Технология сварки обсадных труб

Часто бурение в сложных неустойчивых грунтах сопровождается осложнениями, связанными с обрушением стенок скважины, поглощением бурового раствора и т.д. Обрушении скважины происходит раньше, чем успевают опустить обсадную трубу, что влечет за собой дополнительные траты времени на очистку и повторный спуск обсадной колонны.

Инструмент для бурение с опережающей обсадкой создан для решения таких проблем и прекрасно подходит для бурения в сложных грунтах, в том числе: песках, валунно-галечных отложениях, водонасыщенных грунтах и т.д.

Производители

Долота для бурения с одновременной обсадкой скважины производят в России и за рубежом.

Зарубежные

  • Symmetrix, Elemex, Odex – Atlas Copco, ШвецияТехнология сварки обсадных труб
  • TUBEX – Sandvik, ШвецияТехнология сварки обсадных труб
  • Superwing, TRB – Topdrill, Южная КореяТехнология сварки обсадных труб
  • Super Jaws – Numa, СШАТехнология сварки обсадных труб
  • Durawing (SIS) – EVERDIGM, Южная КореяТехнология сварки обсадных труб
  • Casing Systems – GeoRocFor, КанадаТехнология сварки обсадных труб
  • и т.д.

На рынке представлена и одновременная обсадка китайского производства, но высоким качеством она не отличается.

Основная проблема с зарубежными системами — это стоимость и наличие. Как правило поставляются под заказ, долго и дорого. Весь инструмент рассчитан на несколько другой диаметр обсадных труб, нежели принятые за правило диаметры в России.

Российская система

  • Система одновременной обсадки от ООО СДИ – Одновременная-обсадка.рф

Изготавливают долота трех типов, в зависимости от свойств грунта, с различными хвостовиками, для всех видов пневмоударников отечественного и зарубежного производства.

Долото РД

Технология сварки обсадных труб

Диаметры обсадных труб 108, 114, 127, 133, 146, 159 мм. Под каждый диаметр выпускается соответствующее долото.

Долото СД

Технология сварки обсадных труб

Диаметры обсадных труб 102, 108, 114, 127, 133, 146, 159 мм. Под каждый диаметр выпускается соответствующее долото.

Долото ТД

Технология сварки обсадных труб

Диаметр обсадных труб 114, 127, 133, 146, 159, 168, 219, 325 мм. Под каждый диаметр выпускается соответствующее долото.

Принцип работы

Общий принцип работы данным инструментом заключается в том, что долото обеспечивает диаметр бурения больше обсадной трубы и тянет её за собой. После завершения бурения породразрушающий инструмент изменяет свои габариты до внутреннего диаметра обсадной трубы и без труда извлекается из скважины.

Принцип работы на основе долота типа «РД».

Технология сварки обсадных труб

Буровое долото «РД» изображено на рисунке выше, состоит из корпуса (1) в котором установлены два сегмента (2). Рабочая поверхность сегментов армирована твердосплавными штырями. Корпус долота имеет хвостовик, предназначенный для соединения с пневмоударником.

Долото, воспринимая ударные нагрузки от пневмоударника, производит разрушение породы. Благодаря тому, что долото вращается совместно с буровым ставом, происходит равномерное разрушение забоя. В процессе бурения долото перемещает в скважину обсадную трубу (4) через стартовую втулку (3).

Инструкция

Коротко, инструкция к российской обсадной системе:

  1. Пневмоударник и долото устанавливается на буровой станок. Хвостовик долота перед установкой в пневмоударник необходимо протереть ветошью и смазать солидолом.

  2. Начинают бурение без обсадной трубы, пока грунт не начинает обсыпаться (Глубина примерно 1 м). Эксплуатацию нового долота производить при уменьшенном осевом усилии в течение 5-10 минут для приработки твердосплавных штырей.

  1. Буровой став поднимается для установки обсадной трубы.

