Компоновка низа бурильной колонны для освобождения прихваченных труб

Компоновка низа бурильной колонны для освобождения прихваченных труб

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технике бурения. Цель - повышение надежности работы компоновки при нанесении удара, направленного вниз. Компоновка содержит ударный механизм 3 с узлом расщепления и расположенный под ним участок бурильных труб 1 с утяжеленными бурильными трубами 2. В нижней части компоновки установлен телескопический ударный переводник 4. Свободный ход последнего равен свободному ходу механизма 3. Его свободный ход принимается равным упругому удлинению участка труб 1 с трубами 2 за счет собственного веса. Сила удара переводника 4 определяется напряженным состоянием участка труб 1, расположенного под механизмом 3. Последний срабатывает в момент создания силы натяжения в узле расщепления, равной по абсолютной величине масс труб 1. Энергия волны разгрузки участка труб 1, сформированная в момент его срабатывания, распространяясь вниз, обеспечивает подвижку нижнего конца трубы 2 и удар переводником 4, соединенным с прихваченной частью колонны. I ил. i (I С N а

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„1460194!

5g) 4 Е 21 В 31/00, 31/107

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

©

С вМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4077530/22-03 (22) 21.04.86 (46) 23.02.89. Бюл. № 7 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам (72) В. H. Панов (53) 622.248 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 832044,(кл. E 21 В 23/00, 1978.

Самотой А. К. Прихваты колонн при бурении скважин. M., 1984, с. 193 — 196. (54) КОМПОНОВКА НИЗА БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ ДЛЯ ОСВОБОЖДЕНИЯ

ПРИХВАЧЕННЫХ ТРУБ (57) Изобретение относится к технике бурения. Цель — повышение надежности работы компоновки при нанесении удара, направленного вниз. Компоновка содержит ударный механизм 3 с узлом расщепления и расположенный под ним участок бурильных труб l с утяжеленными бурильными трубами 2. В нижней части компоновки установлен телескопический ударный переводник 4. Свободный ход последнего равен свободному ходу механизма 3. Его свободный ход принимается равным упругому удлинению участка труб 1 с трубами 2 за счет собственного веса. Сила удара переводника 4 определяется напряженным состоянием участка труб 1, расположенного под механизмом 3. Последний срабатывает в момент создания силы натяжения в узле расщепления, равной по абсолютной величине масс труб 1. Энергия волны разгрузки участка труб 1, сформированная в момент его срабатывания, распространяясь вниз, обеспечивает подвижку нижнего конца трубы 2 и удар переводником 4, соединенным с прихваченной частью колонны. 1 ил.

Р@

1460194

Изобретение относится к технике бурения нефтяных и газовых скважин и может быть использовано при ликвидации прихватов.

Цель изобретения — повышение надежности работы компоновки бурильной колонны для освобождения прихваченных труб при нанесении удара, направленного вниз.

На чертеже представлена схема компоновки бурильной колонны.

Компоновка содержит бурильные трубы 1, участок утяжеленных бурильных труб (УБТ)

2, ударный механизм 3 с узлом расцепления, телескопический ударный переводник 4, связанный с заклиненным долотом 5.

При прихвате труб в скважине (или инструмента) производится спуск следующей компоновки для соединения с прихваченной частью колонны труб (инструментом): направляющая воронка, калибр, соответствующий резьбе конца прихваченных труб, безопасный переводник, телескопический ударный переводник 4, утяжеленная бурильная труба 2, бурильные трубы 1 расчетной длины, ударный механизм 3, бурильные трубы до устья скважины и ведущая (квадратная) штанга. С учетом установленного режима работы ударного механизма 3, а также сил сопротивления при движении бурильного инструмента в скважине устанавливают усилие срабатывания механизма 3 (Pep.) по индикатору веса.

Длина L труб, расположенных под механизмом 3, определяется в зависимости от усилия срабатывания последнего

L= —" —, Ъ где 1 — длина труб под ударным механизмом, м;

Р, — усилие срабатывания ударного механизма, Н;

q — приведенный вес одного метра труб, расположенных под ударным механизмом, Н/м.

При этом масса труб под ударным механизмом по абсолютной величине равна усилию его срабатывания.

Так, например, при глубине прихвата

1500 м, диаметре бурильных труб 140 мм, толщине стенки трубы 9 мм, диаметре

УБТ, равном 178 мм, усилии срабатывания ударного механизма Р р=700 кН, длина участка труб, расположенного под механизмом, равна

Р Р 70000 — — 1944 м

q 36 (ц=з6 Н/м — приведенный вес 1 м труб). .. ину свободного хода ударного механизма определяют по упругому удлинению

1944 м труб за счет собственного веса, т. е.

Р=р L 7 0000 1 94400

2 Е.F 2-2 10 37

=0,92м, 10 где h — величина свободного хода ударного механизма, м;

E — модуль продольной упругости материала труб, Па;

F — плошадь поперечного сечения бурильной трубы, м .

Таким образом, ударный механизм в этом случае располагают на 1944 м выше телескопического ударного переводника, а свободный ход ударного механизма устанавливают па величину упругого удлинения, т. е. 0,92 м. конструкция механизма не позволяет р,;,ировать его свободный ход, то подбирают механизм с длиной свободного хода, не превышающей 0,92 м.

Сила удара телескопического ударного переводника определяется напряженным состоянием участка труб, расположенного под ударным механизмом. Удар телескопическим переводником происходит с коэффициентом динамичности, зависящим от отношения площадей поперечного сечения

УБТ и бурильных труб, т. е. сила удара (Р:) равна ,0 — -г--= гЗ7 =

Р ..=Р р — — " — =700 — — =1470 кН, где Fv — плошадь поперечного сечения УБТ, После спуска компоновки в скважину и соединения ее с прихваченной частью колонны труб приступают к зарядке ударного механизма существующими способами, соответствующими его конструкции.

Срабатывание механизма осуществляется в момент создания силы натяжения в узле расцепления ударного механизма, равной по абсолютной величине массе бурильных

40 труб, расположенных под ударным механизмом. Энергия волны разгрузки участка труб, находящегося под ударным механизмом, сформированная в момент его срабатывания, распространяясь вниз по растянутой части колонны, обеспечивает под4> вижку нижнего конца утяжеленной бурильной трубы и удар телескопическим ударным переводником, соединенным с прихваченной частью колонны, свободный ход которого равен свободному ходу ударного механизма. Регламентирование величины подвижки обеспечивает соударение нижнего конца утяжеленной бурильной трубы с прихваченной частью колонны труб. При подвижке менее длины свободного хода ударного механизма удар будет происходить под сжатой силой собственного веса части колонны труб, что нежелательно, так как в этом случае не исключена остаточная деформация бурильных труб.

1460194

Формула изобретения

Составитель И. Левкоева

Редактор А. Мотыль Техред И; Верес Корректор И.Муска

Заказ 421 29 Тираж 514 Подп исное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», r. Ужгород, ул. Гагарина. 101

Компоновка низа бурильной колонны для освобождения прихваченных труб, включаюшая ударный механизм с узлом расцепления и расположенный под ним участок бурильных труб с утяжеленными бурильными трубами, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы компоновки при нанесении удара, направленного вниз, она снабжена в нижней части телескопическим ударным переводником, свободный ход которого равен свободному ходу ударного механизма, при этом свободный ход последнего принимается равным упругому удлинению участка бурильных труб с утяжеленными бурильными трубами за счет собственного веса.