Центрирующие приспособления

Режущий инструмент

Режущий инструмент предназначен для механической обработ­ки металлических предметов в стволе эксплуатационной колонны, а также прорезки в ней окон, фрезерования смятых участков колон­ны. Режущий инструмент спускается на колонне бурильных труб. Процесс обработки в большинстве случаев обеспечивается за счет режуще-истирающего действия композиционного твердосплавного материала, которым снабжена рабочая поверхность инструмента.

В режущем инструменте предусмотрены левая или правая резь­ба в верхней части для соединения с колонной бурильных труб и осевой канал в корпусе для подачи промывочной жидкости. Рабочая поверхность режущего инструмента снабжена каналами для обе­спечения равномерной подачи технологической жидкости по всей обрабатываемой поверхности. Форма каналов может быть прямо­линейной или спиральной.

. Фрезеры и райберы

При падении труб возможны сложные нарушения, характер и сте­пень которых исключают применение инструмента типа труболовки. В таких случаях характер разрушения выявляют при помощи печа­тей. После этого, используя специальный режущий инструмент, при­дают разрушенному концу аварийных труб форму, приемлемую для последующего захвата и извлечения их ловильным инструментом.

Для обработки внутренней поверхности верхнего поврежденного конца оставшихся в скважине труб применяют райбер (рис. 15.11),

инструмент, рабочая часть которого имеет цилиндрический, переходя­щий в конический участок с зубьями на поверхности и центральное сквозное отверстие для подачи промывочной жидкости. Райбер и фрезер присоединяют к бурильным трубам с помощью резьбы.

Размеры конусного и цилиндрического участков рабочей поверх­ности райбера должны обеспечивать после обработки трубы воз­можность ее надежного захвата внутренней труболовкой или для использования метчика.

Для выравнивания и очистки кольцевого пространства вокруг колонны прихваченных труб или сплошного фрезерования приме­няют режуще-истирающие фрезеры (рис.).

Помимо них применяются колонные конусные фрезеры для очистки внутренней поверхности эксплуатационной колонны или для обработки ее суженного участка. Их рабочая поверхность имеет форму конуса, соединенного с цилиндром (ФТК). В процессе работы на смятый участок сначала воздействует коническая часть фрезера, после чего отверстие калибруется цилиндрической частью инстру­мента. И коническая, и цилиндрическая часть фрезера снабжены ре­жущими зубьями, покрытыми твердосплавным материалом.

Для обработки концов разрушенных труб с целью обеспечения их захвата ловильным инструментом применяются торцевые фре­зеры с опорно-центрирующим устройством. Его концевая поверх­ность снабжена цилиндрической направляющей, располагающейся во внутренней полости обрабатываемой трубы.

Фрезеры имеют на рабочей поверхности (кольцевой, кониче­ской, цилиндрической или плоской) зубья, армированные пласти­нами, изготовленными из твердых сплавов. Для удаления стружки, образующейся при обработке аварийного объекта, в теле фрезера имеются специальные каналы, по которым к рабочей поверхности подводится промывочная жидкость.

Райберы по принципу действия не отличаются от фрезеров. Они имеют более сложную форму и большие осевые габариты. Особую группу представляют инструменты для прорезания окна в обсадной колонне, используемого при последующем бурении второго ствола. При этом фрезер-райбер включает в себя режущий инструмент, ко­торый обеспечивает механическую обработку, а также может быть снабжен и ловильным инструментом, обеспечивающим захват вы­резанных частей колонны.

Райберы бывают также грушевидной формы, комбинированных конструкций, представляющих собой несколько конических секций, соединенных между собой. При этом первая секция протирает от­верстие малого диаметра при соприкосновении со стенкой колонны, следующая расширяет окно, а последняя выравнивает края окна, формирует его окончательно.

Райбер крепится к колонне бурильных труб, вращаемых во время вскрытия ротором с частотой от 40 до 90 мин-¹, постепенно увеличиваемой по мере увеличения размеров прорезаемого окна. Осевая нагрузка на райбер должна составлять 15-30 кН. Ее опреде­ляют из условий прорезки окна оптимальной формы с минимально возможным углом отклонения от оси скважины. При увеличении нагрузки райбер прорезает колонну под большим углом, высота окна оказывается укороченной. Для предотвращения этого и уве­личения жесткости колонны бурильных труб она может снабжать­ся УБТ

Комбинированный инструмент. Эта группа инструментов пред­назначена для обработки предметов с ферромагнитными свойствами и включает в себя помимо обрабатывающего инструмента магнит­ную систему, которая обеспечивает захват мелких частиц металла, которые не выносятся потоком технологической жидкости из-за их относительно больших размеров по сравнению с металлической стружкой.

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

На наружной поверхности цилиндриче­ского корпуса фрезера равномерно распо­ложены противозаклинивающие каналы. Нижний конец корпуса армирован компо­зиционным твердосплавным материалом (рис.).

 

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. Нормальный режим работы фрезера оп­ределяется осевой нагрузкой не более 10-­35 кН при частоте вращения ротора 0,83-­ 1,5 с¹•

По требованию заказчика фрезеры изготовляют с правыми и левыми

присоединительными резьбами.

Скважинный фрезер типов ФЗ и ФЗС предназначен для фре­зерования металлических· предметов в обсаженных и необса­женных скважин с целью очистки скважин по всему сечению ствола.

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, по которым промывочно-охлаждающая жидкость поступает непосредственно в зону резания (рис.)..

Фрезеры типа ФЗС имеют спиральную вставку в промывоч­ных каналах.

Нормальный режим работы определяется осевой нагрузкой не более 30-100 кН при частоте вращения ротора 0,7-2 с-¹ для фрезера типа ФЗ и 1,3-3 с-^I для фрезера типа ФЗС.

По требованию заказчика фрезеры изготовляют с правыми и левыми присоединительными резьбами.

Фрезер скважинный ФП предназначен для фрезерования верхнего конца насосно-компрессорных, бурильных и обсадных труб для обеспечения захватывания их ловильным инструмен­том.

Фрезер - торцовый, с опорно-центрирующим устройством, позволяющим центрировать фрезер относительно оси колонны. Истирающе-режущие участки фрезера армированы композици­онным твердосплавным материалом.

В корпусе имеются промывочные отверстия и стружкоотво­дящие противозаклинивающие каналы (рис. ).

 

Для присоединения фрезера к бурильной колонне на верх­нем конце корпуса предусмотрена присоединительная резьба.

Нормальный режим работы фрезера определяется осевой нагрузкой 30-80 кН при минимальном внутреннем диаметре фрезеруемых труб 40,3-144,1 мм и частоте вращения ротора 0,7-2,5 c-¹• Фрезеры изготовляют с правыми и левыми присо­единительными резьбами.

Фрезер скважинный ФТК предназначен для ликвидации фре­зерованием поврежденных участков (смятий, сломов) обсадных колонн в нефтяных и газовых скважинах.

Фрезер - торцово-конический (комбинация торцовой и ци­линдрической истирающе-режущих поверхностей с конической режущей). Торцовая поверхность фрезера армирована компози­ционным твердосплавным материалом, цилиндрическая поверх­ность - твердым сплавом «релит», а коническая поверхность ос­нащена режущими зубьями, представляющими собой твердо­сплавные пластины, которые установлены в пазах (рис. ).

 

Для присоединения фрезера к колонне бурильных труб в верхней его части предусмотрена замковая резьба.

Боковые промывочные отверстия расположены под углом к оси инструмента.

Нормальный режим работы фрезера определяется осевой на­грузкой не более 40-60 кН при частоте вращения 1-2 c¹.

Фрезеры изготовляются с правыми или левыми присоедини­тельными резьбами.

Фрезер ФЗК предназначен для кольцевого офрезерования с последующим сплошным расфрезерованием в обсаженной скважине не прихваченных металлических предметов и верхних концов насосно-компрессорных труб.

Фрезер состоит из кольцевой воронки и торцового фрезера.

На кольцевой воронке и торцовом фрезере имеются режуще­истирающие участки, армированные композиционным твердо­сплавным материалом.

На верхнем конце торцового фрезера нарезана присоедини­тельная резьба для соединения фрезера с колонной бурильных труб (рис.)

 

В зоне резания торцового фрезера расположены промывоч­ные пазы и отверстия.

Нормальный режим работы фрезера определяется осевой нагрузкой не более 40-60 кН при частоте вращения ротора 1-1,67 c¹•

По требованию заказчика фрезеры изготовляют с правой или левой присоединительной резьбой.

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

Фрезер (рис.) 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.

Нормальный режим работы фрезера определяется номиналь­ной осевой нагрузкой 0,03-0,12 кН при частоте вращения ро­тора 0,3-1 с¹ и подаче насоса 12-20 дм^З/с (в зависимости от типоразмера фрезера).

Фрезер скважинный 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).

 

 

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

Промывочное отверстие - центральное.

«Окна» необходимого про филя и длины в обсадной колонне прорезают за один рейс, одновременно извлекая на поверх­ность часть обсадной колонны - «ленту», образующуюся в про­цессе прорезания «окна».

.

Инструменты для ловли и извлечения из скважин насосных штанг, тартального каната, каротажного кабеля, желонки и мелких предметов.

Нешарнирные удочки УО1-168, УК1-168, УООШ-168 и УОП1-168 предназначены для ловли и извлечения из скважин тартальных кана­тов диаметром 19 мм и менее, а также каротажных кабелей диаметра­ми не более 22 мм.

Удочки (рис.) 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 к последним. На нижний конец переводной муф­ты навинчивается воронка 2, служащая направлением и одновременно ограничителем входа стержня в клубок спутанного каната или кабеля.

Каждая из указанных удочек имеет свои отличительные особен­ности, связанные со специфичными условиями ловли.

Однорогая удочка УО1-168 (б) 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 УООПl-168 (в) снабжена двумя крючками, расположенными с одной стороны стержня на разной вы­соте. Эта удочка имеет сквозное отверстие в стержне для циркуля­ции промывочной жидкости.

Шарнирная удочка УШl-168 (рис.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.