  2. На долоте предусмотрен бурт для установки стартовой втулки. Стартовая втулка приваривается к первой обсадной трубе. Сварные швы рекомендуется усилить путем приваривания дополнительных накладок.После монтажа стартовой втулки, выполнить наращивание на буровой став первой обсадной трубы.

  1. Установить сегменты долота в рабочее положение, чтобы сегменты выходили за внешний диаметр обсадной трубы.

  2. Продолжить бурение с обсадной трубой. Установить минимальные значения скорости вращения и усилия подачи бурового става, для уменьшения истирания долота. При использовании отечественных пневмоударников, установить давление компрессора на 0,6 МПа. Следить за интенсивностью выносимого шлама. Выход шлама происходит через обсадную трубу. В случае падения скорости бурения продуть забой, путем остановки подачи и приподнимания буровой колонны не более чем на 3 см.

    Для удобства дальнейшего наращивания колонны, оставлять над устьем скважины не менее 300 мм обсадной трубы.

  1. При необходимости выполнить наращивание обсадной трубы. Осуществить сварку торцов обсадных труб. Особое внимание уделить центровке стыкуемых обсадных труб.

  2. На стыки обсадных труб приварить пластины для усиления соединения.

  1. По шламу определяют породу и производят выбор режима бурения.

  2. Извлечение бурового става и пневмоударника осуществляется при левом вращении. Сегменты долота при этом складываются и позволяют беспрепятственно перемещаться к устью скважины внутри обсадной трубы.

Видео

  • Техническое обслуживание долота заключается в своевременной замене изношенных сегментов для поддержания изделия в исправном состоянии.
  • Долото считается непригодным при поломке или выпадении более 50% штырей периферийного ряда и износе рабочей поверхности штырей до 2/3 их диаметра.
  • Для замены изношенных сегментов необходимо:
  1. Извлечь стопорный палец сегментов;

  2. Заменить изношенные сегменты на новые;

  3. Установить и зафиксировать стопорный палец.

Методы соединения обсадных труб при бурении скважины на воду

Технология сварки обсадных труб

Обсадные трубы должны выполнять несколько основных задач:

  • сохранять геометрию и герметичность скважины, выдерживая давление грунта
  • иметь необходимый уровень коррозионной стойкости
  • обеспечивать длительный срок службы скважины
  • не снижать качество воды, поступающей из водоносного горизонта

Надежное соединение обсадных труб

При обсадке скважины торцы труб могут быть соединены одним из перечисленных способов:

  • резьбовое соединение
  • сварка
  • раструб
  • муфта

В скважине стыки между трубами должны обеспечивать герметичность — это самая важная характеристика, наличие которой гарантирует поступление из скважины чистой воды. Какое соединение надежнее? Оценим каждое с учетом нескольких параметров.

Резьбовое соединение

Соединить трубы резьбой потребует больше расходов, так как резьба нарезается на специальном оборудовании. Однако сам процесс свинчивания элементов обсадной колоны осуществляется быстро и в результате Вы получаете самое прочное и герметичное соединение, что очень важно для организации качественного водоснабжения.

Технология сварки обсадных труб резьбовое соединение стальных труб — прочное и долговечное

Учитывая, что обсадная колонна, опущенная в скважину (особенно в глубокую) становится практически неремонтопригодной, мы советуем использовать резьбовое соединение. Качественно обсадить скважину трубами с резьбой может только профессиональная бригада буровиков со специальным оборудованием.

Соединение сваркой

Неправильно сделанный сварной шов может оказаться местом потери герметичности и начала коррозии. В любом случае локальное термическое воздействие на металл снижает его коррозионную устойчивость. Требуется профессиональный сварщик и дополнительное время, чтобы качественно сварить каждый стык.

Технология сварки обсадных труб сварное соединение стальных труб

Раструбное соединение

Быстрое соединение. Низкая прочность и герметичность обсадной колонны как при вертикальном, так и боковом смещении грунта.

