Нефтяная промышленность

Поиск по этому блогу

вторник, 27 марта 2018 г.

Разрушение металла в скважине при капитальном ремонте. Способы и особенности разрушения. Фрезеры. Райберы.

К механическому способу относятся фрезерование, гидропескоструйное разрушение, шарикоимпульсное разрушение, разрушение взрывом и др.

При химическом способе разрушение происходит в результате воздействия на аварийный объект высокоактивных химических веществ. При термическом способе применяют плазменное и электронно-лучевое разрушения, разрушения с помощью электрической дуги и др. Фрезерование – наиболее распространенный и повсеместно применяемый в практике восстановления аварийных скважин способ, основанный на резании металлов с помощью различных режущих устройств.

Фрезеры забойные ФЗ

Эти фрезеры предназначены для фрезерования металлических предметов

и цемента в обсаженных и стволах эксплуатационных скважин.

большая проходки по металлу (до 20 м) и выполнены в термоизносостойком исполнении. Высота армировки режущей части до 25-30 мм. Фрезер ФЗ-118 – базовый типоразмер всех фрезеров ФЗ – состоит из цилиндрического корпуса, нижний конец которого армирован композиционным материалом, а верхний снабжен замковой резьбой для свинчивания с колонной бурильных труб. В отличии от серийных фрезеров типа ФЗ в армированном слое предусмотрены дополнительные промывочные каналы, по которым промывочная жидкость поступает непосредственно в зону резания.режимы работ, в зависимости от их диаметров:

Для фрезеров диаметрами от 90-150 мм. При фрезеровании высокопрочных сталей(предел текучести 700-1000 Н/мм2)

осевая нагрузка, кН……………….50-60. 60-70

частота вращения, об/мин………100-140. 140-180

Для поддержания нормальной температуры фрезерования охлаждающая жидкость должна быть распределена в зоне резания равномерно.

Комплекс фрезеров истирающе-режущих кольцевых ФК.

Фрезеры истирающе-режущие кольцевые ФК предназначены для фрезерования прихваченных бурильных и насосно-компрессорных труб в обсаженных скважинах.

Фрезер состоит из корпуса резьбовой головки, режущей кромки на внутренней поверхности корпуса нарезаны винтовые пазы, пересекающие вертикальные каналы, расположенные в теле. Направление пазов противоположо вращению фрезера. Наружные диаметры фрезеруемых насосно-компрессорных труб от 48 до 114 мм, бурильных труб от47 до 168 мм. Работа этих фрезеров зачастую осложняется тем что прихваченные трубы расположены несоосно со стволом скважины. сложен процесс обработки конца аварийной трубы. таким фрезером удается за один спуск завершить обработку и подготовку конца аварийных труб для захвата их ловильным инструментом.

Фрезер забойный комбинированный ФЗК.

для кольцевого фрезерованияпо наружному диаметру и последующего фрезерования по всему сечению незакрепленных металлических предметов в обсаженной скважине. Состоит из переводника, торцевого и кольцевого фрезеров. Торцовый фрезер имеет промывочные каналы, режущую армировку и присоединительную резьбу для хвостовика. На внутренней поверхности кольцевого фрезера выполнен ряд чередующихся пазов, направленных по винтовой линии и пересекающих вертикальные промывочные каналы. плюс — совмещать фрезерные работы, выполняемые известными забойными и кольцевыми фрезерами в отдельности, и тем самым сократить спуско — подъемные операции, и время ремонта.

Высота режущих частей, мм……………………………………….. 20

Максимальная осевая нагрузка, кН………………………………… 40

Число оборотов инструмента, об/мин…………………………. 80-100

Подача промывочного насоса……………………………………..10-12

Фрезеры пилотные 20Ф и 23Ф

для фрезерования элементов трубныхколонн (НКТ, бурильных труб, замков, хвостовиков, пакеров и др.) припроведении ремонтно-восстановительных работ в нефтяных, газовых игеологоразведочных скважинах. Фрезер пилотный состоит из корпуса, изготовленного из высокопрочной легированной стали. В центральной части нижнего торца корпуса закреплен направляющий шток (пилот). В верхней части корпуса выполнена присоединительная резьба, в нижних торцах и боковых поверхностях корпуса и штока- отверстия и соответствующие каналы для обеспечения эффективного охлаждения и интенсивной промывки и выноса стружки, нижние торцевые поверхности корпуса фрезера и штока оснащены режущими элементами.

