ОСВОБОЖДЕНИЕ ИНСТРУМЕНТА ВЗРЫВОМ ШНУРКОВОЙ ТОРПЕДЫ
На промыслах б. Краснодарнефти в 1956—1957 гг. освобождали прихваченный инструмент при помощи шнурковой торпеды ТДШ конструкции ВНИИгеофизики. Шнурковая торпеда предназначена для одновременного полного освобождения прихваченного инструмента методом «встряхивания» и освобождения инструмента по частям развинчиванием.
Сущность метода встряхивания состоит в том, что при взрыве ТДШ против зоны прихвата ударная волна взрыва проходит через стенки инструмента в породу, вызывая отрыв труб от корки с образованием зазора за трубой.
При этом методе отвинчивания ударная волна взрыва, проходя через резьбовое соединение трубы, вызывает резкое ослабление его. Если перед взрывом на трубы был наложен обратный вращающий момент, а резьбовое соединение было разгружено ‘от веса вышележащих труб, то при взрыве происходит открепление резьбового соединения против нахождения торпеды ТДШ, которое затем легко отвинчивают ротором.
Испытывали шнурковую торпеду ТДШ по методу встряхивания только на двух скважинах 3 Ново-Титаровская и 5 Великая, однако место установки торпеды было выбрано неудачно, поэтому не получили положительных результатов.
Отвинчивание инструмента взрывом детонирующего шнура производили в скв. 3 Ново-Титаровская, 5 Великая, 1 Великая, 1 Марьянская, 665 Холмская, 3 Марьинская, 271 Зыбза, 620 Зыбза и 3 Петровская. Во всех случаях, где ТДШ была спущена против свободной части инструмента, последний легко развинчивался и, наоборот, где торпедой ТДШ не удавалось
освободить инструмент, он не освобождался и после обычного торпедирования с целью отрыва инструмента.
Рис. 18. Схема спуска торпеды ТДШ в скважину. |
Прихваченный инструмент освобождают взрывом ТДШ следующим образом.
1. Определяют длину свободной части инструмента тензометром или электромагнитным локатором.
2. Закрепляют (верхние резьбо-вые соединения инструмента ротором.
3. Разгружают намеченное к отвинчиванию соединение от веса вышележащих труб путем создания талевым механизмом нагрузки, равной весу свободной части труб.
4. Осуществляют посадку натянутого инструмента на клинья с изменением величины натяжения в пределах ± 1 т.
5. Прилагают левый крутящий момент поворотом инструмента ротором влево на расчетное число оборотов и быстро застопоривают ротор.
6. Спускают шнурковую торпеду на заданную глубину и взрывают ее.
7. Поднимают отвинченный ротором инструмент на одну свечу, включают насосы и промывают с вращением до головы обрыва со скоростью не более 30 м/час. Если циркуляция легко восстановлена после разворота, промывку можно производить без подъема инструмента.
1— клинья; 2—ротор; 3— обсадная колонна; 4—колонна бурильных труб; 5 — кабель; 6 — замковое соединение; 7 — необсаженная часть скважины; 8 — головка торпеды; 9—детонирующий шнур; 10 — каротажный груз; 11—долото; I—освобождение замкового соединения от веса вышерасполо — женных труб; II — осуществление обратного крутящего момента. |
8. Соединяют отвинченную часть инструмента с оставшейся прихваченной и расхаживают инструмент.
9. Вторично определяют место прихвата и повторяют все операции по отвинчиванию на большей глубине.
Операцию по отвинчиванию, промывке и соединению повторяют до полного освобождения прихваченного инструмента.
На рис. 18 приведена схема спуска ТДШ в скважину.
Следует отметить, что детонирующий шнур, входящий в шнурковую торпеду, может иметь различную длину. Обычно длина заряда больше длины бурильной трубы, что гарантирует охват взрывом одного замкового соединения. Число рядов шнура в ТДШ зависит от диаметра бурильных труб, а также толщины их стенок и колеблется обычно от 2 до 6.