Технология сварки обсадных труб раструбное соединение с резиновым уплотнителем

Соединение с помощью муфты

Используется в основном для соединения асбоцементных и аналогичных им труб. Муфты, фитинги и разнообразные переходники усложняют конструкцию обсадной трубы, не делая ее более надежной.

Читайте также:  Труба стальная в армавире

Муфта имеет больший диаметр, чем труба.

Поэтому приходиться либо увеличивать диаметр скважины, что делает бурение дороже, либо уменьшать диаметр обсадной трубы, но тогда возникают трудности с подбором насоса.

Оптимальный выбор труб и межтрубного соединения

Обсадная труба должна выдержать общее внешнее давление грунта, точечное давление отдельных камней, подвижки и смещения геологических слоев, и при этом сохранять герметичность стыков.

Кроме механической прочности важна коррозионная устойчивость материала, который многие годы проведет в контакте с водой.

В таких условиях самым надежным решением будет обсадная труба из стали с резьбовыми соединениями.

Обсадная колонна. Резьба или сварка?

Меня часто спрашивают клиенты: а какое соединение обсадных труб лучше? Сварное или резьбовое?

Думаете, ответ очевиден? Резьбовое? Как бы, не так! Вернее, это лишь отчасти так. Попробуем сначала сами разобраться в этом вопросе.

  • Технология сварки обсадных трубИтак, что мы имеем?
  • Колонна 159мм или 133мм с толщиной стенки 5 мм (а скорее 4,5мм).
  • Задача – нарезать резьбы на трубах.
  • Путь решения – на одном конце трубы режем наружную резьбу, на другом внутреннюю.

Так? Теперь совсем немного математики. Резьба наружная должна заходить во внутреннюю. Из этого практический вывод: прежде чем нарезать резьбу надо убрать лишний металл. По 2 мм. (для наружной резьбы утоньшить стенку трубы снаружи, для внутренней – изнутри).

Сколько остается? Правильно! 3 мм!!! Считаем дальше? Мы подготовили конец трубы к нарезке резьбы. Режем? Сколько? Высота витка резьбы должна быть не меньше  1,25 мм. Сколько остается? 1,75 мм.

Теперь кое-что из металлообработки: есть такое понятие – допуски и посадки

Допуск— разностьмежду наибольшим и наименьшим предельными значениямипараметров (размеров, массовой доли, массы), задаётся на геометрические размеры деталей, механические, физические и химические свойства. Назначается (выбирается) исходя из технологической точностиили требований к изделию (продукту). Любое значение параметра, оказывающееся в заданном интервале, является допустимым.В российских стандартах допуск — абсолютная величина.

Токарь режет резьбы на трубах с допуском. Буровику в поле надо эти резьбы соединить. Одна в другую. Поэтому не остается там наших 1,75 мм! В лучшем случае 1,5 мм. И это мы не берем в расчёт овальность труб, их возможное несоответствие ГОСТУ (разнотолщинность стенок и т.д.) Только идеальные материалы и условия токарной обработки.

Почему не 3 мм? Ведь стенок-то две: внутренняя и наружная! А потому что, нельзя нам резьбу защитить от коррозии смазкой на основе нефтепродуктов: скважина на воду! Категорически недопустимо.

Как Вы уже поняли, труба с толщиной стенки в 1,5 мм (в самом тонком месте) не может обеспечить необходимую прочность, долговечность, а впоследствии и герметичность скважины.

Казалось бы, очевидный  ответ привел в тупик. Что делать? Заглянем в учебники?

Книга И.А. Сергиенко «Бурение и оборудование геотехнологический скважин» (изд. Недра, 1984г) (наша скважина на воду – это частный случай геотехнологической скважины).

Страница 77:

… В практике сооружения технологических скважин находят применение два вида соединений металлических обсадных колонн – резьбовое, муфтовое и с помощью электросварки.

Трубы из нержавеющей стали соединяются в колонну только при помощи сварки.

