Литература(Книги)

Всё про нефть и газ \Главная \Начало \Литература \Подразделы \Книги
\Осложнения и Аварии при Бурении Нефтяных и Газовых Скважин

	Глава         ЛОВИЛЬНЫЕ РАБОТЫ 9             В БУРЯЩИХСЯ СКВАЖИНАХ
	Под ловильными работами понимают сово­купность операций, необходимых для освобождения ствола скважины от посторонних предметов для возобновления бу­рения. К числу этих операций относятся: освобождение при­хваченных труб или УБТ, извлечение из скважины оборван­ных или оставленных по другим причинам труб, удаление обломков и посторонних предметов из скважины, оборван­ных или прихваченных кусков кабеля, троса или проволоки. Потребность в ловильных работах возникает в каждой пя­той бурящейся скважине и в четырех из пяти ремонтируе­мых. Поскольку стоимость ловильных работ (с учетом стои­мости эксплуатации бурового оборудования) может быть весьма значительной, подход к ним должен быть взвешен­ным. Техника и технология этих работ совершенствовались годами и позволяют ликвидировать практически любую ава­рию в скважине. Однако в некоторых случаях стоимость ра­бот может оказаться очень большой, поэтому скважину при­ходится ликвидировать. Часто существует несколько спосо­бов ликвидации аварии, один из которых является опти­мальным. Составление плана — очень важный этап при проведении ловильных работ, от которого во многом зависит их стои­мость. План следует обсудить со всеми, кто принимает учас­тие в работах: со специалистами по ловильным работам или с руководителями этих работ, с людьми, отвечающими за со­стояние бурового раствора, с буровой бригадой, со специа­листами по электрометрическим работам. Решение о проведении ловильных работ при ликвидации аварии должно быть экономически обосновано. Очевидно, что в мелких скважинах с небольшой продолжительностью цикла строительства и невысокой стоимостью оставленных в скважине труб и инструментов экономически оправданы только самые дешевые ловильные работы. Когда же на стро­ительство скважины затрачены большие средства и надо из­влечь инструмент большой стоимости, то экономически це­лесообразно выполнить ловильные работы. 582

	Принимать решение о ликвидации аварии надо с учетом как научных достижений, так и практического опыта. Существуют основные правила при проведении ловильных работ. Любой спуск инструмента в скважину должен предус­матривать извлечение чего-либо из скважины или улучшение существующей ситуации. Холостые рейсы стоят денег и, кроме того, всегда могут возникнуть дополнительные ослож­нения в процессе спуска-подъема. Необходимо составлять эскизы, и обязательно с размера­ми на все инструменты и снаряды, спускаемые в скважину. Представители организации, ведущей основные работы на скважине, обязаны делать замеры и зарисовки. Если плани­руется спуск в скважину крупногабаритного или нестандарт­ного инструмента или компоновки, следует разработать план извлечения этого инструмента или компоновки в случае при­хвата или слома. Тщательная регистрация размеров всех спускаемых в скважину инструментов — одно из необходимых условий предупреждения удорожания ловильных работ. Для подстраховки от прихватов в состав ловильной ко­лонны следует включать яссы. Эта мера необходима и оправ­дана как с технологической, так и с экономической точки зрения, когда существует реальная угроза прихвата спускае­мых инструментов и компоновок. Прежде чем приступить к ловильным работам, надо довес­ти до требуемых значений параметры бурового раствора и других используемых жидкостей. Может возникнуть необхо­димость спустить долото, чтобы подготовить ствол скважины и вымыть осадок с "головы" объекта ловильных работ. Сле­дует предусмотреть меры по освобождению ловильных инст­рументов, если они окажутся прихваченными или не удастся обычными методами отсоединить их от неизвлекаемых объ­ектов ловильных работ. Надо убедиться, что ловильные инст­рументы хорошо работают на поверхности и соответствуют по размерам объектам ловильных работ. Если эти условия не выполняются на поверхности, трудно рассчитывать на успех в скважине. Зондирование, позволяющее замерить интенсивность при­хвата и протяженность зоны прихвата, может оказать суще­ственную помощь при выборе способа ликвидации аварии. Зондирование основано на возбуждении колебаний в прихва­ченной колонне с одновременной фиксацией их интенсивно­сти принимающим и записывающим устройствами. В интер­валах прихвата колебания гасятся пропорционально его ин- 583

	Затухание сигнала, % 100 80 60 40 20 О				Рис. 9.1. Диаграмма интенсивнос­ти прихвата
	3500
	s 3600 S a; | 5e
		3700
	3800			s
	тенсивности. Скважинные приборы калибруются в заведомо неприхваченной трубе. Обычно это нижняя часть верхней трубы в колонне. На рис. 9.1 показана диаграмма интенсивности прихвата, выраженная в процентах затухания сигнала. Диаграмма дает полную картину всех интервалов прихвата и возможных зон осложнений. Эта информация может быть очень полезной при оценке ситуации и определении направления работ: от­бивка Яссами, обуривание или забуривание нового ствола скважины. Зондирование можно проводить в бурильных, об­садных и насосно-компрессорных трубах.

	9.1. ОТСОЕДИНЕНИЕ НЕПРИХВАЧЕННОЙ ЧАСТИ КОЛОННЫ ТРУБ После определения места прихвата колонны труб нередко отсоединяют и поднимают ее неприхваченную часть, чтобы можно было спустить инструменты, предназна­ченные для ликвидации прихвата, такие как яссы или обу-рочные приспособления. Наиболее приемлемыми методами отсоединения неприхва-ченной части колонны можно считать следующие. 1.  Отвинчивание. В выбранном резьбовом соединении над зоной прихвата развинчивают трубы с использованием дето­нирующего шнура, спускаемого в скважину на кабеле. 2.  Химическое резание. На кабеле спускают снаряд, кото­рый по команде сверху выбрасывает химический реагент (фторид галогена), образующий ряд отверстий в теле трубы. Прочность трубы уменьшается в том месте настолько, что при незначительном натяжении происходит обрыв в ослаб­ленном месте. 3.  Кумулятивное (струйное) резание. На кабеле спускают кумулятивную торпеду кольцевого действия. 4.  Механическое резание. Для резания используют резцы, закрепленные в инструменте, спускаемые в прихваченную колонну на трубах меньшего диаметра. Такой инструмент называют внутренней труборезкой. Но трубы можно резать и наружной труборезкой, спускаемой вместе с обурочными трубами. Таким способом отрезают обуренные куски не­большой длины. Внутренние труборезки в значительной мере вытеснены химическими и кольцевыми кумулятивными тор­педами, потому что их можно спускать на кабеле, а для спу­ска труборезки нужна колонна труб или глубинно-насосных штанг, что связано с дополнительными затратами времени и средств. Так как самая существенная статья расходов — сто­имость эксплуатации бурового оборудования, которая про­порциональна времени его нахождения на скважине, в боль­шинстве случаев отсоединение с помощью торпед, спускае­мых на кабеле, экономически выгоднее. В 50-х годах бурильные трубы отрезали обычно механиче­скими труборезками. Но затем появились способы, позволя­ющие спускать режущий инструмент на кабеле, и большин­ство операций стали выполнять этими способами. Это поз­волило резко сократить сроки операций. 585

	Один из новейших способов — пиротехнический не­взрывной метод, при котором инструмент действует как пламенный резак для мгновенного резания и перфорации из­делий из стали, включая трубы. В настоящее время его при­менение ограничено, но ожидается, что он получит более широкое распространение. Способ отсоединения неприхваченной части колонны сле­дует выбирать с учетом дальнейших работ. Если ловильный инструмент должен соединяться с "головой", оставленной в скважине колонны при помощи резьбы, то надо применять отвинчивание, так как только при этом методе на "голове" может сохраниться резьба. При любом способе отсоединения необходимо соблюдать следующее условие: над зоной прихвата целесообразно ос­тавлять участок неприхваченной колонны труб, длина кото­рого обеспечивает надежный захват ловильными инструмен­тами, необходимый для создания соответствующего натяже­ния ловильной колонны. Обычно считают, что для этого до­статочно иметь от половины до двух свободных труб над зо­ной прихвата. При определении длины свободного участка надо учитывать характер и условия проведения операций, следующих непосредственно за отсоединением. Например, если в обсаженном стволе предстоит обурива-ние и по плану работ не требуется никаких свинчиваний по резьбе, то вполне логично отрезать колонну выше зоны при­хвата на длину в полтрубы. А когда нужно провести отвинчи­вание бурильной колонны, чтобы приступить к оборудова­нию, то оставляют целую свободную трубу, если есть вероят­ность образования осадка. Некоторые специалисты предпо­читают иметь в запасе дополнительное резьбовое соединение на случай, если у верхней трубы резьба будет повреждена при отвинчивании колонны. Никогда не следует оставлять труб больше, чем требуется, так как при обуривании это ос­ложнит работу. При отбивании яссом лишние трубы смягча­ют удары, снижая эффективность работ. Отвинчивание При отвинчивании закручиванием влево со­здают крутящий момент в колонне труб и в выбранном ин­тервале взрывают торпеду из детонирующего шнура, чтобы за счет встряхивания раскрепить резьбовое соединение. Отвинчивание — самый популярный метод отсоединения неприхваченной части колонны труб, особенно бурильных, 586

	так как только этот метод оставляет в скважине резьбовое соединение на "голове" прихваченных труб, давая возмож­ность снова соединиться с помощью резьбы с прихваченны­ми трубами после спуска ловильной колонны, включающей яссы. При извлечении бурильных труб это особенно важно, так как отпадает необходимость спуска инструментов с за­хватом, таких как овершоты. Чтобы избежать случайного отвинчивания в не предусмот­ренном планом резьбовом соединении, необходимо сначала докрепить резьбы. Это достигается при закручивании колон­ны труб вправо с последующим расхаживанием при поддер­жании скручивающего момента. Сравнив число оборотов при закручивании колонны с числом оборотов, на которое ко­лонна раскручивается влево после выключения стопора рото­ра или ключа, можно оценить степень докрепления резьбо­вых соединений. Не превышая допустимых значений крутя­щего момента, эту процедуру повторяют до тех пор, пока докрепление резьб не прекратится. После докрепления резьб создают крутящий момент "влево". Его также следует передавать вниз по колонне, для чего колонну расхаживают, поддерживая момент. Этот прием способствует более равномерному распределению напряже­ний кручения по длине колонны и гарантирует наличие мо­мента в точке отвинчивания. Теоретически в момент взрыва трубы в точке отвинчива­ния не должны испытывать ни растягивающих, ни сжимаю­щих осевых нагрузок. Поскольку это условие выполнить очень трудно, рекомендуется слегка натянуть трубы в этой точке. При расчетах оперируют весом труб в воздухе, потому что прихват исключает действие выталкивающей архимедо­вой силы. Однако в момент, когда трубы начинают свободно вращаться, обнажается плоская горизонтальная поверхность на их нижнем торце, обеспечивающая возможность прило­жения этой силы. Она зависит от площади поперечного сече­ния по металлу в резьбовом соединении, плотности бурового раствора и глубины. Торпеда взрывается в трубах, подверженных действию растягивающего усилия и крутящего момента. В результате встряхивания ближайшее к торпеде резьбовое соединение раскрепляется и расположенная выше колонна труб начинает вращаться влево, развинчивая соединение. Обычно рекомен­дуется вручную закончить развинчивание, после чего можно приступить к подъему отвинченной части колонны. Когда геофизической службе подается заявка на проведе- 587