При использовании ТДШ успех работы по освобождению прихваченного инструмента зависит в основном от точности определения длины свободной части инструмента, точности разгрузки отвинчиваемого соединения и правильности выбора числа оборотов ротора перед взрывом. При правильном определении локатором или тензометром длины свободной части инструмента вес ее для установления величин разгрузки отвинчиваемого соединения можно определить по формуле
Q = (1 — 0,01 п) (Lq + т) — f р,
где п — потеря веса инструмента в глинистом растворе в °/0; L — длина свободной части инструмента в м q — вес 1 пог. м трубы в воздухе в /гг; т — вес квадратной штанги, погруженной в глинистый раствор, в /гг; р — вес вертлюга и квадратной штанги, находящейся в воздухе, в кг.
Число оборотов ротора перед взрывом следует определять, исходя из величины допускаемого крутящего момента, воспринимаемого трубами. Напряжения в теле трубы при этом не должны превышать предела текучести материала.
Допускаемый крутящий момент для трубы можно определить по формуле
где г/н — наружный диаметр трубы в см-, ds — внутренний диаметр трубы в см as — предел текучести материала трубы в кГ/см2.
Число оборотов ротора, соответствующее допускаемому моменту кручения, можно определить по формуле
Л/дотт^ • 104
П 2 п! аЕ’ ’
где L — длина колонны бурильных труб в м; Е’ — модуль упругости при сдвиге, равный 0,81 • 10® кГ/см2-, /п— полярный момент инерции сечения бурильных труб в см*.
Для удобства определения числа оборотов ротора перед развинчиванием инструмента при помощи шнурковой торпеды
в табл. 9 даются значения п на 1000 м длины бурильных труб
ходовых диаметров.
Зная, что для данных труб допускаемое число оборотов
прямо пропорционально их свободной длине, и пользуясь таблицей, легко определить допускаемое число оборотов для любой заданной длины труб.
Применяя указанный выше метод, на скв. 2 Славянской в конце 1956 г. развернули 59Лб" инструмент на глубине 1520 м. Согласно табд. 9 для 9-мм труб диаметром 59Лб" на 1520 м
Номинальный диаметр труб, дюймы |
Толщина стенки, мм |
Длина свободной части ‘ труб, м |
Допускаемый момент кручения, к Гм |
Число оборотов ротора |
65/8 |
9,0 |
1000 |
7600 |
1,5 |
11,0 |
1000 |
7960 |
1,4 |
|
59/16 |
9,0 |
1000 |
6060 |
2,6 |
11,0 |
1000 |
7000 |
2,2 |
|
41/. |
8,0 |
1000 |
3470 |
2,8 |
9,0 |
1000 |
4000 |
2,8 |
|
3V2 |
9,0 |
1000 |
2200 |
3,4 |
необходимо приложить следующий крутящий момент, выраженный через число оборотов ротора:
, _ л -1520 _ 2,6-1520 Яд — 1000 ~ 1000 — ’ ’
где пд — допускаемое число оборотов при заданной длине труб; п—допускаемое число оборотов при длине труб 1000 м.
Фактически было сделано четыре оборота и после взрыва ТДШ длиной 17 м из шести рядов шнура инструмент развернули. В 1957 г. на скв. 3 Марьянская освобождали прихваченный инструмент торпедой ТДШ. Вначале прихваченную часть труб встряхнули, но положительных результатов не получили. Затем определили длину свободной части инструмента и при помощи ТДШ развернули трубы на глубине 2200 м, промыли над головой разворота., снова соединили и после второго взрыва ТДШ трубы развернули на глубине 2280 м произведя промывку, снова соединили колонну труб и отвернули на глубине 2320 м. На глубине 2400 м отвернуть при помощи ТДШ уже не удалось; торпедировали инструмент шашечной торпедой и после подъема труб обнаружили на их конце мощный сальник. .