Применение электродуговой сварки по сравнению с резьбовыми соединениями позволяет уменьшить металлоемкость скважин, упростить их конструкцию, повысить герметичность колонны…

Вот такой вот неочевидный ответ: Колонна должна соединяться резьбовым МУФТОВЫМ или сварным соединением.

Но всё же, давайте попробуем разобраться  о каком именно резьбовом соединении шла речь?

Итак, у нас есть ГОСТ 632-80. Трубы обсадные и муфты к ним. (Правда, в этом ГОСТе нет ни 133мм, ни 159мм трубы). Зато, есть хотя бы общее представление о требованиях к резьбовому соединению обсадных труб.

На  обсадной трубе нужно нарезать (или накатать) только наружную резьбу. Без значительного ущерба для её толщины.

А вот соединять трубы друг с другом придется посредством муфт – короткого куска трубы большего диаметра (168 для 159 трубы, и 146 для 133), но только с внутренней резьбой.

Только такое резьбовое муфтовое соединение труб  может обеспечить Вашей скважине необходимую прочность и долговечность.

PS. Пытливый читатель ГОСТа 632-80 может заметить, что резьбы на муфтовых соединениях тоже не простые. Это не цилиндрическая резьба. Это коническая резьба треугольного профиля. Такую резьбу может нарезать далеко не каждый токарь. Даже имея подходящий труборезный станок.

И требования к исходному материалу (труба ?159мм или ?133 мм) тоже должны соответствовать этому ГОСТу. В условиях существующей конкуренции на рынке бурения артезианских скважин, немногие компании могут себе позволить такие дорогие и качественные материалы.

Это безусловно сказывается на цене скважины.

С уважением, Ваш генеральный директор Центра геотехнологии                               Бежко И.В.Технология сварки обсадных труб

Методы соединения обсадных труб

Технология выполнения водоснабжения с применением обсадной трубы применяется в частном домостроении все шире. Это объясняется рядом преимуществ, главными из которых считаются надежность и долговечность, а также высокие эксплуатационно-технические характеристики. Во многом они зависят от качества соединения обсадных труб, к герметичности которого предъявляются повышенные требования.

Виды используемых обсадных труб

Наиболее часто в частном домостроении при устройстве водоснабжения используются два вида обсадных труб:

  • металлические. Обладают рядом достоинств, к числу которых относятся долговечность, высокий уровень несущей способности, прочность. Минусы материала – низкая стойкость к коррозии, дороговизна стальных труб и работы с ними;
  • пластиковые. Современная разновидность изделий, при изготовлении которых применяется пластик низкого давления или непластифицированный поливинилхлорид. Обсадные трубы из такого материала долговечны, удобны в работе и неприхотливы в эксплуатации.

До сих пор можно встречаются трубопроводы, выполненные из асбестоцементных труб, но их применение постоянно сокращается.

Варианты соединения обсадных труб

Выбор варианта соединения труб в значительной степени определяется материалом, из которого они изготовлены. Различают три вида соединения, используемых на практике.

Сварка

Представляет собой самый жесткий и несъемный способ соединения, который применяется для стальных и пластиковых труб. Не получил широкого распространения из-за очевидных минусов: высокие требования к качеству работы и квалификации сварщика, сложность технологии и необходимость в дополнительной антикоррозионной обработке шва.

Раструб

Подвижное соединение отдельных элементов в единый трубопровод. Выполняется путем вставления верхней детали в нижнюю, которая снабжается раструбом.

К плюсам технологии относится простота монтажа, доступная стоимость работ, а также возможность выполнения собственными силами.

Читайте также:  Технология сварки полиэтиленовых труб встык большого диаметра

Минусы такого соединения – использования только на небольшой глубине и недостаточная стойкость к внешним воздействиям при смещении и подвижках почвы.

Резьба

Самый распространенный способ соединения труб. Допускает использование в одном стояке как металлических труб (на значительной глубине), так и пластиковых (расположенных ближе к поверхности).

Это приводит к снижению стоимости работ.

Кроме того, преимущества резьбового соединения — его герметичность, возможность производства работ собственными силами, без привлечения профессиональных строителей, и в сжатые сроки.