	V7	Рис. 9.2. Переводник с боковым отверстием
	ние отвинчивания с использованием торпеды из де­тонирующего шнура, в ней должны быть указаны размер и толщина стенки труб, приблизительная глу­бина кровли зоны прихвата, температура и плотность бурового раствора другой жидкости, заполняющей скважину. На основе этой информации выбираются мощность заряда и тип детонирующего шнура. Шнуровые торпеды используются и для других це­лей, из числа которых можно отметить следующие: освобождение прихваченных пакеров или ловиль-ных инструментов; встряхивание УБТ; выбивание бурильных колонн из желобных вы­работок в твердых породах. Когда трубы забиты и невозможно или нецелесо­образно их очищать, чтобы пропустить шнуровую торпеду внутрь колонны, имеет смысл спустить тор­педу в затрубное пространство. Обычно эту работу начинают с того, что спускают шнуровую торпеду в трубы до забитого места, отвинчивают и поднимают незабитые трубы. Затем для соединения с оставши­мися в скважине трубами спускают переводник с боковым отверстием (рис. 9.2). Соединив его с "головой" прихваченных труб, спускают внутрь ло-вильной колонны шнуровую торпеду, которая, дойдя до переводника, выскальзывает через боковое от­верстие в затрубное пространство. Чтобы обеспе­чить спуск торпеды по затрубному пространству с ограни­ченными зазорами, в ее компоновку включают соединитель­ную головку малого диаметра и гибкие сплющенные грузы. Отвинчивание проводят так же, как и при встряхивании из­нутри, т.е. слегка натянув и закрутив колонну влево. В неко­торых районах переводник с боковым отверстием называют наклонным переводником. Химическое резание Это новый метод резания труб в скважине. В настоящее время такая операция выполняется многими пред­приятиями, осуществляющими электрометрические работы в скважинах. Резание инструментом, спускаемым на кабеле, 588

	требует меньше времени и поэтому обходится дешевле. Большое преимущество химического резания — ровный срез без вздутий разрезаемой трубы, без заусенцев и грата. Не требуется никакой обработки места среза, можно сразу спу­скать труболовку или овершот. Химическая торпеда-труборезка имеет продолговатый корпус с расположенными по кругу струйными насадками, предназначенными для выброса химических реагентов. В корпусе расположено устройство, обеспечивающее выброс разогретых химических реагентов. Устройство срабатывает по сигналу, передаваемому сверху по кабелю, и выталкивает реагенты (трехфтористый бром или другие фториды галоге­нов) в камеру-реактор, где они разогреваются, и далее через насадки устремляются к внутренней поверхности отрезаемой трубы. Для предупреждения спутывания кабеля труборезка фиксируется неподвижно в трубе якорным узлом, срабаты­вающим при повышении давления. Действие химической труборезки можно рассматривать как круговую перфорацию в одной плоскости. При взаимо­действии реагентов с металлом трубы образуются соли, ко­торые не вредят находящейся рядом обсадной колонне, они нетоксичны и быстро расходятся по всему объему находя­щейся в скважине жидкости. Химические труборезки эффективно работают только при заглублении под уровень жидкости не менее чем на 30 м. Жидкость должна быть чистой и не содержать наполнителей для борьбы с поглощениями. Имеется опыт успешного при­менения химической труборезки при гидростатическом дав­лении 127,5 МПа и температуре 232 °С. В настоящее время иностранные фирмы располагают труборезками практически для всех размеров бурильных и насосно-компрессорных труб, а также для большинства из наиболее распространен­ных размеров обсадных труб. Этот способ более безопасен для буровой бригады, так как нет необходимости закручи­вать колонну труб, как это делается при отвинчивании. Кумулятивное резание Кумулятивная торпеда-труборезка спускается в скважину на кабеле и имеет заряд из пластического ВВ в форме параболоида, подбираемого в соответствии с типом и размером отрезаемых труб. При кумулятивном резании тру­ба в месте разреза раздувается, и надо удалить раздутый уча­сток, чтобы он не мешал при захвате овершотом или трубо- 589

	ловкой. Обычно для этого не требуется допол­нительного спуска-подъема. Кольцевой фрезер спускают вместе с овершотом, срезают разду­тый участок трубы и захватывают ее овершо­том. Кумулятивные труборезки часто применяют при ликвидации скважин, а также когда низкий уровень жидкости в скважине, высокая плот­ность ее или экономические факторы делают нецелесообразным применение химической труборезки. Следует, однако, иметь в виду, что существует вероятность повреждения обсадной колонны, если она соприкасается с обрезаемой трубой в сечении разреза. Выпускаются кумулятивные труборезки прак­тически для всех размеров в НКТ, бурильных и обсадных труб. Такой же принцип действия и у специальных труборезок для УБТ. Механическое резание Отсоединить колонну труб можно также с помощью механической внут­ренней труборезки, спускаемой на трубах меньшего диаметра или на насосных штангах. К этому методу прибегают, если по каким-то причинам невозможно или нецелесообразно применить труборезку, спускаемую на кабеле. С точки зрения затрат этот метод наименее желателен. Внутренняя труборезка (рис. 9.3) имеет по­лый цилиндрический корпус со скользящим по нему якорным устройством в виде разрезной гайки с насечкой на наружной поверхности. Это позволяет фиксировать труборезку на лю­бой заданной глубине. Наличие фрикционных узлов или пружинных фонарей обеспечивает необходимое торможение при ее вращении. После заякоривания труборезки создают не­большую сжимающую осевую нагрузку. При этом резцы из транспортного положения выхо-
		Рис. 9.3. Механическая внутренняя труборезка
	590

	дят в рабочее, т.е. выдвигаются за габариты корпуса и вре­заются в прихваченную трубу. При дальнейшем вращении труборезка отрезает трубу. Для предупреждения случайного перевода ножей в рабочее положение и их поломки при ударах предусмотрены аморти­зирующие пружины в механизме подачи резцов. Над трубо-резкой следует устанавливать механический ясс, чтобы избе­жать чрезмерных осевых нагрузок, направленных вниз, ко­торые могут привести к поломке резцов или чрезмерному заглублению их в тело отрезаемой трубы. Для создания стро­го заданной осевой нагрузки можно использовать грузы, от­регулировав ясс на нейтральное положение. 9.2. ЗАХВАТЫВАЮЩИЕ ИНСТРУМЕНТЫ Для ловильных работ применяют специальные инструменты различных типов и назначений. Рассмотрим категорию захватывающих инструментов для труб. А. Овершоты — основной захватывающий снаружи инст­румент и, возможно, самый распространенный из всех ло­вильных инструментов. Поскольку принцип заклинивания цельного или составного захвата в конической полости, име­ющей спиральную (винтовую) проточку, используется почти во всех случаях, то именно такая конструкция и будет опи­сана. Большинство овершотов состоит из корпуса с конической полостью, верхнего переводника, направляющей воронки, цельного захвата или комплекта клиньев, кольца-огра­ничителя, уплотняющего узла и стопорного устройства. Внут­ренняя полость овершота выполнена в виде конуса с винто­вой проточкой. В эту полость помещается захват, наружная поверхность которого имеет такую же конусность, как и по­лость овершота. Захват может быть цельным в виде спирали или разъемным в виде комплекта клиньев. На наружной конической поверхности захвата делается винтовая проточка с таким же шагом, как у проточки на по­верхности полости. На внутреннюю поверхность захвата на­носится насечка в виде параллельных или перекрещивающих­ся канавок. Разъемный захват, который чаще называют пла-шечным захватом (рис. 9.4, а), применяется обычно в овер-шотах небольшого диаметра, а цельный спиральный захват (рис. 9.4, б) — в овершотах большого диаметра. 591

	Рис. 9.4. Овершот: а - с плашечным захватом; б - со спиральным захватом: 1 - верхний пере­водник; 2 - корпус; 3 - плашечный захват; 4 - ограничительное кольцо; 5 -направляющая воронка; 6 - пакер; 7 - спиральный захват
	Спиральный захват иногда производит впечатление слабой и далее хрупкой детали, поэтому многие сомневаются в его прочности. На практике спиральный захват обеспечивает прочное соединение, так как он обладает гибкостью и более равномерно распределяет нагрузку по конусной поверхности корпуса. Большинство неудач при работе с овершотами про­исходит из-за перегрузок, в результате чего корпус овершота раздувается или лопается. Характер перемещения захвата в конусной полости опре­деляется цилиндрическим кольцом-ограничителем с хвостови- 592

	ком или шпонкой, которая входит в зацепление с захватом и препятствует его повороту, позволяя перемещаться только вдоль продольной оси. При движении вниз по конусной по­верхности полости захват уменьшается в диаметре и сжимает находящуюся внутри него трубу все сильнее, по мере увели­чения натяжения ловильной колонны. Конструкцией может быть предусмотрен сальниковый узел или пакер для уплотне­ния пространства между трубой и корпусом овершота, что позволяет вести промывку через прихваченную колонну. Это обычно помогает ликвидировать прихват. Если подлежащую извлечению колонну планируется ловить за муфту или за соединительный конец бурильной трубы, то особое внимание следует уделить стопорным устройствам, обеспечивающим размещение муфты или соединительного конца против той части захвата, которая имеет насечку. Если захват окажется ниже, овершот будет вращаться свободно и его невозможно будет отсоединить. Чтобы остановить овер­шот в нужном месте, применяют различные стопорные уст­ройства. Иногда они выполнены в виде толстостенных колец, устанавливаемых в полости корпуса над захватом; они могут быть совмещены с уплотняющим узлом либо с пакером. Овершот, оснащенный плашечным захватом и кольцевым фрезером-ограничителем, следует применять для извлечения бурильных труб, если они вписываются по габаритам в за­хват. Часто "голова" извлекаемой трубы имеет заусенцы, за­зубрины и другие неровности. В этом случае "голову" обраба­тывают кольцевым фрезером до размеров, позволяющих разместить ее внутри захвата. Если труба значительно по­вреждена, то целесообразно установить под конусом овер­шота удлинитель с фрезером или фрезер с направляющей воронкой и обработать трубу до того места, где уже ничто не мешает нормальному размещению захвата. Эти удлините­ли и воронки армируются изнутри карбидом вольфрама и способны срезать значительную массу металла. Овершот нетрудно приспособить почти для всех видов ло-вильных работ. Если над овершотом установить в качестве удлинителя трубу увеличенного диаметра, какие обычно ис­пользуются при обуривании, то можно захватить муфту на­много ниже "головы" извлекаемых труб. Такой прием часто рекомендуют, когда "голова" представлена муфтой или со­единительным концом с большими повреждениями, вследст­вие чего надежно захватить их нельзя. При попытках извлечь прихваченные трубы захват овер­шота заклинивается между трубой и корпусом овершота. 593