Фрезеры пилотные типа 20Ф, предназначенные преимущественно для разбуривания взрывных алюминиевых пакеров типа ВП и др.в эксплуатационных колоннах, оснащены режущими вставками из быстрорежущей стали типа Р18. Фрезеры пилотные типа 23Ф, предназначенные для разрушения металлических предметов, цементного камня и зацементированных металлических предметов как в обсадных колоннах так и в открытом стволе, в качестве режущих элементов имеют режуще-истирающие напайки, состоящие из частиц дробленого карбида вольфрама, внедренных в матрицу из никельсодержащей латуни. Напайка может быть выполнена гладкой или зубчатой формы.

Фрезеры колонные конусные ФКК.

Фрезеры ФКК предназначены для фрезерования поврежденных мест (смятий, сломов) эксплуатационных и обсадных колонн скважин под шаблон соответствующего размера. Применяются при калибровке обсаженного ствола скважины для очистки его внутренней поверхности от цементной корки. Цилиндрическая, коническая и нижняя торцовые части фрезера оснащены режущими зубьями, представляющими собой пазы с установленными в них твердосплавными пластинами. В верхней части корпуса выполнена замковая резьба для присоединения к колонне бурильных труб. Фрезер имеет боковые промывочные отверстия, расположенные под Фрезеры ФКК изготовляют в двух исполнениях: с боковыми промывочными отверстиями, с центральными и боковыми промывочными отверстиями.углом к оси инструмента.

Источник

Фрезеры и райберы

При ликвидации аварий в скважинах значительный объем работ занимает фрезерование аварийных металлических предметов и разбуривание цемента.

Фрезерование — наиболее распространенный и повсеместно применяемый в практике восстановления аварийных скважин способ, основанный на резании металлов с помощью различных устройств.
Фрезеры и райберы относятся к специальному породоразрушительному инструменту (ПРИ) для вращательного бурения наряду с долотами, расширителями, буровыми головками, калибраторами и керноотборным инструментом.

Применение фрезеров и райберов:

• разбуривание цементного камня и мостов, металлических предметов на забое, технологической оснастки и бурильных труб;
• вырезание окон под зарезку боковых стволов (ЗБС);
• извлечение из скважины металлических предметов;
• восстановление внутреннего Ø, расфрезеровывание смятых труб;
• при проведении ремонтно-восстановительных работ в скважинах, снятие неровностей с внутренней поверхности обсадных колонн.

Забойный истирающий фрезер ФЗ предназначен для фрезерования металлических предметов и цемента в закрепленных и незакрепленных обсадной колонной эксплуатационных и бурящихся скважинах диаметром от 90 до 480мм.

• без механического захвата (ФМ) — 13 типоразмеров;
• с механическим захватом (ФМЗ) — 10 типоразмеров.

Магнитный фрезер ФМ (исполнение 1) состоит из переводника, корпуса, магнитной системы.
Нижняя часть корпуса изготовлена в виде режущей коронки, армированной дробленным твердым сплавом.
Магнитная система представляет собой набор постоянных магнитов цилиндрической формы из сплава марки 10Н14ДК25БА.

Магнитный фрезер с механическим захватом ФМЗ (исполнение 2) состоит из переводника, корпуса, магнитной системы, захватного узла.
Эффективен для очистки забоя скважины при засорении крупными металлическими предметами.
Механизм захвата состоит из 6 лопастей.

Фрезер спускают в скважину и, не доводя до забоя на 5 — 6 м, начинают промывку с одновременным вращением бурильных труб, затем медленно доводят до забоя, фрезеруют и накрывают аварийный объект.
Затем, прекратив промывку, поднимают инструмент на поверхность.
При этом нельзя допускать резких посадок колонны на ротор и резких торможений.
У поднятого фрезера очищают рабочую часть от металлических предметов и промывают ее водой.
Присоединительную резьбу очищают и смазывают.
Магнитный фрезер необходимо хранить отдельно от металлических предметов.
Разбирать его следует после полного использования ресурса работы (не менее 3 спусков в скважину), так как преждевременный разбор приводит к размагничиванию магнитной системы.