При выборе варианта соединения, необходимо помнить, что от качества этой работы в значительной степени зависит долговечность и надежность автономного водоснабжения построенного здания.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 1

Сварка обсадных труб над устьем скважины РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ методом непрерывного оплавления Рё автоматизирована СЃ помощью гидроследящей системы.  [1]

Сварка обсадных труб дуговым СЃРїРѕСЃРѕР±РѕРј производится РІ защитной среде углекислого газа двухслойным швом Р·Р° РѕРґРёРЅ РѕР±РѕСЂРѕС‚ сварочной головки установкой УГОТ-1, РІ комплект которой РІС…РѕРґРёС‚ сварочный автомат Рђ-950 или Рђ-1208. Автомат Рђ-1208 отличается РѕС‚ Рђ-950 наличием пневматического подъемника для изменения высоты сварочной головки над ротором Рё имеет более простую схему управления.  [2]

Сварка обсадных труб над устьем скважины может производиться как автоматическими, так и полуавтоматическими сварочными установками.

Наиболее широко используются сварочные установки УГОТ-1, РІ состав которых РІС…РѕРґСЏС‚ сварочные автоматы Рђ-950 или Рђ-1208, позволяющие осуществлять сварку труб дуговым СЃРїРѕСЃРѕР±РѕРј РІ защитной среде углекислого газа. Полуавтоматическая сварка труб производится РґРІСѓРјСЏ полуавтоматами Рђ-537 РїСЂРё одновременном участии РґРІСѓС… сварщиков.  [3]

Сварка обсадных труб над устьем скважины вручную осуществляется одним или двумя высококвалифицированными сварщиками.

При этом заземляющий провод прижимается непосредственно к свариваемой обсадной трубе с помощью специального зажима.

 [4]

  • Сварка обсадных труб РІ среде углекислого газа выполняется полуавтоматами Рё автоматами.  [5]
  • Оборудование для сварки обсадных труб РІ среде углекислого газа состоит РёР· сварочного полуавтомата или автомата, баллонов СЃ углекислотой, подогревателя газа, газовото редуктора-расходомера, токопроводящих кабелей, плангов для РїРѕРґРІРѕРґР° углекислого газа Рё источников питагия сварочной РґСѓРіРё Рё аппаратуры.  [6]
  • Для удобства работы сварщиков место сварки обсадных труб необходимо ориентировать РЅР° высоте 0 8 — 1 Рј РѕС‚ стола ротора, Р° оборудование для сварки должно располагаться РЅР° рабочей площадке таким образом, чтобы РЅРµ мешать выполнению РґСЂСѓРіРёС… операций РїРѕ СЃРїСѓСЃРєСѓ обсадной колонны.  [7]

Специализированный автомат Рђ-1208 РЎ предназначен для сварки обсадных труб над устьем сважины сплошной проволокой РІ углекислом газе или порошковой проволокой. Автомат подвешивается РЅР° Р±СѓСЂРѕРІРѕР№ вышке, устанавливается Рё центрируется РЅР° обсадной трубе СЃ помощью шкт.  [8]

Разработанный Грозненским нефтяным институтом центратор позволяет вести сварку обсадных труб диаметром РѕС‚ 219 РґРѕ 299 РјРј.  [9]

Обрыв секции крепи или ее части происходит из-за некачественной сварки обсадных труб или сборки секций большой длины. Поднять оборванную часть практически никогда не удается.

Если, РІ нижней части для стыковки секций используется бетонный РєРѕРЅСѓСЃ СЃ малым ( 100 — 200 РјРј) сечением центральной трубы, то оборванная.

При использовании других типов стыковочного устройства повреждение падающей и нижней секций неизбежно.

