§ 11. Ловильные инструменты

Для ликвидации аварий с оборудованием, расположенным в скважине, необходимо производить операции, связанные с его зах­ватом, отвинчиванием, механической обработкой, и т. п. Для их

105

выполнения существует большое число инструментов, которые мож­но классифицировать по следующим основным признакам-

по типу рабочего органа захвата: резьбовые, плашечные пру­жинные, комбинированные и др.

по возможности освобождения инструмента после захвата им внутрискважинного оборудования: неосвобождающиеся и освобож­дающиеся;

по принципу действия механизма: механические, гидравличе­ские, гидромеханические.

Инструменты резьбового типа имеют наиболее простую конст­рукцию и выполняются двух основных типов — метчики и колоко­ла. Метчики — неосвобождающиеся инструменты, предназначены для извлечения оставшейся в скважине колонны труб, оканчивающейся вверху муфтой или высаженной частью трубы.

В процессе работы инструмент ввинчивается во внутреннюю поверхность тела трубы или муфты — универсальные метчики МЭУ (рис. Ш.28) или в резьбу муфты — м е т ч и к и М Э С. В верхней части метчика имеется присоединительная резьба, а в нижней или ловильная, или трубная резьба, но нарезанная с уве­личенным натягом, позволяющим плотно без зазора и люфта вво­рачиваться в резьбу муфты. Вдоль корпуса с ловильной резьбой предусмотрены канавки для выхода стружки при врезании ее в аварийный объект. В зависимости от конкретных условий приме­няют метчики с правой или левой ловильной резьбой. Метчики из­готавливают специально для ловли насосно-компрессорных и бу­рильных труб.

Колокола — неосвобождающийся инструмент, служат для зах­вата находящейся в скважине колонны труб путем нарезания 106

резьбы и навинчивания на их наружную поверхность. Различают сквозные колокола КС и несквозные К (рис. III.29). И те и другие представляют собой стальной патрубок, в верхней части которого нарезана резьба муфты бурильного замка, а в ниж­ней — внутренняя ловильная резьба и наружная для присоедине­ния к воронке.

С помощью резьбы в верхней части колокол крепится к колон­не бурильных труб, на которой его спускают в скважину, ловиль­ная резьба служит для внедрения в наружную поверхность аварий­ной трубы и имеет несколько продольных канавок для выхода стружки. Ниже колокола располагается воронка для его центри­рования в эксплуатационной колонне, что облегчает его посадку на аварийную трубу при значительном зазоре между колоколом и стенкой скважины.

Особенностью сквозных колоколов является возможность про­пуска сквозь его корпус сломанного, деформированного или без­муфтового конца ловимой трубы, что обеспечивает возможность захвата и нарезки ловильной резьбы на наружной поверхности бли­жайшего замка или муфты.

Колокола изготавливают с правыми и левыми резьбами: пер­вые — для извлечения колонн труб с правой резьбой целиком, а с левой — по частям с отвинчиванием, вторые — для извлечения колонн труб с левой резьбой целиком, а с правой — по частям.

Инструменты плашечного типа бывают освобождающимися и неосвобождающимися. Первые после захвата аварийного объекта и невозможности его извлечения могут по команде с поверхности отсоединиться, вторые так и остаются соединенными «намертво» и отделяются от него только после извлечения на поверхность. Эти инструменты могут захватывать трубу или какой-либо извлекае­мый аварийный объект за внутреннюю или наружную поверхность.

Труболовка внутренняя неосвобождающаяся ТВ (рис. Ш.ЗО) захватывает трубы за внутреннюю поверхность и извлекает их целиком или по частям — отвинчиванием захвачен­ной части от всей колонны.

Она состоит из переводника 1 для соединения колонны буриль­ных труб со стержнем 2, в средней части которого по наклонной поверхности перемещается плашка 3, предохраняемая от выпадания клином 4. Трубы захватываются в результате заклинивания под­вижной плашки между внутренней поверхностью трубы и стерж­нем труболовки. Для улучшения контакта между деталями трубо-ловки и трубой на поверхности стержня и плашки имеются ост­рые выступы, врезающиеся в тело аварийного объекта.

