами - для отвинчивания и извлечения труб по частям.

Труболовки внутренние неосвобождающиеся ТВ (рис. 5.63.), разработанные в шести типоразмерах, являются ло-вильным инструментом шашечного типа и состоят из механизма захвата, который изготовляется в двух исполнениях: одноплашечном - для труб диаметрами 48...60 мм и шестиплашечном - для труб диаметрами 73... 114 мм (рис. 5.63. а, б).

Труболовка с шестиплашечным механизмом (рис. 5.63. б) состоит из стержня с шестью наклонными плоскостями, расположенными в два яруса и смещенными относительно друг друга на 60°. В средней части каждой плоскости расположены продольные выступы с профилем сечения типа «ласточкин хвост». По этим выступам в вертикальном направлении вместе с плашкодержате-лем перемещаются плашки 3, имеющие на наружной поверхности насечку. Перемещение плашек ограничивается в верхнем положении упором в заплечик стержня, а в нижнем - упором в торец наконечника б.

В одноплашечной труболовке функцию противоположной плашки выполняет гребенчатая насечка на стержне труболовки, а роль плашкодержателя - поводок, ввинчиваемый в верхний торец плашки и удерживающий плашку после освобождения.

В скважине с небольшим зазором между эксплуатационной колонной и колонной ловильных труб применяются труболовки без центрирующих приспособлений. При значительном зазоре труболовки оснащаются специальным переводником и центрирующим приспособлением (направлениями с вырезом или с воронкой) (рис. 5.63. в, г). Конструкция труболовки позволяет освобождаться на устье скважины от захваченных труб.

Рис. 5.63. Труболовки внутренние неосвобождающиеся ТВ:

а, б- труболовки в сборе без центрирующего приспособления; в - труболовка в сборе с центрирующим приспособлением (направление с вырезом); г - труболовка в сборе с центрирующим приспособлением (направление с воронкой); 1 - переводник; 2 — стержень; 3 - плашка; 4 - клин; 5 — плашкодержатель; 6— наконечник; 7- специальный переводник; 8 - направление с вырезом; 9 - направление; 10-воронка

Труболовки внутренние освобождающиеся ТВМ разработаны девяти типоразмеров в двух исполнениях: ТВМ-1 - труболовки, упирающиеся в торец захватываемой колонны труб, и ТВМ-2 -труболовки, заводимые внутрь захватываемой колонны труб на любую глубину.

Труболовки ТВМ-1 состоят из механизма захвата и фиксации плашек в освобожденном положении. Механизм захвата, расположенный в нижней части труболовки, изготовляется в двух исполнениях - одно- и шестиплашечном.

Шестигшашечный механизм (рис. 5.64. а) захвата состоит из стержня, имеющего шесть наклонных плоскостей, расположенных в два яруса и смещенных относительно друг друга на 60°.

Рис. 5.64. Труболовки внутренние освобождающиеся ТВМ-1 (а) и ТВМ-2 (б): a: 1 - переводник; 2 - корпус; 3 - фиксатор; 4 - стержень; 5 - ниппель; 6- тормозной башмак; 7 - плашкодержателъ; 8 - плашки; 9 - наконечник; 10- поводок; б: 1 ~ стержень; 2 - плашки; 3 - нижний стержень; 4 - фиксатор; 5 - пружино-держателъ; 6 - плоские пружины; 7-винты; 8-кольца; 9-наконечник

В средней части каждой плоскости расположены продольные выступы с профилем сечения типа «ласточкин хвост», по которым в вертикальном направлении синхронно перемещаются плашки 8 при помощи плашкодержателя 7. Перемещение плашек ограничивается в верхнем положении упором в заплечик стержня, а в нижнем - упором плашек в торец наконечника 9.

Рис. 5.65. Универсальный (а) и специальный (б) метчики: 1 - присоединительная резьба, 2 - ловильная резьба

Метчики МЭУ и МЭС представляют собой ловильный инструмент врезного неосвобождающегося типа и предназначены для извлечения оставшейся в скважине колонны труб, оканчивающейся вверху муфтой или высаженной частью трубы.