Ликвидация этого типа аварий связана СЃ проведением довольно сложных технологических операций РїРѕ раз-буринанию, посадке колонны меньшего диаметра. Р’ отдельных случаях часть выработки, закрытая аварийной секцией, РЅРµ используется.  [10]

Следует отметить, что РІ последнее время РІСЃРµ более широко применяется сварка обсадных труб автоматом Рђ-950, что РІ сочетании СЃ использованием клиновых элеваторов существенно ускоряет процесс СЃРїСѓСЃРєР° сварной обсадной колонны.  [11]

Передвижные установки автоматической сварки обсадных труб включают РІ себя весь комплекс РѕСЃРЅРѕРІРЅРѕРіРѕ Рё вспомогательного оборудования, обеспечивающего проведение работ РїРѕ сварке обсадных труб над устьем скважины.  [12]

Установка УГОТ-1 конструкции Киевского РЎРљР’ Газ-строймашина представляет СЃРѕР±РѕР№ РєСѓР·РѕРІ типа КУНГМмА, РІ котором размещены: специализированный РґРІСѓС…РґСѓРіРѕРІРѕР№ автомат Рђ-1208 РЎ для сварки обсадных труб РІ среде углекислого газа, шесть углекнслотных баллонов, угле-кислотная рампа, три сварочные преобразователя, РџРЎР“-500, комплект кабелей Рё шлангов, запчасти Рё инструмент. Установка крепится РЅР° РґРІСѓС…РѕСЃРЅРѕРј автомобильном прицепе.  [13]

РЎРїСѓСЃРє этой колонны интересен: Р°) тем, что РґРѕ этого случая РЅРµ было РЅРё разу СЃРїСѓСЃРєР° РЅР° такую глубину 406-лш ( 16) труб, Рё Р±) сваркой обсадных труб.  [14]

Сварка обсадных труб РёР· малоуглеродистой Рё низколегированной сталей СЃ толщиной стенки РґРѕ 16 РјРј может производиться РїСЂРё температуре окружающего РІРѕР·РґСѓС…Р° РґРѕ — 20 РЎ обычным СЃРїРѕСЃРѕР±РѕРј.

Для выполнения сварки РїСЂРё температуре ниже — 20 РЎ производятся следующие работы: 1) перед СЃР±РѕСЂРєРѕР№ стыков труба очищается РЅР° расстоянии 1 Рј РѕС‚ торца РѕС‚ снега Рё льда внутри Рё снаружи, металлической щеткой зачищаются РєСЂРѕРјРєРё РґРѕ металлического блеска; 2) стыки просушиваются индукционным нагревом, пламенем форсунок или РґСЂСѓРіРёРјРё приспособлениями Рё подогреваются РІ процессе сварки.  [15]

Страницы:      1    2

Элементы оснастки низа обсадной колонны

В конструкцию низа обсадных колонн входит технологическая оснастка для успешного спуска обсадных колонн и  цементирования скважин, разобщения пластов и эксплуатации скважин.

В конструкцию низа обсадных колонн входит технологическая оснастка для успешного спуска обсадных колонн и цементирования скважин, разобщения пластов и эксплуатации скважин.

Назначение обсадных труб:

  • крепление стенок скважины после бурения, 
  • перекрытие и изоляция друг от друга нефтеносных, газоносных, водоносных пластов и пропластков.

Элементы низа обсадной колонны:

  • Переводники для перехода с замковой резьбы на резьбу обсадных труб предназначены для соединения колонны бурильных и обсадных труб. Представляют собой сочетание муфтового замка с ниппельным концом обсадной трубы.
  • Направляющие пробки, предназначенные для правильного направления спускаемой обсадной колонны по стволу скважины, изготавливают из серого чугуна. Применяют бетонную направляющую пробку ПБН, состоящую из металлического корпуса и бетонного наконечника.
  • Цементирующие пробки — для продавки и разделения тампонажного раствора от бурового и продавочной жидкости при цементировании обсадных колонн нефтяных и газовых скважин;
  • Упорное кольцо (кольцо «стоп»), изготовляемое из серого чугуна, предназначено для установки цементировочной пробки на заданной глубине и получения четкого сигнала об окончании продавки цементного раствора.
  • Башмак, предназначен для придания жесткости низу обсадной колонны, для направления труб по стволу скважины и защиты от повреждения при спуске. Представляет собой толстостенный стальной патрубок. 
  • Обратный клапан применяют для облегчения спуска колонны обсадных труб. 
  • Скребки — удаляют в процессе спуска и подъема обсадной колонны глинистые отложения со стенок скважины перед цементированием. Бывают пружинные, тросовые, корончатые;
  • Центраторы — турбулизаторы — обеспечивают безаварийный спуск трубной колонны в скважину, центрирование относительно стенок ствола для равномерного распределения цементного камня и турбулизации потока жидкости снаружи.