	Поэтому чтобы отсоединить овершот от прихваченной тру­бы, необходимо преодолеть силы трения на контакте кони­ческих поверхностей захвата и корпуса. Чаще всего это до­стигается сбиванием корпуса вниз расположенной над ним колонной. Для этого используют также механический ясс, включаемый в колонну непосредственно над овершотом. Пе­ред началом сбивания овершота вниз необходимо убедиться, что гидравлический ясс, который тоже часто включают в ло-вильную колонну, находится в закрытом положении, иначе можно повредить уплотнения этого ясса. После сбивания вниз овершот проворачивают вправо с небольшим натяжением, превышающим вес ловильной ко­лонны. Таким образом захват выводится из зацепления с трубой и можно приступать к подъему овершота. Если через овершот пропущен значительный отрезок трубы, то при подъеме может возникнуть необходимость несколько раз повторять процедуру сбивания и освобождения овершота. При нащупывании овершотом "головы" прихваченной ко­лонны рекомендуется проворачивать ловильную колонну вправо при небольших оборотах. При этом можно включить насос, чтобы промыть скважину в зоне "головы" и зафикси­ровать момент вхождения ее в овершот по подъему давления на выкиде насоса, после чего насос следует выключить, так как встречный поток жидкости может затруднить вхождение "головы" в овершот. Нельзя резко сажать овершот на "голову" трубы. Работу яссом надо начинать с легких ударов, постепенно увеличивая их силу, чтобы обеспечить более надежный кон­такт захвата с трубой. Если сразу начать с резких ударов, то можно сорвать захват и затупить его насечку. Придется под­нимать овершот для замены захвата. Б. Метчики предназначены для ловли оставшейся в сква­жине колонны бурильных труб, если обрыв произошел в утолщенной части трубы, в замке или муфте. Правые метчи­ки применяют для извлечения колонны целиком, а левые (на левых бурильных трубах) — для извлечения колонны по час­тям. Ловильный метчик (рис. 9.5) имеет форму усеченного ко­нуса для врезания в детали замка бурильных труб при ло-вильных работах. На верхнем конце метчика нарезана резьба замка бурильных труб, а на нижнем конце — специальная ловильная резьба (правая или левая). В. Колокола (рис. 9.6) служат для ловли бурильных или об­садных труб, когда слом произошел в теле трубы, а также 594

		a i I i y/\ —щ f м	б
	Рис. 9.5. Универсальный метчик с направляющим патрубком: 1 - головка; 2 - прокладка; 3 -упорное кольцо; 4 - муфта; 5 -направляющий патрубок; 6 - мет­чик; 7 - воронка	Рис. 9.6. Колокол: а - с направляющей воронкой; б - с вырезом на нижнем конце
	при срыве резьбовых соединений трубы, за исключением случаев, когда срыв резьбы произошел со стороны ниппеля замка. Если слом неровный с наличием лент или имеется трещина вдоль трубы, не перекрываемая колоколом, то для ловли не­обходимо применять "сквозной" (открытый) колокол с со­ответствующим патрубком или трубой. Для извлечения доло­та, оставшегося в скважине вследствие отвинчивания или срыва резьбы, применяют колокол-калибр. Правые колокола используют при ловле правыми буриль- 595

	ными трубами всей оставшейся колонны, а левые — при ловле левыми бурильными трубами для отвинчивания части оставленной колонны. Колокол представляет собой стальной кованый патрубок с верхней замковой резьбой, в нижней части которого нарезана внутренняя ловильная резьба специ­ального профиля для наружного захвата бурильной трубы. Преимущество метчиков и колоколов — большая длина нарезанной конической части, которой можно соединиться с трубами разного диаметра. Главный недостаток этих инстру­ментов в том, что их обычно нельзя освободить от прихва­ченных объектов. Метчики и колокола — самонарезающие ловильные инст­рументы с упрочненной резьбой и обычно с продольными канавками для выхода стружки, образующейся при нареза­нии резьбы. Метчиками и колоколами не следует соединяться с труба­ми и УБТ, которые могут оказаться прихваченными, но они удобны для извлечения небольших кусков колонн, долот и других объектов, для извлечения которых не требуется больших усилий. Метчики обычно делают с длинной нарезанной частью, сходящей внизу практически на нет, чтобы увеличить диапа­зон применения инструмента. Однако иногда метчик упира­ется тонкой частью в какое-нибудь препятствие и не может достаточно плотно войти в отверстие, чтобы нарезать резьбу. В таком случае тонкую часть метчика отрезают газовой го­релкой и обрезанный конец заостряют для облегчения захода в отверстие. Г. Внутренние труболовки предназначены для захвата труб изнутри, когда невозможно использовать овершоты, так как они уступают последним по ряду характеристик. Уменьшенная площадь сечения проходного канала накла­дывает дополнительные ограничения на диаметр спускаемых инструментов, таких как прихватомеры, торпеды для отвин­чивания или отрезания труб. При работе с внутренней трубо-ловкой гораздо труднее создать уплотнение между ее корпу­сом и извлекаемой трубой, чем при работе овершотом. Однако внутренние труболовки часто применяются для из­влечения хвостовиков, оборвавшихся или прихваченных об­садных труб, любых других труб, "голова" которых в обо­рванном месте увеличилась в диаметре вследствие использо­вания ВВ, усталостного разрушения или продольных трещин. Благодаря небольшому диаметру проходного канала внутрен­ние труболовки имеют повышенную прочность. 596

	Большинство внутренних труболовок (рис. 9.7) работают по тому же принципу, что и описанные выше овершоты. По коническому корпусу труболовки телескопически перемеща­ется захват, внутренняя полость которого имеет одинаковую конусность с корпусом. На поверхности корпуса и полости имеются винтовые проточки с одинаковым шагом. Наружная поверхность захвата предназначена для зацепления с внут­ренней поверхностью трубы и поэтому имеет насечку. Чтобы освободить труболовку, ее надо провернуть вправо. Если из-за сильного заклинивания захвата этого не удается
	а	б
	Рис. 9.7. Освобождающаяся внутренняя труболовка: а - в транспортном положении; б - в рабочем положении		Рис. 9.8. Пакер внутренней труболовки
	597

		Рис. 9.9. Шлипс с промывкой: 1 - переводник; 2 - резиновое уплотнение; 3 корпус; 4 - плашки
	сделать, то можно прибегнуть к сбиванию корпуса вниз, для чего обычно над труболовкой помещают механический ясс. Внутренняя труболовка имеет широкий диапазон приме­нения. Ее можно включать в ловильную колонну над внутрен­ней труборезкой или в комбинации с другими инструмента­ми, за счет чего можно сэкономить время на спуск-подъем. С этой же целью можно размещать под труболовкой фрезе­ры, чтобы обработать верхний торец извлекаемых труб и обеспечить беспрепятственный вход труболовки во внутрен­ний канал верхней трубы. Для создания уплотнения между корпусом труболовки и извлекаемой трубой, корпус удлиняют и в нижней его части крепят манжету раструбом вниз (рис. 9.8). Часть манжеты может быть закрыта металлическим кожухом, чтобы умень­шить вероятность ее повреждения при спуске и входе во внутренний канал труб. Часто над труболовкой устанавливают ограничительный 598

	переводник увеличенного диаметра. Делается это для того, чтобы расположить захват на определенном расстоянии от верхнего торца трубы. Обычно это расстояние выбирают в пределах от 300 до 600 мм, что соответствует местоположе­нию высаженной части бурильной трубы. В другом месте труба может раздуться при сильном натяжении, и извлечь труболовку будет трудно. Если "голова" колонны увеличена в диаметре или имеет трещины, то между ограничительным переводником и труболовкой помещают удлинитель. Имеются другие конструкции внутренних труболовок, не­сколько отличные от описанной выше, но большинство из них основано на принципе конического расклинивающего механизма. Для перевода захвата из транспортного положения в рабочее и наоборот применяют байонетные замки, якор­ные устройства типа корончатой гайки или кулачкового типа. Д. Ловитель (шлипс) с промывкой (рис. 9.9) применяют для извлечения из скважины бурильных и обсадных труб за за­мок, муфту или сломанный конец в случаях небольшого веса оставшейся в скважине бурильной колонны, когда вследствие ее проворачивания трудно зацепить метчик или колокол. Когда конец оставшейся в скважине бурильной трубы в результате слома оказался неровным и имеются продольные трещины, то применяют "сквозной" (открытый) шлипс с со­ответствующим патрубком или трубой для ловли за первую от сломанного конца муфту или за целую часть трубы. Шлипс позволяет промывать скважину через захваченную бурильную колонну. Если не удается поднять оставшуюся часть колонны, шлипс можно освободить.
	9.3. ОТБИВАНИЕ ЯССАМИ ПРИХВАЧЕННЫХ ТРУБ И ИНСТРУМЕНТОВ Яссы — это инструменты для нанесения сильных ударов по прихваченной колонне сверху вниз или снизу вверх. Яссы известны давно, еще с тех времен, когда они использовались в канатно-ударном бурении как для уг­лубления скважин, так и для ловильных работ. В настоящее время яссы подразделяют по целевому назначению на ловиль-ные и бурильные. Хотя при конструировании используются одни и те же основные принципы, яссы разного назначения сильно отличаются по использованию. Кроме того, яссы де- 599

	лятся по принципу действия — на гидравлические и ме­ханические. В большинство ловильных колонн включают как гидравли­ческие, так и механические яссы, а также определенное чис­ло УБТ для создания ударной массы. В колонну может быть включен акселератор, который называют также интенсифи-катором и бустером. Гидравлический ясс предназначен для нанесения ударов снизу вверх, а механические — сверху вниз. Акселератор создает дополнительный запас потенци­альной энергии, переходящей в кинетическую при срабаты­вании гидравлического ясса, что приводит к ускорению дви­жения УБТ вверх. Кроме того, за счет запаса свободного хода он гасит удары, практически предотвращая их распро­странение выше УБТ. Механический ясс — это телескопический ударный инст­румент чисто механического действия. Механические яссы изготовляют либо упрощенной конструкции, когда направля­ющие плоскости вала (внутреннего элемента телескопической пары) обнажаются, если ясс находится в растянутом (открытом) положении, либо более сложной, с герметизацией и смазкой направляющих пар вала и кожуха. Удар, передаваемый прихваченной колонне, наносится утяжеленными трубами, получившими разгон на участке дви­жения, равном длине хода ясса при переходе из раскрытого положения в закрытое. Механические яссы устанавливают также над ловильными инструментами типа овершота или внутренней труболовки для их освобождения сбиванием вниз при сильном заклинивании захвата. Специалисты по ловиль-ным работам часто спускают механический ясс в составе компоновки, предназначенной для работы внутренней трубо-резкой. Ведь пока ловильная колонна будет перемещаться в пределах длины хода ясса, на труборезку будет действовать только нагрузка от веса компоновки ниже ясса, т.е. исключа­ется перегрузка ножей от воздействия веса остальной части ловильной колонны. Основной узел гидравлического ясса — вал с поршнем, перемещающийся внутри гидравлического цилиндра, входя­щего в состав кожуха ясса. Цилиндр имеет внутренний канал переменного сечения, заполненный жидкостью (обычно мас­лом). Когда ясс закрыт, то поршень находится в нижнем по­ложении в узкой части цилиндра, где вследствие небольшого кольцевого зазора движение поршня затруднено. Манжеты поршня имеют особую конструкцию, позволяющую маслу очень медленно перетекать из полости над поршнем в по- 600