Захват происходит ввинчиванием во внутреннюю поверхность тела аварийной трубы или муфты, при этом метчики универсальные МЭУ врезаются ввинчиванием в тело трубы, метчики специальные - ввинчиванием в резьбу муфты (рис. 5.65.).

Корпус метчика выполнен в виде усеченного конуса, верхний конец которого имеет внутреннюю замковую резьбу для свинчивания с ловильной колонной, а нижний - ловильную. Вдоль всего корпуса метчика предусмотрены канавки для выхода стружки при врезании в аварийный объект. Для улучшения условий врезания передние грани продольных канавок метчика на режущей части выполнены под углом 3° к его оси. Резьба метчика подвергается цементации с последующей закалкой и отпуском.

Метчики изготовляются с правыми и левыми резьбами. Колокола КС и К представляют собой ловильный инструмент врезного типа. Предназначены для захвата и извлечения оставшейся в скважине колонны труб. Захват происходит путем врезания навинчиванием на их наружную поверхность. По назначению колокола подразделяются на сквозные типа КС и несквозные типа К (рис. 5.66.).

Особенность сквозных колоколов в отличие от несквозных в том, что они обеспечивают возможность пропуска сквозь корпус колокола сломанного или безмуфтового конца ловимой трубы с последующим захватом ее нарезанием резьбы на наружной поверхности замка или муфты. Колокола обоих типов изготавливаются с резьбой под воронку. Резьба в верхней части колокола служит для его присоединения к колонне труб, резьба в нижней части - ловильная, специального профиля, с конусностью 1 : 16. По всей ее длине выполнены продольные канавки для выхода стружки при врезании в ловимый объект. Для улучшения условий врезания передние грани продольных канавок на режущей части колокола выполнены под углом 3° к его оси.

Рис. 5.66. Несквозной (а) и сквозной (б) давильные колокола:

1 - присоединительная к клоне резьба; 2 - ловильная резьба; 3 - присоединительная к воронке резьба

Колокола изготавливаются правые - с правыми ловильными и присоединительными резьбами и канавками и левые - с левыми присоединительными резьбами и канавками. Колокол правый применяется для извлечения колонны правых труб целиком и левых по частям (отвинчиванием), колокол левый - для извлечения колонны левых труб целиком и правых по частям. При не больших зазорах между обсаженной или необсаженной скважиной и колонной ловимых труб колокола применяются без воронок, в скважинах со значительным зазором - с воронками.

Фрезеры. Режуще-истирающий кольцевой фрезер ФК предназначен для фрезерования прихваченных бурильных и насосно-компрессорных труб (по телу), а также насосных штанг в обсаженных скважинах.

На наружной поверхности цилиндрического корпуса фрезера равномерно расположены противо-заклинивающие каналы. Нижний конец корпуса армирован композиционным твердосплавным материалом (рис. 5.67.).

Фрезер соединяется с колонной бурильных труб при помощи приемной трубы, изготовленной из соответствующей бурильной трубы с таким расчетом, чтобы ее внутренний диаметр был не меньше внутреннего диаметра фрезера.

Скважинные фрезеры типов ФЗ и ФЗС (рис. 5.68.) предназначены для фрезерования металлических предметов в обсаженных и необсаженных скважинах с целью очистки скважин по всему сечению ствола.

Рис. 5.67. Фрезер типа ФК

Рис. 5.68. Фрезеры типов ФЗ (а) и ФЗС (6)

Верхний конец цилиндрического корпуса фрезера имеет резьбу для свинчивания с колонной бурильных труб, а нижний армирован композиционным твердосплавным материалом. В армированном слое предусмотрены промывочные каналы, имеющие спиральную вставку, по которым промывочно-охлаждающая жидкость поступает непосредственно в зону резания.

Фрезер-ловитель магнитный ФМ предназначен для фрезерования и извлечения находящихся на забое скважины мелких металлических предметов с ферромагнитными свойствами.