Рис. 1. Башмачные направляющие пробки: а — деревянная; б — бетонная; в — чугунная; г — стальная — паук; 1 — башмак/

Башмак.

Существует 2 типа башмака: — БП — с направляющей чугунной пробкой, поставляемый свинченным с направляющей пробкой. — Б — с фаской без направляющей пробки (короткий патрубок с боковыми отверстиями). Башмак колонны устанавливается на первой трубе для предупреждения смятия торца нижней трубы обсадной колонны при спуске в скважину и представляет собой толстую короткую (0,5 м) трубу.  Наружный диаметр башмака равен диаметру муфты, а внутренний Ø — внутреннему Ø обсадной трубы. На башмаках клеймением наносят маркировку с указанием товарного знака завода — изготовителя, условного обозначения башмака, порядкового номера и даты выпуска.

Пробка.

Башмачная направляющая пробка крепится к башмаку обсадной колонны и служит направляющей при ее спуске. Без направляющей пробки башмак колонны при спуске срезает со стенок скважины глинистую корку и породу. В результате загрязняется ствол скважины и закупоривается нижняя часть колонны. Из-за образования патронных сальников или невозможности продавить промывочную жидкость обсадную колонну нередко приходится поднимать из скважины. Применяют несколько типов направляющих пробок: деревянные, бетонные и чугунные (рис. 1). Деревянные пробки бывают 2 видов: крестообразные, изготовляемые из 8… 10 см сосновых досок на гвоздях; точеные — из дерева крепких пород (Рис. 1 а). Бетонные пробки отливают в специальной форме, смесь прочно прихватывается к башмаку (Рис. 1 б). Такие пробки легко разбуриваются. Чугунные пробки имеют 1 центральное и 2 боковых отверстия (Рис. 1 в). В башмаке они крепятся на резьбе. Чугунные пробки обладают высокой механической прочностью и в то же время сравнительно легко разбуриваются. Башмачный патрубок с отверстиями используют, когда существует опасность забивания промывочных отверстий направляющей насадки. Иногда при спуске эксплуатационных колонн или хвостовиков вместо башмака с направляющей пробкой обсадная колонна заканчивается «пауком» (Рис. 1 г). Рис. 2. Тарельчатый клапан: 1 — стержень; 2 — пружина; 3 — седло клапана; 4 — тарелка

Обратный клапан.

Функции: — для облегчения спуска колонны обсадных труб — предотвращают заполнение обсадной колонны буровым раствором при спуске ее в скважину, что в конечном счете уменьшает нагрузку на вышку; — препятствуют обратному перетоку цементного раствора, из кольцевого, заколонного пространства в обсадную колонну. — для непрерывного наполнения спускаемой колонны промывочной жидкостью, — способствует частичной промывке и очищению заколонного пространства скважины. Наиболее простой и распространенный тарельчатый клапан (рис. 2) состоит из седла клапана 3, ввинчиваемого в муфту, тарелки 4, стержня 1 и пружины 2.

Пружину затягивают при помощи гайки и контргайки.