	лость под поршнем, когда вал с поршнем движется вверх под действием натяжения ловильной колонны. Пройдя путь, при­близительно равный половине длины хода ясса, поршень оказывается в широкой части цилиндра, сопротивление дви­жению резко уменьшается, и поршень, набрав скорость, уда­ряет в верхний ограничительный выступ кожуха. Варьируя натяжением колонны, можно изменять силу удара, что явля­ется главным преимуществом гидравлического ясса перед ме­ханическим. Большинство гидравлических яссов эффективно работают при температуре до 175 °С, но можно использовать специ­альное термостойкое масло, которое выдерживает более вы­сокие температуры. Созданы новые модели гидравлических яссов с перепуск­ными клапанами, обеспечивающими ускоренный переток жидкости из полости под поршнем в полость над поршнем при перезарядке ясса. Однако в работе находится много яс­сов старых конструкций, не имеющих этого приспособления. В них жидкость перетекает через зазоры в уплотнениях и кольцах поршня. Если к яссу приложить большую сжимаю­щую осевую нагрузку, жидкость будет перетекать под боль­шим давлением, разрушит уплотнения и выведет ясс из строя. Поэтому при перезарядке ясса следует разгружать ко­лонну постепенно. Для выравнивания давления в скважине и в полости ясса в современных конструкциях используется плавающий поршень. Гидравлический ясс — очень эффективный инструмент при ликвидации прихватов. Потенциальная энергия растяну­той колонны труб над яссом превращается в энергию удара, которую можно менять, изменяя натяжение колонны. Интенсификатор, или акселератор, который также назы­вают бустером, — вспомогательный инструмент, включаемый в ловильную колонну с Яссами. При установке его над УБТ появляется возможность увеличить силу удара и изолировать от ударных нагрузок ловильную колонну и буровую уста­новку. Инструмент, по-существу, является гидроаккумулятором поршневого типа, цилиндр которого заполнен сжимаемым рабочим агентом, обычно нейтральным газом или силиконом. Когда в ловильной колонне создают натяжение, поршень ак­селератора сжимает в цилиндре рабочий агент и накапливает потенциальную энергию. А когда срабатывает гидравлический ясс, энергия акселератора ускоряет движение вверх УБТ, уве­личивая силу удара ясса. 601

	Другая функция акселератора — гашение ударных нагру­зок, которые отрицательно влияют на состояние труб и резьб ловильной колонны. Это достигается за счет достаточ­но большой длины хода вала акселератора при переходе из раскрытого состояния в закрытое, т.е. длина хода гидравли­ческого ясса компенсируется длиной хода акселератора. При работе без акселератора в момент срабатывания гидравличе­ского ясса колонна, расположенная над ним, резко перехо­дит из растянутого состояния в сжатое, что приводит к рыв­ку практически всей колонны вверх. Большая часть энергии этого рывка поглощается силами трения в скважине. Однако на поверхности бывают заметные сотрясения элеватора, та­левой системы и даже вышки. При работе с акселератором этих сотрясений нет. Таким образом, исключение резких сжимающих нагрузок на ло-вильную колонну — важное преимущество акселератора. Ис­пользование его дает возможность уменьшить массу УБТ в ловильной колонне, так как возрастает скорость движения УБТ при нанесении удара. Изготовители выдают рекоменда­ции по массе УБТ, спускаемых с каждым типоразмером яс­сов. При включении в колонну акселератора очень важно не превышать эти рекомендации, так как сила удара настолько возрастает, что может произойти обрыв под яссом прихва­ченной колонны (или ловильного инструмента) вместо осво­бождения ее целиком. На рис. 9.10 приведена схема колонны для работы яссами. Элементы колонны необходимо спускать в скважину строго в определенной последовательности, так как каждый из них выполняет специфические функции. Овершот или труболовка предназначены для соединения с оставленными в скважине трубами. Механическим яссом наносят удары сверху вниз для сбивания прихваченных труб или заклиненного захвата ло­вильного инструмента. Гидравлическим яссом наносят удары снизу вверх. УБТ обеспечивают необходимую ударную массу, а акселератор увеличивает скорость движения УБТ и гасит ударные нагрузки, направленные вверх, уменьшая сжимаю­щие напряжения в трубах. При выборе массы УБТ учитывают размеры яссов, глубину их спуска, плотность жидкости в скважине, прочностные ха­рактеристики элементов ловильной колонны и количество прихваченных труб. Изготовители яссов и акселераторов да­ют рекомендации по массе УБТ для работы с инструментами. Однако, если таких данных нет, можно воспользоваться сле­дующим эмпирическим правилом, которое наиболее приме- 602

	Рис. 9.10. Типичная компоновка ловильной колонны для работы яссами: 1 - бурильные трубы; 2 - акселератор (интенсификатор); 3 - УБТ; 4 - гидравлический ясс; 5 - механический ясс; 6 -овершот
	нимо в обсаженных скважинах. УБТ должны быть одного диаметра с яссом, а длина их в метрах равна диаметру в миллиметрах, по­множенному на коэффициент 0,36. Когда яссы спускают с акселераторами, не следует включать в компоновку избыточное количество УБТ, так как это ведет к перегруз­ке акселератора и скорее помешает работе, чем окажет какую-либо помощь. После присоединения с прихваченными трубами создают натяжение в ловильной ко­лонне больше ее веса на заданное значение и затормаживают буровую лебедку в ожидании, когда поршень гидравлического ясса дойдет до расширенной части цилиндра и ясс сработает, нанеся удар вверх. Силу удара можно изме­нять в пределах технических возможностей труб и инструментов, спущенных в скважину. Обычно отбивку яссом начинают со сравни­тельно легких ударов, постепенно увеличивая их силу по мере необходимости. Возможность менять силу удара — важное преимущество гидравлических яссов. Когда с прихваченной колонной соединя­ются овершотом или труболовкой, отливку яссом надо начинать обязательно с легких ударов и усиливать их постепенно. При этом захват ловильного инструмента более равно­мерно прилегает к поверхности прихваченной трубы, а потом врезается в нее своей насеч­кой. Если начать сразу наносить сильные уда­ры, то можно содрать поверхность трубы и затупить насечку захвата. При отбивке вверх механический ясс рабо­тает просто как удлинитель или как телеско­пический узел. Когда намечается отбивка вниз, гидравличес­кий ясс нужно закрыть и пользоваться механическим яссом. Эта мера необходима, потому что удар сверху вниз по рас-
	603

	крытому гидравлическому яссу может вывести из строя его уплотнения, да и сила удара будет ослаблена. Яссы перебирают после каждого спуска в скважину, даже если не было сделано ни одного удара. При разборке их ос­матривают и заменяют уплотнения и масло. Затем их испы­тывают на стенде для оценки сопротивления растяжению. Два гидравлических яса никогда не спускают вместе, так как они обязательно сработают в разное время и один из них ударит по уплотнениям другого, а это вредно для уплот­нений и снижает силу удара. Яссы следует заменять при любом подъеме колонны из скважины, если даже причина подъема не имела никакого отношения к яссу. Невозможно предсказать, сколько еще сможет проработать ясс, поэтому лучше подстраховаться и заменить его. В некоторых случаях бурильная колонна оказывается при­хваченной на небольшой глубине, например, в желобных вы­работках или в башмаке направления. Чтобы ликвидировать такой прихват, необходимо сбивать трубы вниз, поскольку удары вверх только усилят прихват. Прежде буровики при­меняли так называемую "ударную трубу", состоящую из обычной или старой ведущей трубы, на которую свободно надевалась труба большего диаметра. К обеим трубам крепи­лись фланцы в качестве соударяемых плоскостей. Внутрен­нюю трубу ввинчивали в верхний соединительный конец прихваченной колонны, потом приподнимали вспомогатель­ной лебедкой наружную трубу и бросали вниз. При соударе­нии фланцев прихваченной колонне передавались довольно сильные удары, что часто позволяло ликвидировать прихват. В настоящее время "ударная труба" почти повсеместно вытеснена яссом для малых глубин, с помощью которого то­же можно наносить сильные удары.
	9.4. ОПЕРАЦИЯ ОБУРИВАНИЯ Обурочными обычно называют трубы боль­шого (по сравнению с бурильными трубами) диаметра, ис­пользуемые при разбуривании или размывании цементного камня, осыпавшейся породы, осадка и других обломочных материалов, которые могут служить причиной прихвата. Раз­меры обурочных труб выбирают с учетом специфики их применения. Они должны иметь достаточно большой внут­ренний диаметр, чтобы обеспечить проход обуриваемой ко- 604

	лонны с соответствующим кольцевым зазором для промыв­ки. В то же время наружный диаметр должен позволить впи­саться в поперечное сечение скважин и получить кольцевой зазор для промывки и вращения без заклинивания. Компоновка низа обурочной колонны состоит из обуроч-ных труб с обычным или безопасным переводником наверху (для соединения с колонной бурильных труб) и с башмачным фрезером внизу. Вооружение фрезера выбирается в зависи­мости от того, какой материал предстоит разбуривать (породу, осадок, цементный камень или металл). Обурочные трубы — это чаще всего толстостенные об­садные трубы со специальными резьбами, имеющими повы­шенную сопротивляемость скручиванию и растяжению. Операция обуривания — это разновидность бурения, и на обурочные трубы действуют весьма большие скручивающие моменты. Чтобы избежать в таких условиях разрушения резьб, в их конструкции предусматривают упорные заплечи­ки, аналогичные заплечикам соединительных концов буриль­ных труб. Для повышения прочности резьбового соединения стараются по возможность увеличить площадь поперечного сечения тела трубы в этом месте. Резьбы специальных кон­струкций просто необходимы, так как обычно коническая резьба обсадной трубы будет докрепляться при бурении, по­ка не произойдет разрушение резьбового соединения. Обычно для увеличения зазора между стенкой скважины и обурочными трубами их изготовляют безмуфтовыми с глад­кими концами. Такие же трубы применяют при капитальном ремонте скважин в обсаженных стволах. В интервалах, где велика вероятность прихвата вследствие перепада давлений, работают трубами с высаженными концами или с наверну­тыми муфтами. Конструкция башмачных фрезеров должна учитывать ха­рактер работ, которые предстоит выполнить. Фрезеры с во­оружением в виде фрезерованных зубьев обычно используют для разбуривания осадка, выпавшего из бурового раствора, горной породы или цементного камня. Зубья имеют прямую переднюю кромку, и, чтобы предупредить интенсивный из­нос и размывание циркулярующей жидкостью, их упрочняют. Если предстоит работать по стали, например по телу трубы, резьбовому соединению или металлическим обломкам, то фрезер армируют резцами из карбида вольфрама. Конструкция фрезера должна обеспечивать условия для промывки, чтобы выносить из скважины шлам и не допус­кать перегрева твердосплавных резцов. Если обуривание про- 605

