Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

I

К элементам бурильной колонны относятся переводники, ре — I зиновые кольца (протекторы), обратные клапаны и опорно-цент — j рирующие элементы. j

‘ Переводники для бурильных скважин. Они представляют собой разновидность соединительных элементов бурильной колонны (рис. 5.9). Применяют пять основных типов переводников. Их подразде — 1 ляют на две группы: штанговые — для соединения трубы буриль­ной ведущей с вертлюгом и бурильными трубами; промежуточ — ; ные — для соединения других элементов колонны (табл. 5.18). j

По конструкции, материалам и размерам переводники для ко-> лонн бурильного инструмента имеют много общего с бурильны­ми замками, а замковые резьбы у них одни и те же. Переводник^’ каждого типа и исполнения изготавливают с замковой резьбой как правого, так и левого направлений нарезки. Размеры резьбы и: требования к ее качеству должны соответствовать ГОСТ 5286—75 для бурильных замков.

Переводники для бурильных колонн изготавливаются в соот-.; ветствии с требованиями ГОСТ 7360—82Е. Указанный стандарт предусматривает изготовление 90 типоразмеров переводников. 1

Резиновые кольца (протекторы) для буриль­ных труб. Они предназначены для предохра­нения бурильных и обсадных колонн от вза­имного истирания при бурении скважин. Ре­зиновые кольца могут быть разъемными или неразъемными. Несмотря на то что в зарубежной практи­ке бурения самое широкое распространение получили разъемные резиновые кольца (про­текторы) для бурильных труб, отечественная промышленность продолжает выпускать не­разъемные резиновые кольца по ГОСТ 6365— 74 (табл. 5.19). Для надевания неразъемных резиновых колец на бурильные трубы применяют специальные пневмома­шины. Кольца перед надеванием на трубу подогревают в горячей воде при температуре 80…90°С в течение 10… 15 мин. Во избежание повреждения резиновых колец при надевании на трубы очищают заусеницы и острые кромки замков. Для пре­дотвращения перемещения колец по трубе используют клей или другие полимеризуюшиеся составы. Резиновые кольца надевают на бурильные трубы вблизи зам­ка. Благодаря тому что диаметр предохранительного резинового кольца больше диаметра замка, соприкосновение и трение зам­ков труб об обсадные трубы и стенки скважин устраняется, так как резиновое кольцо (протектор) исполняет роль упругой по­душки. Обратные клапаны для бурильных труб. Они предназначены для предотвращения газонефтеводопроявления из скважины через бурильные трубы в процессе бурения. Из всех используемых В на­стоящее время конструкций обратных клапанов для бурильных уРУб наиболее удачной является конструкция института СевКав — НИПИнефть. Этим институтом разработан управляемый обрат-

12

її

13

14

Рис. 5.9. Схема применения переводников: / — вертлюг; 2 — переводник вертлюга; 3 — перевод­ник ведущей трубы верхней; 4 — труба бурильная веду­щая; 5 — переводник ведущей трубы нижней; 6 — пе­реводник предохранительный или переходной; 7— муф­та бурильного замка; 8 — труба бурильная; 9— ниппель бурильного замка; 10 — переводник двухмуфтовый; // — ловильный метчик; 12 — утяжеленная бурильная труба; 13 — переводник двухниппельный; 14 — гидравличес­кий забойный двигатель

Назначение переводников для бурильных скважин Группа переводников Тип переводника Условное обозначение Назначение Штанговые Верхний ПШВ Для присоединения трубы бурильной ведущей к вертлюгу Нижний ПШН Для присоединения трубы бурильной ведущей к колонне бурильных труб Промежу­ точные Предохрани­тельный и переходный ПП 1. Для предохранения от быстрого износа резьбы нижнего переводника грубы бурильной ведущей при частом свинчивании резьбы в процессе наращивания труб при бурении и спуско­подъемных операциях • 2. Для присоединения к трубе бурильной ведущей или бурильной трубам од­ного размера труб или про­чего инструмента другого размера • 3. Для перехода от одного. типа замковой резьбы к другой (например, от трубы •<, с замками ЗН к трубам с замками 3111) Двухмуфто­ вый пм Для соединения различного ■ рода инструментов в тех случаях, когда в бурильной Двухнип­ пельный пн колонне они располагаются навстречу друг другу нип­пелями или муфтами

ный клапан для бурильных труб, технические характеристики которого представлены в табл. 5.20.

Клапан устанавливается в колонне бурильных труб между зам-1 ковыми соединениями над долотом. Он позволяет осуществлять самозаполнение труб промывочной жидкостью при спуске и про­изводить при необходимости обратную промывку. *

Помимо этого установка управляемого обратного клапана в колонне бурильных труб позволяет:

Основные размеры выпускаемых неразъемных резиновых колец (протекторов) для бурильных труб Размер буриль­ной трубы, лля которой пред­назначается кольцо, мм Тип коль­ ца Размеры резинового кольца, мм Наружный диаметр коль­ца, надетого на трубу Наружный диаметр Внутрен­ний диаметр Длина кольца 73 А 90 50 155 115 89 Б 115 75 150 . 128 114 В 142 90 195 162 114, 127 в, 150 95 195 170 140 Г 165 100 200 200 168 д 190 120 210 225

. оставлять канал труб открытым или закрытым (по желанию бурильщика);

• импульсом потока сверху открывать или закрывать клапан;

• производить в заданном режиме обратную циркуляцию;

• производить отбор пластовой жидкости по каналу бурильных труб;

• опускать или поднимать бурильные трубы под давлением.

