Спо при ремонте скважин

Инструмент для проведения СПО

При проведении спуско-подъемных операций необходимо захва­тывать и удерживать на весу подземное оборудование. Для той цели используются различные захватные приспособления, крепящиеся на крюке. К ним относятся элеваторы и хомуты. Элеваторы различают­ся по назначению и конструкции. По назначению элеваторы бывают трубные и штанговые, соответственно для труб и штанг.

По типу захвата и удержания трубные элеваторы разделяются на элеваторы:

— с захватом под муфту;

— с захватом под высадку трубы;

— с захватом за тело трубы (элеватор-спайдер).

Элеваторы первого типа наиболее распространены и предназна­чены для работы с муфтовыми трубами. Элеваторы второго типа при­меняются для работы с трубами с высадкой наружу, а третьего типа ­для работы с безмуфтовыми трубами, а также в случае, когда контак­тная нагрузка от веса колонны превышает допустимую.

Конструктивное исполнение элеватора зависит от диаметра зах­ватываемых труб, от способа захватывания, несущей нагрузки и тех­нологии ремонта. Этим объясняется многообразие конструкций труб­ных элеваторов, применяемых при подъемном ремонте скважин. Для насосно-компрессорных труб применяют втулочные (с одним штро-пом) и балочные (с двумя штропами) элеваторы. Первые получили наибольшее распространение в подземном ремонте.

Элеватор относится к наиболее ответственным инструментам спус­ко-подъемных операций, его отказ может привести к травмам и серь­езным авариям, ликвидация которых потребует значительных средств.

В элеваторе наиболее ответственным элементом является механизм запирания (затвор), который должен обеспечить надежное закрыва­ние захватного устройства во время спуско-подъемных операций.

К элеваторам предъявляются следующие требования:

— обеспечение надежной работы в условиях сильного загрязнения поверхности трубы нефтью, парафинами и солями, а также при низких температурах;

— стойкость к динамическим нагрузкам от рывков и ударов, возни­кающих при эксплуатации, например при ловильных работах;

— легкость и удобство в работе;

— отсутствие выступающих частей во избежание задевания при подъеме за элементы талевой системы, одежду оператора и т.д.;

— надежное запирание, предотвращающее самопроизвольное откры­тие в процессе СПО.

Кроме того, механизм запирания должен:

— обеспечивать надежную работу рукой в рукавице, причем жела­тельно одной рукой, так как при этом увеличивается устойчивость оператора;

— выдерживать большое количество циклов открытия-закрытия;

— быть простым и надежным в работе;

— обеспечивать однозначность положения закрыто-открыто;

— иметь несколько степеней защиты от несанкционированного рас­крытия;

положение механизма запирания должно контролироваться как визуально, так и на слух, по щелчку.

На промыслах в подзем­ном ремонте наибольшее распространение получили одноштропные (втулоч­ные) элеваторы с захватом под муфту типа, входящие в комплект инструмента для работы с насосно-ком-прессорными трубами. Первыми такими элевато­рами были элеваторы ЭГ конструкции Молчанова. В настоящее время выпуска­ются модернизированные конструкции этих элевато­ров.

Элеватор ЭТА (рис. 26)

Одноштропные элева­торы ЭТА с автоматичес­ким захватом предназначаются для захвата и удержания на весу на-сосно-компрессорных труб с гладкими и высаженными концами при механизированном свинчивании и развинчивании труб, а также при ручной работе со слайдером.

Рис.26 Элеватор ЭТА-50

Элеватор состоит из корпуса, серьги, соединенных шарнирно с помощью пальцев и шплинтов. В корпусе помещен узел зах­вата, с тыльной стороны которого располагается рукоятка, со­единенная с корпусом при помощи направляющей втулки и двух штырей. Левая и правая направляющие, прикрепленные к кор­пусу элеватора болтами, обес­печивают раскры­тие и закрытие че­люстей захвата.