	водится внутри обсадной колонны, то никаких резцов не должно быть за пределами внешнего контура боковой по­верхности фрезера, чтобы не повредить обсадные трубы. Иногда для предупреждения и стирания труб и уменьшения сил трения наружную поверхность фрезера покрывают слоем бронзы. Резцами из карбида вольфрама армируют нижний торец фрезера и по возможности внутреннюю поверхность. Если резцы частично выступают внутрь фрезера, увеличивается вероятность подъема части или всех обуриваемых труб вмес­те с обурочной колонной, за счет чего можно сэкономить на спускоподъемных операциях. Большое значение имеет длина комплекта обурочных труб. Учитывая, что трубы имеют увеличенный диаметр, по­вышенную жесткость и гладкую поверхность ввиду отсутст­вия муфт, очень важно правильно выбрать длину комплекта, чтобы не допустить его прихвата. Не существует какого-либо шаблонного решения или правила для определения макси­мально допустимой длины, и в кажом случае решение при­нимается с учетом условий конкретной скважины. Если в один прием нельзя обурить всю прихваченную ко­лонну, то возникает необходимость отсоединения обуренной части колонны от прихваченной. Это достигается одним из следующих способов. 1.  После подъема обурочной колонны спустить овершот, создать ротором крутящий момент влево и отвинтить сво­бодную часть колонны с помощью торпеды из детонирующе­го шнура, как описано выше. 2.  На ту же обурочную колонну вместо башмачного фре­зера навернуть наружную труборезку и обрезать обуренную часть колонны. 3.   Внутри обурочных труб разместить специальную обу­рочную труболовку, через которую можно передать обурива-емой колонне крутящий момент влево и пропустить в обу­ренные трубы торпеду из детонирующего шнура с целью от­винчивания. 4.  Специальный разъемный соединитель спустить вместе с обурочной колонной, разместить его в верхней обурочной трубе. С его помощью соединиться с обуриваемой колонной и передать ей крутящий момент влево. Сквозь соединитель пропустить в обуренные трубы шнуровую торпеду для вы­полнения операции отвинчивания. Внешний диаметр наружной труборезки несколько боль­ше, чем обурочных труб, с которыми она спускается. Трубо- 606

	резка оборудуется устройством для захвата под муфтой или соединительным концом обуриваемой трубы. Для гладких труб с муфтами применяется устройство с пружинными пе­рьями, обхватывающими трубу под муфтой. Для муфтовых труб с высадкой наружу используют устройства с захватыва­ющими элементами типа защелок или собачек со скошенны­ми упорными поверхностями, которыми они скользят по высаженной части трубы. Для труб без муфт нужны захваты с гидроприводом, где под действием перепада давления по­движная втулка смещается вниз, одновременно приводя в действие захват и выдвигая режущие элементы в рабочее по­ложение. При натяжении корпус труборезки перемещается вверх, а захват упирается перьями в нижний торец муфты прихвачен­ной трубы и сжимает находящуюся под ним пружину, кото­рая в свою очередь передает усилие подвижной втулке под ней. Втулка смещается относительно корпуса и выводит в рабочее положение режущие элементы, которые упираются в обуренную трубу. При вращении труборезка отрезает трубу. В конструкции практически всех труборезок используются спиральные пружины, которые гасят ударные нагрузки, пре­дупреждая поломку режущих элементов. Наружная труборезка (рис. 9.11) состоит из стального корпуса 5 с тремя вертикальными окнами в его нижней час­ти. В этих окнах на пальцах 11 крепятся резцы 10. Выше резцов в корпус труборезки вставлено кольцо 9. Своей ниж­ней частью кольцо не дает резцам выйти через окно наружу, причем в этом положении кольцо удерживается четырьмя медными штифтами 1. На кольце, как на упоре, крепится мощная спиральная пружина 8, а под ней еще два кольца 6 и 7. Выше расположены кольцо 3 овершота с плашками и кольцо 4, которое не дает возможность овершотному кольцу передвигаться вверх. В верхней части корпуса труборезки ввинчен переводник 2, под обсадные трубы, в нижней части — воронка с ко­зырьком 12 для облегчения завода в корпус обрезаемых бу­рильных труб. Обурочная внутренняя труболовка (рис. 9.12) является уни­версальным инструментом. С ее помощью можно поднять всю обуриваемую колонну или ее часть, отвинтив обуренные трубы и сократив таким образом объем спускоподъемных операций. Обычно прихваченная колонна, нижний конец которой находится выше забоя, падает после обуривания на забой. 607

	Рис. 9.11. Наружная труборезка для бурильных труб
	При этом трубы гнутся, долото мо­жет выйти из строя вплоть до отламы­вания шарошек и даже лап, часто нару­шается фильтрационная корка на стен­ках скважины. Поэтому поймать обури-ваемую колонну и не дать ей упасть на забой — это очень важная мера, дающая существенный экономический эффект. Обурочная труболовка состоит из двух основных частей: вала 2 со сколь­зящим по нему заклинивающим меха­низмом и регулировочной обоймой с фрикционными узлами 4, ограничитель­ными кольцами 3 и замком 5. Трубо-ловку обычно размещают в нижней обурочной трубе, но можно разместить в любой из этих труб. Вращением ниж­него переводника влево труболовка за-якоривается в обурочной трубе. При этом обойма заклинивающего механиз­ма с клинообразными сухарями сколь­зит вверх по распорному конусу вала, увеличивается в диаметре и входит в за­цепление со стенками обурочной трубы. Под труболовкой устанавливают бе­зопасный разъединитель. Когда в процессе обуривания тру­боловка сядет на "голову" обуриваемой колонны, соединение с этой колонной произойдет благодаря вращению труболовки вправо. Однако при дальнейшем вращении вправо нижний переводник 10 опустится, а следом за ним опустятся сухари 7, соскальзывая с распорного конуса 6 и выходя из зацепле­ния со стенками обурочной трубы. Теперь труболовка проч­но соединена с обуриваемой колонной, а контакт с обуроч-ными трубами осуществляется только через фрикционные узлы регулировочной обоймы. Возникающий при промывке скважины перепад давления отжимает вниз ограничительные кольца, которые, действуя через систему обойм, удерживают сухари в нерабочем ниж­нем положении. Когда обуриваемая колонна освобождается и начинает падать вниз, она увлекает за собой вал труболовки, 608

	Рис. 9.12. Обурочная внутренняя труболовка: 1 - верхний переводник; 2 - вал; 3 - ограничитель­ные кольца; 4 - фрикционный узел; 5 - обойма с замком и защелками; 6 - распорный конус; 7 -сухари; 8 - возвратная пружина; 9 - центратор; 10 - нижний переводник
	который своим распорным конусом от­жимает сухари к стенкам обурочной трубы. Притом фрикционные узлы удер­живают обоймы на месте, за счет чего сухари 7 освобождаются и, подпираемые снизу возвратной пружиной 8, движутся навстречу распорному конусу. Труболов­ка заякоривается, колонна повисает на труболовке. Вместе с обурочной колонной можно поднять обуренную колонну, поэтому	т
	отпадает необходимость в специальном спуске с целью ее подъема с забоя. Ког­да на поверхности оказывается обуроч­ная труба с труболовкой внутри, в верх­ний переводник 1 труболовки ввинчива­ют бурильную трубу. Затем труболовку поднимают, вручную отключают закли­нивающий механизм, спускают на бу­рильных трубах в башмак обурочной колонны и там снова заякоривают, а бу­рильные трубы извлекают. После подъе­ма обурочных труб можно поднять обу­ренную колонну без дополнительных затрат времени. Если прихваченную колонну нельзя обурить за один рейс, то труболовку за­якоривают натяжением обурочной ко­лонны при остановленных насосах. После этого можно со­здать крутящий момент влево и с помощью торпеды из де­тонирующего шнура отвинтить освобожденную часть колон­ны и поднять ее на труболовке вместе с обурочными труба­ми. Если "голова" прихваченной колонны находится в каверне и накрыть ее обычной обурочной компоновкой трудно, мож­но спустить под труболовку слегка изогнутую трубу. С по­мощью такой сравнительно гибкой трубы, свисающей из-под
	609

	башмака обурочной колонны, гораздо проще соединиться с "головой" труб к каверне. Непосредственно под внутренней труболовкой всегда уста­навливают разъединитель с байонетным замком. Для преду­преждения случайного срабатывания при спуске разъедини­тель имеет две предохранительные полосы из легкого листо­вого металла. После соединения с прихваченной колонной создают натяжение, и полосы освобождают замок. Теперь разъединитель можно использовать по назначению. Обычно через него можно передавать прихваченной колонне момент вращения вправо и растягивающие усилия. Разъединение до­стигается приложением небольшого вращающего момента влево с одновременным натяжением вверх. Наличие разъеди­нителя позволяет поднять труболовку с обурочной колонной в любое время, например при подъеме для смены башмачно­го фрезера, или по другой причине. При обуривании и извлечении длинных колонн труб, ниж­ний конец которых упирается в забой, можно использовать разъемные соединители с целью сокращения объема спуско-подъемных операций. Разъемный соединитель — это переводник, состоящий из двух частей, соединяемых байонетным замком. Он размеща­ется внутри верхней обурочной трубы, ввинчивается в ниж­нюю муфту безопасного переводника и заканчивается снизу резьбой, соответствующей резьбе на "голове" прихваченной колонны. В конце операции обуривания соединитель за счет вращения вправо соединяется с "головой" обуренной колон­ны. Если прихваченная колонна не забита, восстанавливают циркуляцию через нее, а потом разъединяют байонетный за­мок, и компоновку верхней части обурочной колонны мож­но изменить так, чтобы было удобно проводить дальнейшие работы. Снова соединив байонетный замок, спускают шну­ровую торпеду, отвинчивают и поднимают обуренные трубы.
	9.5. ИЗВЛЕЧЕНИЕ МЕЛКИХ ПРЕДМЕТОВ Прежде чем приступить к работам по извле­чению из скважины мелких посторонних предметов, надо по возможности, выяснить, что находится в скважине. Это лег­ко установить, когда известно, что осталось в скважине по­сле подъема долота или что в нее случайно попало. Если тип 610