Труболовка внутренняя освобождающаяся ТВОК1-114×168 (рис. 111.31) предназначена для извлече­ния целиком или по частям колонн НКТ диаметром 114 мм из эк­сплуатационных колонн диаметром 168 мм. Она представляет со­бой цилиндрический корпус 5 с центральным сквозным промывоч­ным отверстием, в верхней части которого навернута муфта-пере­водник 1 для соединения с бурильной колонной. В нижней части

107

корпуса имеется наклонная плоскость с продольным выступом, на котором установлена плашка 6 с поводком 8. Плашка свободно перемещается по наклонной плоскости, для предохранения ее от выпадения имеется клин 7.

Диаметрально противоположная сторона корпуса имеет выступ с нанесенными на нем острыми зубчиками, аналогичными зубчи­кам на рабочей поверхности плашки.

Поводок 8 с прорезью охватывает винт 11, ввинченного в кольцо 2, свободно одетое на корпус и зафиксированное относи­тельно него винтами 10 и 12, гладкие концы которых входят в уг­лубление корпуса. На верхнем конце поводка навинчена гайка 9.

В продольных, диаметрально расположенных пазах корпуса винтом 4 закреплены концы двух пластинчатых пружин 8, верх­ние концы которых изогнуты и выступают за диаметральный га­барит корпуса труболовки.

108

Во время работы с труболовкой ее осторожно вводят внутрь аварийных труб до тех пор, пока она не упрется в кольцо 2. При этом во избежание преждевременного срезания винтов 10 и 12 осевая вертикальная нагрузка на труболовку не должна превы­шать 5—10 кН.

Плашка 6 после введения труболовки в трубу под действием собственного веса опускается вниз и заклинивается между корпу­сом 5 и стенкой ловимой трубы. При подъеме труболовки нагруз­ки на плашку увеличиваются и ее зубцы и насечка на корпусе все глубже проникают в тело трубы, надежно захватывая ее.

Если по каким-либо причинам извлечь труболовку с захвачен­ной трубой не удается, то колонну бурильных труб, на которых она висит, резко опускают вниз, создавая на труболовку нагруз­ку, срезающую винты 10 и 12, удерживающие кольцо 2. В резуль­тате плашка перемещается вверх и утапливается в корпусе. От перемещения плашки вниз предохраняют выступающие концы пружин 3, которые упираются в нижний торец кольца 2.

Труболовка наружная освобождающаяся 1ТНО-89-168 (рис. 111.32) для извлечения аварийной колон­ны труб целиком или по частям захватывает трубу за ее наруж­ную поверхность или за поверхность муфты в эксплуатационных колоннах диаметром 168 мм.

Труболовка состоит из корпуса 4 с левой резьбой в верхнем конце для ввинчивания переводника 1. Ниже нарезана цилиндри­ческая резьба, в которую ввинчен упор 2, а еще ниже прорезаны четыре паза под выступы гайки-фиксатора 5 механизма освобож­дения. Внутри корпуса перемещается упорный винт 6. В нижней части корпуса нарезана левая цилиндрическая резьба, в которую ввернут переводник 14, соединенный с воронкой 15.

В стенках нижней части [корпуса расточена коническая поверх­ность и в четырех пазах располагаются четыре плашки 12, уста­новленные в окнах плашкодержателя 11. Перемещение плашек вниз ограничено упором плашкодержателя 11 в кольцевой уступ переводника 14, а вверх — упором торца винта 6 в механизм ос­вобождения.

Труболовку спускают в скважину на бурильных трубах с левой резьбой и осторожно накрывают ею верхний конец аварийных труб, заводя его в труболовку. Для захвата плашками трубы соз­дают натяжку инструмента, благодаря чему плашки перемещают­ся относительно корпуса вниз, врезаясь зубьями в тело трубы.

После этого приступают к извлечению трубы, постепенно уве­личивая нагрузку на инструмент.