Фрезер-ловитель (рис. 5.69.) состоит из переводника, корпуса и магнитной системы.

Нижняя часть корпуса изготовлена в виде фрезерной коронки. Магнитная система представляет собой набор постоянных магнитов, которые размещены в металлическом стакане, служащем магнитопроводом. Замковая резьба на верхнем конце переводника обеспечивает присоединение фрезера-ловителя к колонне бурильных труб. Поток промывочной жидкости направляется по периферии магнитной системы.

Фрезер-райбер скважинньгй ФРЛ предназначен для прорезания «окна» в обсадной колонне под последующее бурение второго ствола. 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 (рис. 5.70.).

В верхней части фрезера-райбера нарезана замковая резьба для присоединения к колонне бурильных труб. Промывочное отверстие - центральное.

«Окна» необходимого профиля и длины в обсадкой колонне прорезаются за один рейс с одновременным извлечением на поверхность части обсадной колонны - «ленты», образующущейся в процессе прорезания «окна».

Рис. 5.69. Магнитный фрезер-ловитель типа ФМ: 1 - переводник; 2 - корпус; 3 — магнитная система

Рис. 5.70. Скважинный фрезер-райбер типа ФРЛ

Печать универсальная предназначена для определения по полученному на алюминиевой оболочке отпечатку положения и вида верхнего конца объекта, оставленного в скважине вследствие аварии, а также состояния эксплуатационной колонны. К основным узлам печати (рис. 5.71.) относятся корпус с'деталями для получения оттиска предмета и зажимное устройство.

К утолщенной нижней части корпуса четырьмя винтами прикреплен резиновый стакан. На стакан надета алюминиевая

оболочка, «перья» которой загнуты на кольцевой заплечик корпуса. На средней цилиндрической части корпуса установлен направляюпщй винт и нарезана трапецеидальная резьба. По винту и резьбе движется зажимное устройство, при помощи которого зажимаются «перья» алюминиевой оболочки. Зажимное устройство состоит из нажимной втулки и гайки.

На верхнюю часть корпуса навинчен переводник с замковой резьбой для присоединения к колонне бурильных труб, на которых печать спускается в скважину. При необходимости спуск проводится с промывкой.

Печать устанавливается в скважине на верхний конец объекта, при этом нагрузка на нее не должна превышать 20 кН.

Рис. 5.71. Универсальная печать типа ПУ2:

1 - переводник; 2 - корпус; 3 — нажимная гайка: 4,7— направляющие винты; 5 - нажимная втулка; 6- алюминиевая оболочка; 8 - резиновый стакан

Удочки - это инструмент для ловли и извлечения из скважин насосных штанг, тартального каната, каротажного кабеля, желонки и мелких предметов.

Нешарнирные удочки УОЫ68, УК1-168, УООШ-168 и УОШ-168 предназначены для ловли и извлечения из скважин тар-тальных канатов диаметром 19 мм и менее, а также каротажных кабелей диаметрами не более 22 мм.

Удочки (рис. 5.72.) представляют собой стержни 3 круглого сечения с приваренными крючками 4 специальной формы.

На верхнем конце стержня нарезана резьба левого направления для ввинчивания переводной муфты 1, имеющей резьбу замка бурильных 89-мм труб для ввинчивания удочки. На нижний конец переводной муфты навинчивается воронка 2, служащая направлением и одновременно ограничителем входа стержня в клубок спутанного каната или кабеля.

Рис. 5.72. Удочки:

а-удочка-крючок УК1-168; б-удочка УО1-168; е-удочка УООП1-168; г-удочка УОП1-168; д-шарнирная удочка УШ1-168

Каждая из указанных удочек имеет свои отличительные особенности, связанные со спецификой условий ловли. Однорогая удочка У 01-168 снабжена четырьмя крючками, расположенными на едином стержне с разных его сторон и на различной высоте. Однорогая удочка УОШ-168 снабжена двумя крючками, расположенными диаметрально противоположно. Внутри стержня имеется сквозное отверстие для прохождения промывочной жидкости. Однорогая односторонняя удочка УООШ-168 снабжена двумя крючками, расположенными с одной стороны стержня на разной высоте. Эта удочка имеет сквозное отверстие в стержне для циркуляции промывочной жидкости.