	и форма предметов неизвестны, следует спустить печать. По­лезно поместить точно такой же предмет в предохранитель­ный ниппель обсадной колонны соответствующего размера, чтобы имитировать ситуацию на забое. На этом имитаторе можно опробовать ловильные инструменты, которые могут быть применены для извлечения предмета из скважины. Те инструменты, которые оказались неэффективными на по­верхности, спускать в скважину не стоит. Гораздо дешевле устроить испытания на поверхности, чем делать лишние спу­ски-подъемы. Для извлечения из скважины мелких предметов обычно применяют магнитные фрезеры, металлошламоуловители раз­личных типов, гидростатические желонки и специальные ин­струменты для конкретных условий. Магнитные фрезеры — это или постоянные магниты, встроенные в корпус с промывочными каналами, или элект­ромагниты, спускаемые на кабеле. У фрезеров с постоянными магнитами (рис. 9.13, а) про­мывочные отверстия расположены по периферии нижнего торца, что позволяет вымыть осадок и шлам и обеспечить непосредственный контакт с извлекаемыми предметами. Обычно между корпусом фрезера и магнитным стержнем имеется бронзовая втулка, поэтому при движении фрезера внутри стальных труб не возникает заметных дополнитель­ных сил трения. После промывки непосредственно над забоем с целью об­нажения поверхности предметов, подлежащих извлечению, фрезер опускают на забой с небольшой нагрузкой и враще­нием ротором. Когда забой нащупан, ротор останавливают и интенсивно промывают скважину. Затем останавливают насо­сы, отрывают фрезер от забоя и приступают к его подъему. Во время подъема нельзя вращать колонну ротором, так как при этом увеличивается вероятность потери пойманных предметов. Большинство магнитных фрезеров оборудуется направля­ющими воронками, нижняя часть которых может быть вы­полнена в виде зубчатой коронки (наиболее распространен­ная форма), может иметь остроугольный вырез или не иметь никаких вырезов. Направляющая воронки создает под магни­том защищенное с боков пространство для размещения улав­ливаемых предметов и предупреждает возможность сопри­косновения их со стенками обсадных колонн. Электромагнитные фрезеры (рис. 9.13, б) спускают в скважину на кабеле и включают их только по достижении 611

	б
	\
			о о о. о
	Рис. 9.13. Магнитный фрезер с постоянным магнитом (а) и с электромагнитом [б]				Рис. 9.14. Металлошла-моуловитель колонково­го типа
	забоя. Их преимущества — резкое сокращение затрат вре­мени на спускоподъемные операции и дополнительная подъ­емная сила, создаваемая электромагнитом. Однако, если предметы на забое покрыты осадком или шламом, извлечь 612

	их не удается, так как невозможно осуществить промыв­ку. Магнитными фрезерами можно поднять предметы, изго­товленные из ферромагнетиков. Для подъема предметов из бронзы, алюминия, карбидов и нержавеющих сталей необхо­димы другие способы. Металлошламоуловители. Инструменты колонкового типа уже много лет применяются для извлечения шарошек и дру­гих предметов аналогичных размеров с забоя бурящихся скважин. Инструмент состоит из верхнего переводника 1, корпуса 2, башмачного фрезера 5 и обычно из двух пружин­ных кернорвателей: верхнего 3 и нижнего 4 (рис. 9.14). Он предназначен для вымывания осадка с забоя и отбора не­большой колонны породы с забоя. Два кернорвателя, один из которых с короткими пружинными перьями, отрывают керн от забоя и поднимают его на поверхность. Все посто­ронние предметы, находившиея на забое, оказываются в корпусе инструмента, запертые снизу керном. Важное условие нормальной работы металлошламоулови-теля колонкового типа — свободное вращение кернорвателей в корпусе или башмачном фрезере. При спуске инструмента забой нащупывается при промывке и вращении ловильной колонны. При посадке на забой кернорватели входят в за­цепление с предметами на забое и затормаживаются, а фре­зер и корпус продолжают вращаться. Если кернорватели окажутся заклиненными каким-либо мусором, избытком краски, продуктами коррозии или другими посторонними материалами, то при их вращении произойдет слом пружин­ных перьев, и на забое только добавятся предметы, которые надо извлекать. Во многих случаях размеры и форма предметов, находя­щихся в скважине, не позволяют использовать для их извле­чения серийно выпускаемые металлошламоуловители. Требу­ется проявить изобретательность, чтобы создать необходи­мую конструкцию. Если диаметр стандартного инструмента слишком мал для прохода в него предметов, находящихся в забое, можно из отрезка утолщенной или обычной трубы сделать корпус самодельного ловителя. В трубе делают отвер­стия, расположенные по кругу, вставляют в них куски сталь­ной проволоки и припаивают их к телу трубы в отверстиях. Получается проволочный захват внутри трубы. Такой инст­румент нельзя вращать на забое, так как проволока будет поломана или вырвана из гнезд. Но если инструментом на­крыть предмет на забое, то захват его удержит. 613

	Инструмент с фрикционным захватом можно сделать из трубы с п-образными прорезями, если загнать внутрь обра­зовавшиеся языки металла. Таким инструментом можно на­крыть и поднять длинные предметы цилиндрической формы, особенно если их длина неизвестна. Трубный "паук" — самая первая конструкция металлош-ламоуловителя. "Пауки" использовались в ударно-канатном и вращательном бурении задолго до производства современных ловильных инструментов. "Паук" — это обычный самодель­ный инструмент, предназначенный для выполнения специфи­ческой работы. "Пауки" делают из труб, прокатанных из ма­лоуглеродистой стали. Наиболее подходящей считается сталь с пределом текучести 280 МПа. "Паук" из стали с пределом текучести выше 390 МПа работать не будет, так как его зубья будут ломаться, а не гнуться. Зубья "паука" вырезают газопламенной горелкой, и веду­щая кромка зубьев имеет криволинейный профиль (рис. 9.15). Кроме того, эта кромка выполнена в виде клина или лезвия. Следует также обратить внимание на зазор между зубьями. Длина зубьев составляет примерно 3/4 диаметра трубы, из которой изготавливают корпус "паука". В верхней части корпуса на резьбе или сварке устанавливается перевод­ник для соединения с ловильной колонной. Спуск инструмента — наиболее ответственная операция. При подходе к "голове" находящихся в скважине предметов надо восстановить циркуляцию и с проворотом ротором опу­скать инструмент, не создавая на него больших нагрузок. Когда зубья коснутся "головы" предмета, это обычно стано­вится заметно благодаря рывкам ловильной колонны. После
		Рис. 9.15. Трубный "паук"
	614

	того как инструмент достигнет расчетной глубины (по заме­рам) и извлекаемые предметы войдут в корпус инструмента, рывки прекратятся. Теперь, продолжая вращать инструмент ротором, создают осевую нагрузку на него, чтобы загнуть зубья внутрь трубы (в виде "апельсиновой корки") для удер­жания пойманных предметов. Чтобы использовать "паук" еще раз, надо вырезать новые зубья. Металлошламоуловители гравитационного типа располага­ют над долотом, фрезером, ловителем с захватом типа кер-норвателя. Они работают только при циркуляции, когда вос­ходящий поток жидкости идет по затрубному пространству. Кожух инструмента имеет сравнительно большой диаметр, поэтому в интервале против него площадь поперечного сече­ния затрубного пространства уменьшается, что ведет к по­вышению скорости восходящего потока. У верхней кромки кожуха площадь поперечного сечения затрубного пространства резко увеличивается, что сопровож­дается образованием зоны разрежения восходящего потока с турбулентными завихрениями. В этом месте поднимаемые с забоя твердые частицы повышенной плотности, такие как куски металла, твердосплавные вставки, обломки зубьев, ша­рики из подшипников, замедляют движение и оседают в ко­жух. Гравитационные металлошламоуловители можно спус­кать по два (один над другим), чтобы увеличить суммарный объем кожухов. Некоторые буровики размещают между ни­ми несколько труб. Нельзя допускать проведение сварочных работ на валу ме-таллошламоуловителя в промысловых условиях. Буровики усиливают соединение кожуха с валом, приваривая косынки, но без соответствующей термообработки это может привес­ти к образованию трещин и закончиться аварией. Гидростатические желонки. Когда надо удалить из сква­жины посторонние предметы, неоднородные по размеру и составу, можно воспользоваться гидростатической желонкой. Желонки выпускают для спуска на трубах и на канате. В ра­боте всех желонок используется принцип перепада гидроста­тического давления. Сила, с которой предметы проталкива­ются через ловитель в корпус желонки, зависит от плотности жидкости в скважине. Многие желонки можно опускать на забой многократно, пока все посторонние предметы не будут выловлены, а скважина — очищена. Желонки особенно эф­фективны для извлечения шарошек, подшипников, кусков металлических труб, болтов, гаек, остатков перфораторов и немагнитных предметов. 615

	Осевые торпеды спускают в скважину на трубах или на кабеле. Они имеют довольно мощный кумулятивный заряд взрывчатки, предназначенный для разбивания находящихся в скважине предметов, которые не удается извлечь обычными ловильными инструментами. После взрыва обломки извлека­ют магнитными фрезерами или металлошламоуловителями. Вследствие большой силы взрыва могут образоваться кавер­ны, а часть обломков окажется забитой в стенки скважины. Несмотря на то что торпеда сконструирована так, чтобы си­ла взрыва была направлена только вниз, практически это трудно осуществить. Расстояние от торпеды до цели играет огромную роль, по­этому когда торпеду спускают на трубах, над объектом взрыва осуществляют промывку, чтобы повысить эффектив­ность воздействия. Если торпеду спускают на кабеле, то пе­ред этим надо спустить долото, чтобы гарантировать спуск торпеды непосредственно до цели. Никогда не следует взрывать осевые торпеды внутри труб или обсадных колонн, так как взрывом можно повредить трубы и ухудшить состояние аварийной скважины. Фрезер используют для разрушения и измельчения подле­жащих извлечению из скважины посторонних предметов. Форма фрезера определяется его назначением: а) фронтального действия: плоский (рис. 9.16, а), коничес­кий (рис. 9.16, б) и цилиндрический (рис. 9.16, а); б) внешнего воздействия: в форме усеченного конуса (рис. 9.16, а), конический (рис. 9.16, а), цилиндрическо-конический (рис. 9.16, е) и цилиндрический (рис. 9.16, ж); в) внутреннего воздействия: цилиндрическо-конический (рис. 9.16, з) и комбинированного воздействия (рис. 9.16, и). Применяют фрезеры и других конструкций (рис. 9.16, к, л, м, н). Работы по фрезерованию очень трудоемки и тре­буют много времени, поэтому к этому способу ликвидации аварии следует прибегать в крайних случаях. Поскольку фрезеры являются в основном режущими ин­струментами, подход к ним должен быть такой же, как к ме­таллорежущим инструментам в машиностроении. Надо обес­печить необходимую линейную скорость резания. Фрезер диаметром 100 мм должен вращаться с частотой 175 об/мин, а диаметром 300 мм — около 60 об/мин. Работа при боль­ших частотах вращения обеспечивает эффект резания, пре­дупреждает дробление, разрушающе действующее на твердо­сплавные материалы. Включать насосы и начинать промывку надо до того, как фрезер начнет работать. 616

	Рис. 9.16. Фрезеры различных типов
	Образующийся шлам должен удаляться своевременно, ина­че его накопление приведет к сальникообразованию и даже закупорке инструмента или затрубного пространства. Чтобы обеспечить вынос шлама, промывочная жидкость должна иметь вязкость 50 — 80 мПа-с. Инструмент следует нагружать осторожно, и в течение получаса надо выбрать оптимальную скорость его подачи, обеспечивающую эффективный процесс фрезерования. При излишней нагрузке инструмент будет пе- 617

	регреваться, в результате чего наплавка будет содрана цели­ком вместе с карбидом вольфрама и связующим материалом. Если нет условий для выноса шлама на поверхность, надо включать в состав колонны гравитационные металлошламо-уловители, располагая их непосредственно над фрезером или нал УБТ. Иногда можно использовать обратную циркуляцию. В этом случае условия для выноса шлама на поверхность го­раздо лучше, так как площадь поперечного сечения внутрен­него канала труб меньше, чем площадь сечения затрубного пространства, соответственно и скорость восходящего пото­ка будет больше. Однако надо иметь в виду опасность заку­порки промывочных каналов инструмента и труб стальной стружкой и обломками. В желобной системе после вибросита часто располагают магниты, чтобы улавливать мелкую стальную стружку, про­шедшую сквозь сито. Это помогает точнее оценить массу разбуренного металла и препятствует попаданию в насосы абразивного материала.
	9.6. ЛОВИЛЬНЫЕ РАБОТЫ, ВЫЗВАННЫЕ ОСТАВЛЕНИЕМ В СКВАЖИНЕ ИНСТРУМЕНТОВ НА КАБЕЛЕ ИЛИ КАНАТЕ Работы по извлечению из скважины кабеля или каната и инструментов, спущенных на нем, могут ока­заться очень сложными. Здесь надо учитывать, на чем спус­тили инструменты: на канате или кабеле, оборван этот канат или нет. Если кабель не оборван, то лучше не пытаться осво­бодить его за счет дополнительного натяжения. В лучшем случае произойдет обрыв над инструментами (или прибора­ми), находящимися в скважине, что грозит потерей дорого­стоящих инструментов. А если в числе инструментов окажет­ся радиоактивный источник, то ситуация может стать очень серьезной. Для ликвидации такой аварии можно воспользоваться од­ним из двух методов, связанных со спуском в скважину ко­лонны труб. Первый метод — спуск труб "поверх" кабеля, а второй — спуск на трубах овершота с боковым окном. Спуск труб "поверх" кабеля — наиболее безопасный ме­тод, обеспечивающий высокую вероятность успеха. Его ре­комендуется применять в глубоких необсаженных скважинах, 618

	а также при ликвидации прихватов радиоактивных инстру­ментов. К недостаткам метода следует отнести необходи­мость разрезания кабеля и большие затраты времени на спу-скоподъемные работы. Для ведения работ по этому методу необходим специаль­ный набор инструментов (рис. 9.17), который практически больше нигде не применяется. В этот набор входят бурильная труба 1, зажим 8 для кабеля с Т-образной подвеской, две ка­бельные головки 4, цилиндрический груз 5 и овершоты: спу­скаемый в скважину 2 и для работы на поверхности 6, а также плита с прорезью и переводник 7 (с проточкой) под эту прорезь и копьеобразной головкой для захвата овершо-том. Кабель 10, идущий к прихваченному инструменту, слегка
	Рис. 9.17. Компоновка инстру­мента для спуска труб «поверх» кабеля

	натягивают (10 кН) и на него крепят зажим 8 на уровне ко­лонной головки или стола ротора 9, после чего кабелю дают слабину, подвешивая его на зажиме. Затем кабель разрезают над зажимом на удобном для работы расстоянии. При этом надо иметь в виду, что в наклонных скважинах протяжен­ность кабеля от прихваченного инструмента до устья увели­чивается, когда кабель окажется в трубах, спущенных в сква­жину. Полученную при разрезе нижнюю часть кабеля обору­дуют кабельной головкой, к которой присоединяют перевод­ник с проточкой и копьеобразной головкой. Конец верхней части кабеля 3 (полученной при разрезе) пропускают через ролик на кронблоке и оборудуют кабельной головкой, к ко­торой присоединяют цилиндрический груз 5 с овершотом 6. Порядок спуска труб показан на рис. 9.18. На первую спу­скаемую в скважину свечу труб 1 наворачивают снизу овер-шот 2, предназначенный для захвата оставленного в скважине
	Рис. 9.18. Последовательность операций при спуске труб "поверх" кабеля 620

	инструмента. Конец верхней части кабеля поднимают до верхнего торца свечи, где верховой рабочий опускает овер-шот с грузом внутрь свечи. По внутреннему каналу свечи овершот 4 с грузом опускается до пола буровой, где один из помощников бурильщика соединяет его с копьеобразной го­ловкой переводника нижней кабельной головки. Натягивают кабель лебедкой каротажного подъемника и снимают зажим с подвеской. Спускают свечу бурильных труб и сажают ее на стол ротора 6. На проточку переводника 5 нижней кабельной головки на­девают прорезью опорную плиту 3, дают слабину кабелю, и плита садится на верхний торец свечи. Снимают овершот с головки переводника и приступают к спуску следующей све­чи, повторяя описанные операции. Перед навинчиванием овершота на нижнюю свечу необхо­димо убедиться, что внутренний канал овершота позволяет достигнуть той части прихваченного инструмента, за которую планируется осуществить захват. На нижнем торце овершота или направляющей воронки не должно быть острых кромок, которые могут перерезать кабель в местах перегиба ствола скважины или при посадке на уступ. Когда трубы будут спущены до прихваченного инструмен­та, необходимо проверить, удалось ли захватить его овершо-том. Первая проверка осуществляется путем небольшого на­тяжения труб. Кабель при этом должен дать слабину. Вторая проверка осуществляется при промывке, так как наличие ин­струмента в овершоте будет отмечено повышением давления на выкиде насосов. Чтобы обеспечить возможность прмывки скважины, на верхнюю свечу навинчивают переводник со специальным карманом, в который можно "спрятать" ниж­нюю кабельную головку с переводником. После этого на тру­бы навинчивают ведущую трубу с вертлюгом или промывоч­ную головку. Убедившись, что овершот надежно захватил прихваченный инструмент, снова крепят зажим на кабеле, снимают кабель­ную головку, набрасывают кабель на элеватор и буровой ле­бедкой обрывают кабель в кабельной головке прихваченного инструмента. Освободившийся кабель наматывают на бара­бан каротажного подъемника, а пойманный инструмент под­нимают с бурильными трубами. Все инструменты (кабельные головки, корпуса и ловиль-ные проточки приборов и инструментов, присоединяемых к кабелю), спускаемые в скважину, должны быть тщательно замерены. 621

		Рис. 9.19. Овершот с боковым окном: 1 - ролик; 2 - корпус; 3 - захват; 4 - винт ограни­чительного кольца; 5 - ограничительное кольцо
		Овершот (рис. 9.19) имеет боковое окно в корпусе для пропуска кабеля. Нижняя часть окна переходит в про­дольный разъем, благодаря чему нижнюю часть окна корпуса 2 можно разобрать на две части и в таком виде надеть овершот на кабель сбоку, заправив ка­бель внутрь захвата 3 овершота. После этого отсоединенная часть корпуса кре­пится на прежнее место, и овершот го­тов к спуску в скважину по кабелю. Спускают его на бурильных или насос-но-компрессорных трубах и захватыва­ют прихваченный инструмент за ловиль-ную проточку или за корпус. Преимущества этого овершота — от­сутствие необходимости резать кабель и меньшие затраты времени на спуско-подъемные операции. При заправке ка­беля в захват необходимо принять меры, чтобы его не заклинило и не обрезало кромками захвата. Поскольку кабель находится за трубами, надо по возмож­ности избегать проворота труб, чтобы не намотать на них кабель. Все глубокие скважины с открытым стволом имеют отклонения от вертикали. Обычно этого достаточно, чтобы кабель при движении вверх прорезал канавки в фильтрационной корке на стенках сква­жины, благодаря чему значительно воз­растают силы трения и даже может произойти прихват кабеля вследствие перепада давления. Поэтому овершот с боковым окном не применяют для лик­видации аварий в глубоких скважинах с открытым стволом. За последние годы в практике геофи­зических исследований скважин резко
	___:
	622

	возросли объемы применения источников радиоактивного излучения. Когда источник оказывается прихваченным или его оставили в скважине, выясняется, что многие производст­венники имеют смутные понятия о действующих правилах на такой случай. Радиоактивный источник должен быть извлечен из сква­жины неповрежденным (если проведение работ окажется це­лесообразным с точки зрения экономики) или может быть захоронен в скважине, если это не создаст угрозу персоналу и оборудованию в будущем. Если источник извлечь нельзя, геофизическое предприятие должно поставить в известность местные власти. После этого рассматриваются планы работ и принимаются решения, ко­торые следует согласовывать с заинтересованными службами. Если источник остается в непродуктивной скважине, полная информация о нем должна содержаться во всей документа­ции. На колонной головке или соответствующем репере, ус­танавливаемом на устье скважины, должна быть смонтирова­на металлическая плита с выгравированной информацией об источнике. Если источник остается ниже продуктивной зоны, то обычного спуска обсадных труб с последующим цементиро­ванием бывает достаточно для его надежной изоляции. Боль­шинство капсул с радиоактивными источниками имеют кор­пус, способный противостоять коррозии и эрозии в течение многих лет. Наибольшую опасность представляют потоки жидкости или газа, несущие песок или другой абразивный материал. Чтобы получить согласие на захоронение источни­ка в скважине, должно быть представлено веское обоснова­ние отсутствия возможности попадания капсулы в такой по­ток, а также повреждения ее при забуривании и дальнейшей проходке второго ствола скважины. Извлечение оборванного кабеля Когда кабель обрывается, он попадает в скважину совсем не так, как упала бы веревка или цепь. Чем толще кабель, тем больше его жесткость, и чем меньше диа­метр скважины или труб, тем выше останавливается в них кабель при падении. Поскольку оба эти факторы изменяются в довольно широких пределах, трудно рекомендовать какое-либо эмпирическое правило, за исключением необходимости помнить, что кабель всегда может оказаться выше, чем вы ожидаете. 623

	Ерш (рис. 9.20) — наиболее подходящий инструмент для извлечения кабеля. Габариты ерша должны соответствовать диаметру труб или скважины, куда его спускают, а крючки ерша должны заклинивать попавший в них кабель, чтобы вытянуть его в линию при необходимости. Если ерш спуска­ют в трубы, то над ним надо установить фланец или муфту-ограничитель. Зазор между ограничителем и стенкой труб должен быть таким, чтобы кабель не мог оказаться выше ограничителя. Это препятствует погружению ерша слишком глубоко в спутанный кабель и образованию над ершом саль­ника из кабеля, который может заклинить ловильную ко­лонну. Всегда надо стараться вести ловильные работы в районе
	Рис. 9.20. Схема рабо­ты ершом 624	Рис. 9.21. Двухрожко-вая вилка	Рис. 9.22. колокол	Ловильный