Характеристики элеваторов ЭТА

Показатели	ЭТА-32	ЭТА-50
Грузоподъёмность, т
Условный диаметр труб, мм	48…73	60…89
Габариты, мм	265x200x540	280x230x575
Масса, кг

Внутренняя по­лость литого кор­пуса имеет поверх­ность под захват для труб.

Захват для труб является сменным узлом, подбирае­мым в зависимости от диаметра труб.

Элеваторы балочного типа (двухшторопные) выпускаются не­скольких марок.

Двухштротые элеваторы типа ЭХЛ (Халатяна) (рис. 27) состо­ят из корпуса с расточкой под трубу и боковыми проушинами под штропы. В верхней части корпуса имеется кольцевая выточка для зат­вора, представляющая собой разрезанное кольцо под диаметр трубы. Затвор свободно перемещается в кольцевой выточке. На корпусе име­ется горизонтальная прорезь, через которую пропущена рукоятка для управления затвором. Для предотвращения открытия элеватор снаб­жен предохранителем. Для предотвращения выпадания штропов от­верстия в проушинах запираются шпильками.

Рис. 27 Элеватор типа ЭХЛ

Элеваторы штанговые ЭШН, ВМ, ЭША, ЭШ (рис. 28) Элеваторы штанговые (типа ЭШН) предназначены для захвата и удержания на весу насосных штанг в процессе спуско-подъемных операций при текущем ремонте скважин. Элеватор состоит из корпу- са, втулки, вкладыша и штопора. В кольцевой расточке корпуса вращается втулка, расположенная эксцентрич­но относительно централь­ного отверстия. В корпусе и втулке имеется вырез для ввода штанги.

Характеристики элеваторов типа ЭШН

Тип	ЭШН-5	ЭШН-10
Грузоподъёмность, т
Диаметр отверстия в стенных вкладышах, мм, при диаметре штанг, мм
16, 19, 22
Высота корпуса, мм
Диаметр штропа, мм
Габариты, мм	225x125x490	230x125x490
Масса, кг	11,6

Рис.28 Элеватор штанговый ЭШН-10

На опорном выступе эле­ватора закреплен сменный вкладыш, предохраняющий корпус элеватора от износа.

Конструкцией элеватора предусмотрены две пары для втулки: одна — для штанг диаметром 16, 19, 22 см, а вторая — для штанг диамет­ром 25 мм. Корпус элевато­ра имеет два шипа, на кото­рые надевается штроп. Эле­ватор изготавливают двух типоразмеров с одинаковыми сменными втулками, вкладышами и крепежными винтами.

Элеваторы ВМ и ЭША, грузоподъемностью 10 т, являются анало­гами элеваторов фирмы «Oil Country».

Источник

Механизмы и инструмент, применяемый при СПО.

В процессе углубления скважины (промывки, проработки) необходимо удлинять (наращивать) бурильный инструмент в скважине. Это связано с тем, что квадратная штанга имеет определённую длину. Перед наращиванием скважину необходимо промыть, приподнять квадрат до выхода замка из стола ротора, остановить буровой насос, колонну бурильных труб закрепить в столе ротора клиновым захватом. Затем остановить буровые насосы, отвернуть квадрат от бурильной колонны и установить его в шурф. Отсоединить крюкоблок от вертлюга и с помощью штропов взять со стола ротора предварительно подготовленный элеватор, заводя их в проушины элеватора, которые имеют пружинные защёлки или предохранительные шпильки от самопроизвольного выпадения штропов из проушин. В это же время с приёмных мостков в буровую с помощью вспомогательной лебёдки затаскивается очередная, прошаблонированная бурильная труба со смазанными резьбами. Труба цепляется за элеватор, и бурильщик с помощью талевой системы буровой установки, затаскивает её в буровую, где помощники бурильщика, работая отводными крючками, принимают её и устанавливают в муфту бурильной колонны, удерживаемой в роторе клиньями. Бурильщик наворачивает её, приподнимает бурильную колонну, открывает клиновой захват и приступает к спуску бурильной колонны в скважину. При достижении элеватором клинового захвата, бурильный инструмент останавливается, закрывается клиновой захват, на который разгружается бурильная колонна, снимается элеватор, устанавливается на стол ротора, отцепляется от штропов. Крюкоблок зацепляется за серьгу вертлюга, квадрат извлекается из шурфа и наворачивается на бурильную колонну. Запускаются буровые насосы, восстанавливается циркуляция бурового раствора и продолжается бурение. Рассмотренный способ наращивания бурильного инструмента является классическим.