    Рис. 3. Обратный дроссельный клапан: I — корпус; 2 — нажимное кольцо; 3 — разрезная шайба; 4 — резиновая диафрагма; 5 — упорное кольцо; 6 — шар; 7 — ограничитель; 8 — эластичная мембрана; 9 — дроссель/ Используются также шаровые и дроссельные обратные клапаны (рис. 3). Обратные клапаны устанавливаются на расстоянии 2…12 м от башмака. При спуске обсадных колонн значительной длины или хвостовиков устанавливаются два обратных клапана на расстоянии 8… 12 м друг от друга. В скважинах с возможными газопроявлениями обратные клапаны устанавливают вне зависимости от глубины спуска колонны во избежание газового выброса через колонну в процессе ее спуска и цементирования. Обратный клапан перед спуском в скважину опрессовывают на давление, в 1,5 раза превышающее его рабочее давление.

Упорное кольцо

Так как обсадную колонну с обратным клапаном спускают порожней, то периодически (через 100…200 м) следует доливать ее буровым раствором. Если этого не делать, наружное давление может достигнуть критической величины, угрожающей или смятию колонны, или прорыву обратного клапана. Упорное кольцо(кольцо-стоп) устанавливается для четкого фиксирования окончания процесса цементирования над обратным клапаном (на расстоянии 6… 12 м). Упорное кольцо изготавливается из чугуна в виде шайбы толщиной 12… 15 мм; диаметр отверстия делается на 60-75 мм меньше наружного Ø. В некоторых случаях упорное кольцо имеет не 1 отверстие, а 2 или 4.

Кольца жесткости

Кольца жесткости служат для усиления отдельных интервалов обсадной колонны. Их рекомендуется устанавливать на кондукторы и промежуточные колонны. Для усиления нижней части обсадной колонны и повышения прочности соединения на нижние 4…5 труб одеваются короткие (100…200 мм) патрубки и закрепляются электросваркой. Изготавливаются они из обсадных труб следующего за данной обсадной колонной размера. Рис. 4. Турбулизатор Турбулизатор Турбулизаторы способствуют лучшему замещению бурового раствора цементным в процессе цементирования обсадных колонн. Турбулизатор (рис. 4) состоит из корпуса 1, неподвижно закрепляемого на обсадной трубе, упругими (обычно резиновыми) лопастями 2, наклоненными под углом 30…50° к образующей оси. Лопасти изменяют направление восходящего потока промывочной жидкости и цементного раствора, способствуют образованию местных вихрей и разрушению структуры в застойных зонах. Для крепления на обсадной трубе служат спиральный клин 3. Турбулизаторы целесообразно устанавливать в интервалах недостаточно хорошего центрирования колонны со сложной конфигурацией сечения ствола скважины, а также на участках с не очень большими кавернами. Рис. 5. Центрирующий фонарь (центратор): 1 — обсадная труба; 2 — кольцо; 3 — отверстия для сварки; 4 — планки; 5 — упорное кольцо    Центраторы Центрирующие фонари (центраторы) значительно улучшают вытеснение бурового раствора. Если обсадная колонна не отцентрирована в скважине, то цементный раствор не вытесняет буровой по всей площади кольца, а оставляет застойные зоны бурового раствора. Центрирующий фонарь (центратор) представляет собой устройство, центрирующее обсадную колонну в скважине, способствуя, таким образом, образованию более равномерного цементного кольца вокруг колонны. Применяют центрирующие фонари (центраторы) двух видов: пружинные разборные (рис. 5) и жесткие неразборные.

Число фонарей на спускаемой обсадной колонне в каждом конкретном случае определяют мощностью интервала, в котором необходимо надежно разобщить пласты. Должно быть не менее двух направляющих фонаря над продуктивным горизонтом и столько же под ним. Размещать фонари следует равномерно в местах, где кавернограмма показывает отсутствие увеличения ствола скважины.

Рис. 6. Скребок Скребки (рис. 6) применяют для удаления со стенок скважины фильтрационной глинистой корки при спуске обсадной колонны. Их устанавливают на тех же участках обсадной колонны, что и центрирующие фонари (центраторы). Наибольший эффект получается при совместном применении скребков и центраторов.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector