Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Наиболее распространенным методом освобождения прихва­ченного инструмента является установка нефтяных, водяных и кислотных ванн. При наличии циркуляции этим методом поль­зуются повсюду. Однако для успешного проведения операции необходимо точно знать глубину прихвата. В промысловой практике глубина прихвата обычно определяется по величине удлинения свободной неприхваченной части бурильных труб при расхаживании инструмента. Для более точного определения длины свободной части колонны бурильных труб по их удли­нению рекомендуется поступать следующим образом.

1. Приложить к колонне силу Ри которая на 5 делений пре­вышает показание индикатора, соответствующее полному весу колонны до прихвата, и сделать на квадратной штанге или. трубе отметку против неподвижной плоскости (плоскость ротор­ного стола).

2. Взять дополнительную натяжку на 5 делений по индика­тору веса и сейчас же снизить ее до первоначальной, сделав, вторую отметку на штанге. Разница в первых двух отметках объясняется трением в роликах талевого механизма.

3. Разделить расстояние между первыми двумя отметками пополам и считать среднюю черту верхней отметкой для от­счета.

4. Приложить к колонне силу Р2, которая на 10—20 делений превышает Рх. Величина’ силы Р2 должна быть соизмерима с площадью сечения и физико-механическими свойствами мате­риала труб с тем, чтобы деформации, вызванные этой силой, были упругими. Затем сделать на штанге отметку. .

5. Взять дополнительную натяжку на 5 делений выше и сейчас же снизить нагрузку до Р2, сделав на штанге вторую отметку. Разделив расстояние между двумя последними отмет­ками пополам, получим нижнюю отметку для отсчета величины удлинения труб.

6. Точно измерить расстояние между верхней и нижней от­метками, которое и дает нам искомое удлинение свободной неприхваченной части бурильных труб.

Применяя закон Гука, будем иметь

j EF.,

~ Ра — Рг ‘

где L — свободная длина колонны, расположенная выше места прихвата, в см; Е — модуль продольной упругости материала труб в кГ/см2; F — площадь поперечного сечения трубы в см2; Р2, Рх — растягивающие усилия в кГ; АI — удлинение при нагрузке Р2 — Pi в см.

Вследствие наличия на трубах жестких замков длина сво­бодной части труб, определенная по этой формуле, будет несколько заниженной. Поэтому, вводя в нее коэффициент 1,05 (длина замков составляет примерно 5% длины труб), получим.

^- = 1,057

Если обозначить

FF

*=1-05 P^=7v

то формула будет иметь вид

L = kAl.

Коэффициент k при одном и том же материале труб зависит от площади поперечного сечения труб и величин приклады­ваемых сил Р и Р2.

Значения k в зависимости от размера труб и разности Р2 — Р приводятся в табл. 8.

Таблица 8

Таким образом, пользуясь таблицей, достаточно для кон­кретных условий определить практически величину удлинения, чтобы найти свободную часть труб и интервал прихвата инстру­мента по формуле

h — Н — L, ‘

где h — интервал прихвата в м; // — глубина скважины в м; L — длина свободной части труб в м.

Имеется ряд способов более точного определения глубины прихвата бурильных или обсадных труб, требующих довольно значительной затраты времени. Например, тензометрические измерения показали, что в большинстве скважин не наблю­дается четко выраженной точки прихвата на трубах, прихва­ченных в результате прилипания, а выделяется зона прихвата, которую удается выявить путем измерения деформаций растя­жения и кручения. Установлено, что изменение деформаций кручения и растяжения с глубиной в пределах интервала между наинизшей свободной и неподвижной точками изобра­жается кривой определенного вида, характерной для прихвата. Измерения деформаций осуществляют при постоянных на­грузках кручения и растяжения.

Как видно из графика рис. 15, наинизшая точка по растя­жению еще не является свободной, так как деформация кру-

чения в этой точке понижена за счет сопротивления сил липкости. При сопоставлении деформаций растяжения и круче­ния свободной частью труб надо считать только ту, в пределах которой деформации постоянны. В приведенном графике это будет наинизшая свободная точка для кривой деформаций кру­чения. Указанный способ определения места прихвата труб применяется за рубежом (США), однако широкого распростра­нения он не получил. .

1 — каротажный одножильный кабель;

2 — электромагниты; 3 — соединитель­ный стержень; 4 — индикатор переме­щения магнитов; 5 — индукционная

катушка; 6 — аккумулятор; 7 — сопро­тивление; 8 — заземление; 9 — прихва­ченная бурильная труба; 10 — кон­

такты индикатора перемещения.

В 1952 т. инженеры О. А. Межлумов и Л. О. Ядкевич пред­ложили электромагнитный прихватомер. Этот прибор состоит из двух электромагнитов, соединенных стержнем, и индикатора перемещения магнитов (рис. 16). Спускают прибор в прихва­ченные бурильные трубы на каротажном кабеле до места пред­полагаемого прихвата, определяемого расчетным путем по вели­чине удлинения труб. Затем трубам дают натяжение до вели­чины, превышающей вес инструмента до прихвата. После этого включают ток от аккумулятора, который, пройдя через индук­ционную катушку гальванометра, идет по каротажному кабелю к электромагнитам и через заземление возвращается в аккуму­лятор. ‘

Намагниченные электромагниты притягиваются к стенкам прихваченных бурильных труб. В том случае, если прибор на­ходится выше места прихвата, при снятии натяжения на трубы расстояние между магнитами уменьшится, вследствие упругой, деформации труб произойдет размыкание цепи, сопровождаю­щееся индуктированием тока во второй цепи индукционной катушки, и стрелка гальванометра покажет отклонение. Если прибор опущен ниже места прихвата, где удлинения труб при: их натяжении не происходит, индикатор перемещения остается: в покое, ток не отключается и стрелка гальванометра остается в покое. Постепенным перемещением прихватомера отыскивают границу между свободной и прихваченной частями инстру­мента. По имеющимся данным, указанным прихватомером в одной из аварийных скважин Избербаша в 1953 г. установили место прихвата и успешно освободили инструмент.

В 1956—1957 гг. на промыслах б. Краснодарнефти. произво­дили определение места прихвата инструмента локатором конструкции ВНИИгеофизики. Этот прибор состоит из диамаг­нитного (бронзового) цилиндрического кожуха длиной 90 см и диаметром 272", спускаемого на каротажном кабеле. Внутри кожуха помещается катушка электромагнита. При пропускании электрического тока через катушку возникает магнитное поле, напряженность которого изменяется в зависимости от толщины стенки труб и прилагаемых к нему деформаций кручения или растяжения. В зоне прихвата трубы при приложении нагрузок не деформируются и напряженность магнитного поля не должна изменяться.

Локатор конструкции ВНИИгеофизики применяли в скв. 271 Ново-Дмитриевская, 3 Петровская, 5 Великая, 620 Зыбза и др. Следует отметить, что положение замковых соединений лока­тором отбивается очень четко, а границу прихвата инструмента установить ни в одной из названных скважин не представлялось возможным. По-видимому, чувствительность прибора для этих целей недостаточна и ее необходимо повысить.

Комментарии запрещены.