Спуско-подъёмные операции (СПО) – это операции производимые в скважине с целью замены долота, изменения компоновки и выполнения других технологических работ. СПО при бурении скважин – трудоёмкая и тяжёлая работа, на которую затрачивается в среднем 18 – 20% всего календарного времени бурения. Особенно много времени занимают эти работы при бурении глубоких скважин. Процесс подъёма бурильной колонны из скважины состоит из циклически повторяющихся в определённой последовательности операций:

Ø Подъём всей колонны на длину, немного большую длины одной свечи;

Ø Остановка колонны в подвешенном состоянии;

Ø Установка колонны на стол ротора на клинья и освобождение поднятой свечи от растягивающей нагрузки;

Ø Отвинчивание свечи от колонны и установка её внутри буровой в специальный магазин.

Ø Спуск ненагруженных крюка и элеватора для подъёма колонны на длину очередной свечи;

Ø Остановка крюка для захвата бурильной колонны;

Ø Захват и подъём колонны на длину следующей свечи.

Спускают бурильную колонну в обратной последовательности.

Для выполнения всех этих операций буровая установка снабжается комплексом механизмов и инструмента для захвата, подъёма, удержания на весу или на столе ротора бурильной или обсадной колонны при свинчивании и развинчивании труб, извлекаемых из скважины или спускаемых в неё. Для выполнения этих операций используют элеваторы, клиновые захваты, предохранительные пояса, механические, машинные и круговые ключи.

Клиновые захваты для бурильных и обсадных труб – предназначены для захвата и удержания на весу колонны бурильных труб в роторе в процессе бурения и СПО. В комплект клиньев входят четыре клина с набором плашек, с зубчатой насечкой. Каждый клин при помощи шарниров соединён с параллелями, которые при СПО по команде бурильщика опускаются в зазор между бурильной трубой и внутренней конусной поверхностью роторных вкладышей. При этом бурильные трубы в скважине удерживаются в подвешенном состоянии.

Клиновым захватом управляют сжатым воздухом под давлением 0,6 – 0,8 МПа. с пульта бурильщика.

Бурильные штропа – предназначены для подвешивания элеватора на крюке. Они воспринимают всю нагрузку, возникающую при СПО бурильных и обсадных колонн, так как являются соединительным звеном между крюком и элеватором.

Машинные ключи – предназначены для раскрепления или докрепления бурильных замков, резьбовых соединений обсадных труб и компоновок бурильного инструмента.

Машинные ключи подвешиваются в буровой на канатах диаметром не менее 12,5 мм. с противовесами уравновешивающими ключи. Ключи подвешены в горизонтальном положении внутри буровой на высоте 1,4 – 1,6 м. от пола. При такой системе ключи легко могут перемещаться в вертикальной плоскости на определённую высоту.

В буровой у ротора подвешивают два ключа. При помощи ключа, находящегося с левой стороны (если смотреть на лебёдку со стороны мостков), задерживают трубы от проворачивания. На конце плеча этого ключа закреплены два каната, рабочий и страховой, диаметром не менее 18,5 мм. прикреплённые к ноге вышки. Рабочий канат должен быть короче страхового на 5 – 10 см. Второй такой же ключ, с канатами такого же диаметра расположен с правой стороны, только рабочий канат прикреплён к пневмораскрепителю. Эти ключи называются УМК и состоят из рычага, подвески, корпуса и трёх челюстей.