Фрезер забойный комбинированный ФЗК предназначен для кольцевого фрезерования по наружному диаметру и последующего фрезерования по всему сечению незакрепленных предметов в колонне.
Состоит из переводника, торцевого и кольцевого фрезеров.
Торцевой фрезер имеет промывочные каналы и присоединительную резьбу для хвостовика.

Фрезер истирающе-режущий пилотный ФП предназначен для фрезерования в обсаженной колонне НКТ и бурильных прихваченных труб, пакеров, сплошного дна, муфт, хвостовиков, замков, элементов ЭЦН и т. д. также его применяют для подготовки фрезеруемых объектов к захвату ловильным инструментом.

Фрезер колонный конусный ФКК предназначен для фрезерования поврежденных мест (смятий, сломов) эксплуатационных колонн скважин под шаблон соответствующего размера, а также очистке стенок ствола скважины от цементной корки.

Фрезеры-райберы типа 21Ф, 22Ф
Фрезеры-райберы типа 21Ф армированы частицами дробленого твердого сплава по конической и цилиндрической поверхности, фрезеры-райберы типа 22Ф — только по конической.
Фрезеры 22Ф используют для работы в колоннах Ø 146 мм и выше поставляются комплектно по 3 фрезера для последовательной прорезки «окна» в 3 рейса.

Фрезеры типа ФРС, РПМ, ФРЛ
При использовании фрезеров-райберов типа ФРС вырезание «окна» ведется за 3 спуско-подъемные операции последовательно 3 мя фрезерами-райберами различных Ø (каждый типоразмер фрезера-райбера ФРС подразделяется на 3 номера — 1, 2 и 3).
Фрезеры типа ФРС выпускаются 2 типоразмеров ФРС-146 и ФРС-168 для колонн ØØ 146 и 168 мм.

Фрезер-райбер типа РПМ прорезает «окно» в колоннах за 1 спуско-подъем.
Отличается от предыдущей конструкции наличием цилиндрической режущей части.
Фрезеры-райберы выпускаются для вырезания колонн ØØ 146, 168, 219 и 245 мм.

Фрезер-райбер типа ФРЛ предназначен для вырезания «окна» в обсадной колонне за 1 спуско-подъем.
Фрезер-райбер ФРЛ — это комбинация из кольцевого фрезера, фрезера-райбера с 2 мя дополнительными цилиндрическими режущими частями и ловителя.
В процессе вырезания «окна» часть обсадной колонны в виде ленты попадает во внутреннюю поверхность райбера и при помощи специального ловителя извлекается на поверхность.

Конусные райберы РК 1 предназначены для фрезерования верхнего поврежденного конца оставшихся в скважине НКТ.
На конической поверхности райбера имеются зубья; для прохода промывочной жидкости предназначено сквозное отверстие.
Фрезерование поврежденной трубы позволяет спускать внутреннюю труболовку на глубину не менее 0,5 метров.
Райберы выпускают с правым и левым направлением резьбы из стали марки 20Х, подвергают термообработке — цементации зубьев с последующей закалкой и отпуском.

Источник

Фрезеры (райберы) колонные конусные

Технические характеристики фрезеров (райберов) колонных конусных

Конусные фрезеры ( райберы ) предназначены для проработки труб, имеющих эллипеность (восстановление внутреннего диаметра), расфрезеровывания поврежденных участков (сильные смятия и сломы) труб, очистки «окна» в обсадной колонне . Основная отличительная особенность данных инструментов в конусной форме рабочей поверхности, которая армируется режущими элементами. Режущими элементами могут быть твердосплавные пластины и твердосплавная крошка.

Рис. 57. Фрезер конусный ФКК

«Старейшими» представителями данной группы инструментов являются фрезеры ФКК ( рис. 57 ). ФКК — фрезер колонный конусный — имеет форму усеченного конуса, переходящего в калибрующую (цилиндрическую) часть. Угол при вершине конуса составляет 10°. Изготовляют двух видов: с боковыми и с боковыми и центральным промывочными отверстиями. Режущими элементами фрезеров являются пластины из твердого сплава марки ВК8, вставленные в пазы и припаянные латунным припоем.

