СПЕЦИАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРХНЕЙ ГРАНИЦЫ ПРИХВАЧЕННОГО ИНСТРУМЕНТА
Аналитический способ незаменим в сложных ситуациях, например: при бурении наклонных скважин или скважин с большими углами искривления, в случае загустевания раствора в. трубах или наличия в них цементной пробки, шлама, утяжелителя и т. п.
В случае необходимости точного определения места прихвата используют специальные приборы.
Прихватоопределители. В практике находят применение при — хватоопределители четырех типов [61, 62].
Характеристика придватоопределителей
|
Работа прихватоопределителя основана на свойстве ферромагнитных материалов, размагничивающихся при деформации предварительно намагниченных участков труб. В предполагаемую зону прихвата спускают прибор для получения характеристики намагниченности прихваченных труб (первый контрольный замер). Затем в зоне прихвата подачей тока через: электромагнит на участки колонны через 10 м ставят магнитные метки, причем на каждом участке намагничивается отрезок трубы длиной 15—20 см. Во время второго контрольного — замера записывают кривую магнитной индукции вдоль всего участка, где проставлены метки.
Места магнитных меток фиксируются четкими аномалиями. Меньшие аномалии фиксируют замки и муфты труб.
После расхаживания прихваченной колонны с нагрузками, близкими к весу инструмента в скважине, а также после поворачивания ее на безопасное число оборотов магнитные метки в результате деформации металла труб выше зоны прихвата стираются. При третьем контрольном замере определяют участок с сохранившимися магнитными метками, по которому судят о расположении верхней границы прихвата.
В тресте Грознефтегеофизика разработан и широко внедрен метод одновременного определения положения замков бурильных труб и взрыва торпеды, для чего в прихватоопределитель помещают два диода. Узлы прибора для проведения комбинированной операции соединяют в такой последовательности (сверху вниз): груз, прихватомер, переводник длиной 1 м, торпеда. Порядок работы: в скважину опускают названные узлы с незаряженной торпедой; прихватоопределитель отбивает зону прихвата; во время подъема (при входе прихватоопределителя в замок, размещенный выше верхней границы прихваченной колонны) на усилитель подается импульс тока, приводящий в действие реле времени (с задержкой, достаточной для входа торпеды в замок) и исполнительное реле, а также подающий ток на взрыв торпеды. Совместное использование прихватоопределителя и торпеды значительно сокращает время операций по торпедированию прихваченных труб и повышает их эффективность.
Аналогичное совмещенное устройство используют за рубежом.
В отечественной промысловой практике находит применение индикатор зоны прихвата (ИЗП), работающий на принципе изменения силы тока в цепи при растяжении и сжатии труб.
Характеристика индикатора зоны прихвата (ИЗП)
Прибор:
TOC o "1-5" h z диаметр, мм…………………………………………………………………….. 60
длина, мм……………………………………………………………………… 2500
Масса, кг………………………………………………………………………………. 10,5
Ток питания, мА………………………………………………………………. 200—300
Напряжение питания, В………………………………………………………….. 300
Максимальная глубина исследований, …………………………………… 2500
Минимальная величина растягивающей нагрузки в точке
наблюдения, тс…………………………………………………………….. 4,5—5,5
Если сила тока, пропущенного через прихваченные трубы, ие меняется, то, значит, трубы на данной глубине не прихвачены. При пропуске постоянного тока через обмотки электромагнитов (верхнего и нижнего) прибор, спущенный в скважину, притянется к стенке трубы. В процессе растяжения это — то участка расстояние между электромагнитами увеличивается, изменяется сила тока, что фиксируется на поверхности по показателям миллиамперметра. Место прихвата ищут через определенные интервалы по глубине. Для уточнения положения — верхней границы прихваченных труб интервалы, в которых проводятся замеры, сокращают до 1—2 м.
В другой конструкции ИЗП, сходной с описанной, используется электрическое устройство для определения степени на-
магниченности чувствительного элемента, зависящей от приложенной к нему механической силы. Изменение силы, приложенной к трубе и передающейся намагниченному элементу, позволяет установить место прихвата. ’
При акустическом способе определения места прихвата верхнюю часть колонны труб поддерживают у поверхности в положении, допускающем ее вращение. Затем к ней прилагают крутящую нагрузку, которую снижают, чтобы вызвать свободные крутящие колебания колонны. Место прихвата колонны труб находят по частоте крутящих колебаний.
Следует отметить, что, несмотря на простоту основных принципов действия приборов, показания которых зависят от упругой деформации труб, практическое использование их не всегда дает удовлетворительные результаты по следующим причинам:
а) разноразмерность секций колонн труб по длине и диаметру;
б) различия свойств промывочной жидкости и температурных колебаний в сопоставляемых ситуациях при замерах;
в) отсутствие резкой границы прихвата;
г) почти полное отсутствие падения напряжений у УБТ;
д) действие на колонны случайных нагрузок, которые возникают в искривленных и наклонных участках стволов скважины и не поддаются учету;
е) электромагнитные поля в скважине, влияющие на показания регистрирующих приборов;
ж) наличие высадок, окалины и коррозии труб;
з) влияние температуры и давления на чувствительность приборов.
В результате действия названных факторов определить зону прихвата колонны труб, особенно расположенной на большой глубине, достаточно трудно.