Буровые автоматические ключи – предназначены для раскрепления, развинчивания и свинчивания бурильных и обсадных труб с помощью пневмо или электродвигателя. К таким ключам относятся стационарные ключи АКБ – 3М2 и подвесные ключи типа ПБК, ТСК и др.

Ключ в буровой подвешивается на канате. Высота подвески регулируется пневматическим цилиндром с пульта управления, установленного внутри буровой.

При СПО должны выполняться следующие требования:

Ø Ведение спуско-подъёмных операций должно осуществляться с использованием механизмов для свинчивания и развинчивания труб и специальных приспособлений. Между бурильщиком и верховым рабочим должна быть обеспечена надёжная связь.

Ø Скорости СПО с учётом допустимого колебания гидродинамического давления и продолжительность промежуточных промывок регламентируется проектом.

Ø При отклонении реологических свойств бурового раствора и компоновок бурильной колонны от проектных необходимо внести коррективы в регламент по скорости СПО с учётом допустимых колебаний гидродинамического давления.

Ø При подъёме бурильной колонны наружная поверхность труб должна очищаться от бурового раствора с помощью специальных приспособлений (обтираторов).

Ø При появлении посадок во время спуска бурильной колонны следует произвести промывку и проработку ствола скважины в интервалах посадок.

Ø На устье необходимо устанавливать устройство, предупреждающее падение посторонних предметов в скважину при отсутствии в ней колонны труб и при СПО.

Ø Свечи бурильных труб и утяжелённых бурильных труб, устанавливаемые на вышке, должны страховаться от выпадения из-за пальца.

Запрещается проводить СПО при :

Ø отсутствии или неисправности ограничителя подъёма талевого блока и грузоподъёмности лебёдки;

Ø неисправности оборудования, инструмента;

Ø неполном составе вахты;

Ø скорости ветра не более 20 м/с.

Ø потери видимости более 20 м. при тумане и снегопаде.

Раскреплять и свинчивать резьбовые соединения бурильных труб и других элементов компоновки бурильной колонны при помощи ротора запрещается.

Буровая бригада ежесменно должна проводить профилактический осмотр подъёмного оборудования (лебёдки, талевого блока, крюка, крюкоблока, вертлюга, штропов, талевого каната и устройств для его крепления, элеваторов, спайдеров, предохранительных устройств, блокировок и др.).

При СПО запрещается:

Ø находиться в радиусе (зоне) действия автоматических и машинных ключей, рабочих и страховых канатов;

Ø подавать бурильные свечи с подсвечника и устанавливать их без использования

Ø специальных приспособлений;

Ø пользоваться перевёрнутым элеватором.

Режимы подъёма ненагруженного элеватора, а также снятие с клиньев колонны бурильных и обсадных труб должны исключать раскачивания талевой системы.

Подводить машинные и автоматические ключи к колонне бурильных (обсадных) труб разрешается только после посадки их на клинья или элеватор.

При применении пневмораскрепителя необходимо, чтобы натяжной канат и ключ располагались в одной горизонтальной плоскости. Канат должен надёжно крепиться к штоку пневмораскрепителя. Работа пневмораскрепителя без направляющего поворотного ролика запрещается.

В процессе бурения и после окончания долбления ведущую трубу следует поднимать из скважины на первой скорости.

При спуске бурильной колонны запрещается включать клиновой захват до полной остановки колонны.

Талевый канат нужно заменить на новый если:

Ø оборвана прядь каната;

Ø на шаге свивки каната диаметром до 20 мм. число оборванных проволок составляет более 5%, а каната диаметром свыше 20 мм. – более 10% от всего числа проволок в канате;

Ø одна из прядей вдавлена (вследствие разрыва сердечника);

Ø канат вытянут или сплюснут и его наименьший диаметр составляет 75% и менее от первоначального;

Ø износ и коррозия достигают 40% и более от первоначального диаметра проволок;

Ø канат подвергся действию высокого напряжения.

Источник