Управляемый обратный клапан (рис. 5.10) состоит из перевод­ника /, в котором собраны и зафиксированы гайкой 2 втулка 4, уплотнитель 5, седло 7и кольцо 6 на распорных планках 11. В про­резах планок установлен узел управления, состоящий из стабили­затора 16, штифта /7, кольца проволочного 15, верхнего и ниж­него лабиринтов 13 и 18, шарика 14 и штока 12, на который наде­ты пружина 10, кожух 9, кольцо 8 и навернута тарелка 3. К ниж-

Табл и на 5.20 Технические характеристики обратного клапана лля бурильных труб Показатели Типоразмеры 5БКЗ 5БК4 5БК5А 5БК5 Рабочее давление, МПа 35 35 35 35 Габаритные размеры, мм: высота 450 500 500 520 Диаметр 108 146 155 178 _Масса, кг 18,3 40 48 60

Рис. 5.10. Управляемый обратный клапан для бурильных труб конструкции СевКав — Н И П И нефть:

/ — переводник; 2 — гайка; 3 — тарелка; 4 — втулка: 5 — уплотнитель; б, 8 — кольца; 7 — седло; 9— кожух; 10 — пружина; II — распор­ная планка; 12 — шток; 13, 18 — лабиринтные втулки; 14 — шарик; 15 — кольцо проволочное; 16 — стабилизатор; 17 — штифт; 19 — шайба; 20 — резиновая шайба; 21 — винт

нему торцу штока винтом 21 прикреп­лена шайба 19 и резиновая шайба 20.

Управление работой клапана осуще­ствляется потоком гуэомывочной жид­кости, т. е. при движении потока по трубам вниз он отжимает тарелку 3 и жестко связанный с ним шток 12. Шток 12, перемещаясь вниз, одноЕфеменно перемещает шарик 14, который напо­ловину входит в кольцевую проточку на штоке 12 и наполовину — в лаби­ринтный паз, образуемый двумя лаби­ринтами 13 и 18. Шарик 14, перекры — ваясь по кольцевой проточке штока 12, одновременно (при движении штока) двигается по лабиринту, который по­зволяет устанавливать шток ^соответ­ственно в тарелку 3 в следующих поло­жениях.

При прямой промывке тарелка от­жимается потоком из положения «зак­рыто» до крайнего нижнего положе­ния, т. е. максимально открытого по­ложения, причем за это время шарик 14 перемещается, перека­тываясь по скосу нижней втулки лабиринта 18 из крайнего верх­него в крайнее нижнее положение. Пока осуществляется прямая промывка, канал остается открытым. При прекращении промыв­ки в результате действия пружины 10 шток 12 с тарелкой 3 отжи­мается вверх. При этом шарик 14, перекатываясь по короткому скосу верхней лабиринтной втулки 13, останавливается на ее упо-< ре, фиксируя клапан в положении «открыто». В таком положений! клапан позволяет вести обратную циркуляцйю, отбор жидкости и т. д. При возобновлении прямой циркуляции тарелка 3 вновь
отжимается до крайнего нижнего положения, причем шарик 14 в этом случае перекатывается по другому скосу нижней лабиринто­вой втулки 18, останавливается в крайнем нижнем положении, что соответствует максимальному открытию клапана. Далее при прекращении промывки под действием пружины 10 шток 12, под­нимая шарик 14 и натыкаясь на другой длинный скос верхней лабиринтовой втулки 13, отводится им до конечного упора, обес­печивая тем самым перекрытие канала седла и, следовательно, канала бурильных труб.

Очередное возобновление прямой промывки и его прекраще­ние соответственно приводит клапан в состояние «открыто», ког­да можно производить обратную циркуляцию, частичный отбор жидкости и т. д. При бурении скважин без выхода бурового ра­створа на устье и в других подобных случаях, когда на устье не­возможно определить, в каком положении находится клапан (зак­рытом или открытом), а условия бурения требуют герметизации канала бурильных труб, в случае проявления клапан переделыва­ется. В клапан вместо двух лабиринтовых втулок устанавливают одну специальную втулку. При помощи этой втулки (на поверхности) перед спуском клапан можно установить в положение, которое оставляет канал бурильных труб открытым для обратного движе­ния бурового раствора во время спуска бурильных труб (самоза — полнение бурильных труб) до первой промывки. Первая промыв­ка переводит клапан в состояние обыкновенного обратного кла­пана. Управляемый обратный клапан путем извлечения из него шарика переделывается в обыкновенный клапан.

Клапаны могут изготавливаться с правыми или левыми замко­выми резьбами.

Серийное производство обратных клапанов для бурильных труб осуществляется по ОСТ 39-096-79. По указанному отраслевому стандарту предусмотрено изготовление 10 типоразмеров клапа­нов. включающих в себя тип 1 — клапаны тарельчатые (К. ОБТ), тип 2 — клапаны конусные с резиновыми уплотнениями. По всем параметрам эти клапаны уступают описанному ранее управля­емому обратному клапану конструкции СевКавНЙПИнефть.

Опорно-центрирующие элементы. К опорно-центрирующим эле­ментам относятся калибраторы, центраторы, стабилизаторы и т. д.

Комментарии запрещены.