Фрезеры ФКК применяются для фрезерования поврежденных участков обсадных колонн.

В табл.32 приведены номенклатура и основные характеристики фрезеров ФКК.

Присоединительная
резьба по ГОСТ 28487-90

Рекомендуемые режимы отработки фрезеров ФКК:

• Частота вращения ротора, об/мин 60—120
• Первоначальная осевая нагрузка, кН 5
• Равномерное повышение нагрузки в период фрезерования, кН до 20
• Расход промывочной жидкости, л/с 12

Основным недостатком фрезеров ФКК, имеющих вооружение в виде режущих пластин, является недостаточная ударная прочность твердосплавных пластин и, как следствие, низкие эксплуатационные показатели всего инструмента.

Лучшими эксплуатационными характеристиками обладают фрезеры ( райберы ) конусные, оснащенные дробленым твердым сплавом. В настоящее время отечественными производителями выпускаются разнообразные виды конусных фрезеров.

• ФКК — с углом при вершине 15°, 1ФКК— с углом при вершине 30°, ЗФКК— с углом при вершине 60° в трех типоразмерах 115, 121 и 127 мм ( рис. 58)
• тип 5Ф — угол 30° и тип 10Ф — угол 60°, выпускаются диаметрами от 111,1 до 269,9 мм ( рис. 59)
• фрезеры матричного типа (армированные твердосплавной крошкой) двух исполнений ( рис. 60 ):
  — ФКК2 — фрезер колонный конусный, с углом конуса 10°;
  — РК2 — райбер конусный, с углом конуса 5°.

Рис.58 Фрезер колонный конусный ФКК
а — ФКК; б — 1ФКК; в — ЗФКК

Рис.59 Фрезеры конусные

Рис. 60 Фрезеры конусные
а — райбер конусный РК2; б — фрезер колонный конусный ФКК2

В табл.33 приведены номенклатура и основные характеристики фрезеров конусных ФКК2, РК2.

Источник

Райбер

Райбер представляет собой инструмент, используемый при проведении капитального ремонта скважин. Инструмент подразделяется на несколько видов, в зависимости от типа и условий проведения работ, и функционально направлен на проведение операций по фрезеровке внутренних поверхностей труб, а также мероприятий по зарезке и бурению второго ствола скважин.

Конструктивно райбер представляет собой устройство с центральным проходным отверстием для подачи промывочного раствора, который обеспечивает охлаждение инструмента и вынос частиц, получаемых в результате его применения. Часть корпуса райбера имеет цилиндрическую форму, вторая представляет собой участок конической формы. На внешних поверхностях райбера расположены зубцы, обеспечивающие возможность фрезеровки.

Если внутри эксплуатационной колонны недостаточно места для фрезеровки, применяется конусный райбер – этот инструмент позволяет фрезеровать внутреннюю поверхность труб НКТ с целью восстановления проходимости. Колонный райбер используется при работе по восстановлению проходимости обсадных труб, подвергшихся деформации.

С помощью фрезер-райбера осуществляется бурение отверстий в обсадной колонне конусной частью устройства и их последующая калибровка цилиндрическим участком для отведения ствола скважины. Наиболее часто при этом применяются несколько райберов разного диаметра: начиная работы самым малым диаметром, отверстие постепенно расширяют, применяя устройства все более крупного диаметра.

В данном случае важным аспектом является выбор места установки отклонителя: если место выбрано неверно, место для вскрытия окна может совпасть с расположением муфтового соединения, что негативно скажется на скорости проведения работ, а также может повлечь ряд других негативных последствий. Не менее важным фактором является правильный выбор нагрузки, передаваемой на устройство: при ее высоком показателе существует риск преждевременного выхода райбера за колонну и, как следствие, уменьшению показателя длины окна, что может повлечь за собой поломку бурильных труб.

Кроме того, райберы могут применяться при проведении ловильных работ: спускаемый в скважину инструмент позволяет подготовить деформированный конец трубы для последующего использования ловильного инструмента: захвата трубы и ее поднятия на поверхность.

Чтобы задать вопрос или сделать заявку,
нажмите на кнопку ниже:

Источник