Если извлечь колонну не удается и необходимо освободить ин­струмент от захваченной трубы, то поступают следующим образом: не поднимая инструмента, вращают его вместе с труболовкой про­тив часовой стрелки на 20 оборотов. При этом корпус, плашкодер-жатель, плашки, гайка-фиксатор, переводник, упор и воронка бу­дут вращаться относительно неподвижных аварийных труб и упор­ного винта, что обеспечивается врезанием в торец ловимой колон-

109

ны зубьев, расположенных на нижнем торце упорного винта. Вра­щение продолжается до тех пор, пока гайка-фиксатор не выйдет из зацепления с упорным винтом и не займет крайнее нижнее по­ложение. При этом гайка-фиксатор нижним торцом и выступами упирается в заплечник корпуса, а верхним удерживает винт и свя­занные с ним плашкодержатель и плашки в верхнем положении. Поскольку плашки при этом не захватывают аварийную трубу, становится возможным подъем труболовки.

Для извлечения аварийных штанг и труб малого диаметра пред­назначен комбинированный ловитель ЛКШ-114 (рис. 111.33). Он позволяет захватить за тело или муфту штангу диаметром от 12 до 22 мм или за тело безмуфтовую трубу с гладкими концами диаметром 48 мм.

Ловитель состоит из корпуса 4, двух комплектов плашек 5 и 3, верхнего и нижнего плашкодержателей 2 и 7, удлинителя У, во­ронки 9, пружины 3 и соединительных винтов 6.

В верхней и нижней частях корпуса 4 в конических расточках располагаются плашки 5 для ловли за тело штанг, плшки 8 для ловли штанг за муфту. Пазы, в которых перемещаются плашки, имеют форму ласточкиного хвоста, перемещающаяся в них плашка всегда находится в рабочем положении. Плашки перемещаются в корпусе синхронно, так как соединены плашкодержателем.

Ловитель спускают на бурильных трубах с левой резьбой и ос­торожно залавливают штангу, пропуская ее внутрь ловителя. Пос­ле этого ловитель поднимают и плашки, захватив штангу, спуска­ются вниз.

Для извлечения из скважины неприхваченных труб, скважинных штанговых насосов и других предметов применяют овершоты, состоящие из цилиндрического корпуса, внутри которого раз­мещается кольцо с тремя пружинными лепестками, направленными вверх.

Овершот спускают на трубах, накрывают им аварийный объ­ект — пружинные лепестки при этом отгибаются и свободно про­пускают его внутрь корпуса. После начала подъема овершота пру­жинные лепестки скользят по наружной поверхности аварийного объекта, пока не упрутся в какой-либо выступ или не попадут в канавку, после чего начинается их совместный подъем.

Райберы и фрезеры (рис. 111.34, 111.35) служат для ме­ханической обработки металлических предметов в обсаженных скважинах для придания им геометрической формы, позволяющей использовать ловильный инструмент для их захвата.

Для обработки внутренней поверхности верхнего поврежденно­го конца оставшихся в скважине труб применяют райбер — 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 поверх-

111

ности райбера должны обеспечивать после обработки трубы воз­можность ее надежного захвата внутренней трубоголовкой для ис­пользования метчика.

Для выравнивания и очистки кольцевого пространства вокруг колонны прихваченных труб применяют режуще-истирающие фрезеры ФК, а для сплошного фрезерования — фрезеры

Рис. III.34. Райбер

Ф. 3. Помимо них применяются колонные конусные фрезеры для очистки внутренней поверхности эксплуатационной колонны или для обработки ее суженного участка.

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.

Печать предназначена для определения положения и состояния верхнего конца аварийного объекта, находящегося в скважине. Эту информацию получают, анализируя деформацию пластичной оболочки печати после ее извлечения из скважины.

Печать (рис. 111.36) состоит из двух основных узлов — кор­пуса с деталями для получения оттиска и зажимного устройства, В нижней части корпуса четырьмя винтами прикреплен резиновый стакан, на который надета алюминиевая оболочка. Ее верхняя часть, имеющая форму перьев, загнута на кольцевой заплечник корпуса и прижата нажимной втулкой, на которую воздействует нажимная гайка, перемещающаяся относительно корпуса.

В верхней части корпуса навернут переводник с замковой резь-

112

бой для присоединения к колонне бурильных труб, на которых пе­чать опускается в скважину. Внутри корпуса печати предусмотре­но отверстие для течения промывочной жидкости.

Печати предназначены для работы в колоннах обсадных труб с условными диаметрами 114, 140, 146, 168 мм.