Шарнирная удочка УШ1-168 (рис. 5.72. д) представляет собой цельнокованый стержень 3 круглого сечения, на верхнем утолщенном конце которого нарезана резьба для ввинчивания в переводник 1. На верхнем конце этого переводника нарезана замковая резьба бурильных труб для присоединения удочки к колонне бурильных труб, а на нижний его конец навинчена воронка 2. В теле стержня на различном расстоянии друг от друга сделаны прорези, в которые вставлены шарнирные крючки 7, соединенные со стержнем при помощи пальцев 6. Над каждым крючком укреплена пластинчатая пружина 5, служащая для отбрасывания крючков в крайнее нижнее положение.

Крючки 7, поворачиваясь на пальцах б, входят внутрь прорезей, облегчая тем самым ввод стержня в клубок спутанного аварийного каната или кабеля.

Другие виды ловильного инструмента - паук ловильный, «мятая» труба, крючок ловильный, штопор-рыхлитель - предназначены для захвата и подъема предметов, упавших на забой, для извлечения из скважины кабеля УЭЦН, а также для рыхления и подъема сальников.

Вопросы для самоконтроля:

1. Куда крепятся силовые оттяжки на передвижной мачте?

2. Порядок монтажа телескопической вьппки.

3. Что такое оснастка талевой системы?

4. Назначение кожухов кронблока и талевого блока.

5. Смазка подшипников канатных шкивов.

6. Сходства и различия литых и кованых крюков.

7. Назначение пружины крюка.

8. Назначение и виды канатов.

9. Сходства и различия балочных и стержневых элеваторов.

10. В чем универсальность элеватора ЭТА?

11. Как закрываются элеваторы ЭХЛ и ЭТА?

12. В каких случаях не допускается эксплуатация элеватора?

13. За счет чего одним штанговым элеватором можно работать со всеми размерами штанг?

14. Сходства и различия ключей КТН и КТНД.

15. Преимущества ключа КЛТУ по сравнению с КТГ.

16. Назначение ключей КСМ.

17. Сколько типоразмеров штанговых ключей в одном комплекте?

18. От чего зависит грузоподъемность спайдера?

19. Каковы достоинства и недостатки редуктора АПР-2?

20. Как обеспечивается максимальный крутящий момент на вращателе механического ключа?

21. Как обеспечивается вращение разрезного зубчатого венца?

22. Как монтируется ключ АПР-2ВБ на устье скважины?

23. Особенности бурового ротора с гидроприводом.

24. Почему быстроходный вал ротора крепится на упорных под-ппшниках?

25. Какой тип зацепления имеет зубчатая пара ротора?

26. Как и для чего происходит стопорение стола ротора?

27. Как осуществляется отбор мощности на лебедку в установке УПТ1-50?

28. Сколько передач имеет КПП установки АзИНмаш-37 А?

29. Какие типы муфт применяются на установке А50У?

30. Назначение гидродинамического тормоза на агрегате АКИ-80.

31. Назначение и принцип работы противозатаскивателя.

32. В чем сущность расчета по определению рационального использования подъемника?

33. Назначение гидросистемы агрегатов.

34. Назначение компрессора на агрегате.

35. Каким образом закреплен ствол вертлюга в корпусе?

36. Чем отличается плашечньш превентор от универсального?

37. Чем отличаются глухие и трубные плашки?

38. Как осуществляется управление превенторами?

39. Принцип работы винтового забойного двигателя.

40. Назначение и принцип действия штанголовителя.

41. Сходства и различия труболовок ТВ, ТВМ, ТНЗ и ТНО.

42. Отличие метчиков МЭУ и МЭС.

43. Назначение колокола.

44. Назначение фрезера-райбера ФРЛ.

45. Назначение печати универсальной.

46. Как осуществляется извлечение каротажного кабеля?

Тема 6