	"головы" кабеля. В противном случае кабель может сместить­ся вниз, масса спутанного кабеля уплотнится и трудно будет внедрить в нее ерш, чтобы зацепить кабель крючком. Когда ершом зацепить кабель не удается, обычно спуска­ют двухрожковую вилку (рис. 9.21). Она позволяет захватить кабель не изнутри, а снаружи. Конструкция вилки должна обеспечить проход кабеля между рожками и заклинивание его в крючках. После того как двух- или трехрожковой вил­кой удастся несколько разуплотнить массу кабеля и поднять его "голову" выше, снова спускают ерш, так как он считает­ся самым надежным инструментом. Если ерш спускают под башмак обсадной колонны, то ог­раничитель над ним не ставят, потому что в расширенной части открытого ствола кабель может оказаться над ограни­чителем и при подъеме в башмак заклиниться, препятствуя дальнейшему подъему. Если кабель спрессовался в клубок, в который невозмож­но внедрить ни ерш, ни вилку, то можно попытаться навер­нуть на этот клубок ловильный колокол (рис. 9.22). Зазор между колоколом и стенками скважины должен быть мини­мальным. Также минимальной должна быть толщина стенки колокола у его нижнего торца. Захваченный колоколом ка­бель вытягивают в линию, перемещая вверх положение "головы" кабеля. Необходимо постоянно следить за количеством извлечен­ного кабеля. Поскольку он обычно спутан, часть оплетки со­драна и первоначальная длина его изменилась, остается един­ственный способ оценить его количество — это взвешива­ние. Зная массу единицы длины кабеля, можно определить длину извлеченной части, а отсюда — длину оставшейся в скважине части кабеля. Когда в скважине остается сравнительно короткий (до 30 м) обрывок кабеля над прихваченным прибором или ин­струментом, то кабель обычно не спутывается, а располага­ется по прямой вдоль скважины. В этом случае можно попы­таться накрыть его овершотом и пропустить в ловильную колонну, а овершотом захватить прихваченный инструмент и извлечь его вместе с кабелем. Во внутреннем канале овершо-та, удлинителя и труб над овершотом не должно быть суже­ний и уступов. Овершот спускают медленно, с поворотом. Извлечение короткого куска вместе с инструментом намного дешевле работ по извлечению кабеля.

	Отрезание каната или кабеля в скважине Когда в скважине прихватывают инструмент, спускаемый на канате, обычно рекомендуют отрезать канат как можно ниже, поднять его и приступить к извлечению инструмента с помощью колонны труб. Такие рекомендации иногда целесообразны и в случае прихвата инструментов, спускаемых на кабеле, если прихват произошел в обсажен­ной скважине. На ранних стадиях развития канатно-кабельной техники устройство для отрезания спускалось по прихваченному при помощи еще одного каната, который тоже часто оказывался прихваченным, в результате чего ситуация осложнялась. С появлением взрывных перерезывающих устройств старый метод почти забыт. В настоящее время наиболее распространенное режущее устройство для каната и кабеля (рис. 9.23) — это инструмент цилиндрической формы, габариты которого позволяют спус­тить его в НКТ наружным диаметром 50,8 мм для перереза­ния каната диаметром 14,3 мм. По специальному заказу мо­жет быть поставлен инструмент меньшим размером. Заправив канат в направляющую втулку инструмента, его опускают в скважину, и он скользит вниз вдоль каната под действием собственного веса. После того как он достигнет места прихвата, сверху по канату сбрасывают груз. От удара груза в корпусе канаторезки срабатывает миниатюрное взрывное устройство, которое толкает клин, скользящий по тыльной поверхности режущего элемента. Режущий элемент выдвигается внутрь направляющей втулки и перерезает нахо­дящийся там канат (рис. 9.24). Чтобы канаторезка опустилась по канату как можно ни­же, рекомендуется расхаживать прихваченный канат, натяги­вая его и опуская на 1,5 — 2 м с резким торможением. Это иногда помогает канаторезке преодолеть некоторые препят­ствия. Однако она может остановиться на утолщениях, обра­зованных при сращиваниях или при креплении меток на ка­нате, а также в смятых трубах. Точную глубину отрезания каната или кабеля можно узнать только после подъема отре­занного конца. Выпускаются также канаторезки с подачей сигнала взрыв­ному устройству от электронного таймера. Их применяют в скважинах, где интенсивно оседающие твердые частицы по­крывают верхний торец инструмента и, амортизируя удар падающего груза, препятствуют срабатыванию взрывного ус- 626

	о
	Рис. 9.23. Канаторезка	Рис. 9.24. Схема действия канаторезки
	тройства. Спускают их также в наклонные скважины, где невозможно обеспечить необходимую скорость падения груза. 627

	9.7. ИЗВЛЕЧЕНИЕ ИЗ СКВАЖИН ПРИХВАЧЕННЫХ ПАКЕРОВ
	К ловильным работам, проводимым при из­влечении прихваченных пакеров, применимо общее правило аварийных работ: надо иметь как можно больше информа­ции об оборудовании, находящемся в скважине. Если извес­тен шифр пакера и фирма-изготовитель, можно получить исчерпывающую информацию о габаритах, типе пакера, ме­тоде пакеровки и снятия, размерах. Во многих случаях очень полезно доставить на скважину точно такой же пакер. Это особенно помогает ловильным работам, когда планируется часть оборудования оставить в скважине. Желательно сохра­нять старые каталоги, так как фирмы-изготовители часто меняют конструкции и названия, устраивают распродажи и прекращают деловую деятельность. Пакеры делятся на две основные категории — съемные и несъемные. Съемные пакеры различаются по способу паке­ровки: при посадке, натяжении и вращении колонны труб, на которых спускают пакер. Некоторые пакеры имеют гид­равлическое якорное устройство над уплотняющим узлом, и не требуется никакой нагрузки со стороны труб. Другие па-керуются за счет изменения давления, а для снятия их необ­ходимо вращение ротором и создание нагрузки для срезания стопорящих шпилек или колец. По сравнению со съемными пакерами устройство несъем­ных гораздо проще. Они состоят из уплотняющего узла и якорных механизмов для удержания пакера от перемещений вверх или вниз. Эта схема может видоизменяться за счет длины уплотняющих элементов или включения добавочных узлов, таких как взрывное устройство под пакером. После определения типа пакера, находящегося в скважине, принимаются меры для его извлечения или, если есть необхо­димость, для соединения с ним. Трубы, на которых спущен пакер, расхаживают с целью убедиться, что они не прихваче­ны и что силы трения не помешают ведению работ. Если па­кер снимается за счет вращения, нужно передать вращающий момент вниз. Для этого на трубах делается метка против уровня стола ротора, трубы закручивают вправо и расхажи­вают. Это способствует более равномерному распределению напряжений кручения по длине колонны. Надо замерить удлинение колонны при его натяжении и приблизительно определить глубину кровли зоны прихвата. 628

	Желательно получить более точную информацию за счет спу­ска прихватомера. Если клинья якорей не удается вывести из зацепления с обсадной колонной, иногда оказывается эффек­тивным взрыв шнуровой торпеды в корпусе пакера. Если позволяет геологический разрез, можно создать до­полнительное давление под пакером, действие которого будет способствовать извлечению пакера. Можно сделать отверстие в НКТ непосредственно над пакером, чтобы промыть сква­жину, если в затрубном пространстве накопилось много твердой фазы, выпавшей из жидкости, заполняющей сква­жину. Если пакер имеет якорный механизм с гидроприводом, можно увеличить давление в затрубном пространстве, чтобы попытаться перевести механизм из рабочего в транспортное положение. Если прихвачен съемный пакер, часто очень эффективно отбивание Яссами. Колонна труб над пакером отвинчивается или отрезается, после чего спускают ловильную колонну с Яссами, и работы ведут, как описано выше. Для извлечения пакеров применяют также обуривание и в случае необходимости фрезерование. К обуриванию прихо­дится прибегать, когда часть труб над пакером прихвачена осевшей из жидкости твердой фазой. Если длина прихвачен­ных труб небольшая и можно провести обуривание в один прием, то в компоновку низа обурочной колонны можно включить овершот с ловителем типа защелки или собачки, который может захватить обуриваемую трубу под муфту, как это делается при работе наружной труборезкой. Вооружение башмачного фрезера выбирается в зависимости от материа­ла, подлежащего разбуриванию. Для осадка, шлама или це­ментного камня лучше подходит зубчатый фрезер, а для раз-буривания пакера — фрезер с наплавкой карбида вольфрама. Фрезерование и извлечение несъемного пакера — очень распространенные операции. Компоновка низа ловильной колонны включает армированный карбидом вольфрама фре­зер, пилотный удлинитель малого диаметра и освобождаю­щуюся внутреннюю труболовку или захватывающее устрой­ство. Следует особо подчеркнуть, что пилотный удлинитель должен быть навинчен и докреплен, после чего резьба фик­сируется против отвинчивания шпилькой, винтом или пояс­ком. Дело в том, что удлинитель будет вращаться внутри от­носительно узкого проходного канала пакера и под воздейст­вием сил трения о стенки может отвинтиться. При работе в обсадных колоннах небольшого диаметра лучше применять торцовые фрезеры, а не башмачные, кото- 629

	рые в таких габаритах не отличаются прочностью. Неболь­шой зазор между фрезером и обуриваемым пакером может привести к заклиниванию. В колоннах большого диаметра рекомендуется работать башмачными фрезерами с наплавкой карбида вольфрама на внутренней поверхности, обеспечи­вающей свободный проход обуриваемого пакера внутрь фре­зера. Наружная поверхность фрезера должна быть отшлифо­вана, чтобы не повредить обсадные трубы. Башмачный фрезер должен иметь корпус достаточной длины, чтобы в нем разместился весь уплотняющий узел пакера с удлините­лями. Захватывающие устройства могут быть разных конструк­ций, но в большинстве из них используются байонетный за­мок и рабочие пружины, обеспечивающие срабатывание ме­ханизма устройства. В транспортном положении устройство спускается в канал пакера и после разбуривания верхней час­ти пакера оказывается в более широком канале под пакером. Здесь срабатывает механизм, выдвигающий клинья или другой какой-нибудь захват за пределы канала пакера, и при подъеме ловильной колонны устройство упирается в нижний торец пакера и передает ему усилие, направленное вверх. После разбуривания фрезером интервала, равного длине якорного узла пакера, прекращают вращение, останавливают насосы и натягивают ловильную колонну. Часто этого бывает достаточно, чтобы освободить пакер и поднять его из сква­жины. При отсутствии патрубка под пакером в компоновку обу-рочной колонны над башмачным фрезером включают внут­реннюю труболовку с байонетным замком и захватом, рассчитанным на заклинивание в канале пакера. Захват тру-боловки может быть зафиксирован в рабочем положении срезной шпилькой из бронзы. Ни в каких других случаях захват труболовки не следует фиксировать в рабочем поло­жении. При разбуривании пакеров необходимо соблюдать требо­вания к работе инструментом, армированным карбидом вольфрама. Если при разбуривании пакер или часть его нач­нет проворачиваться, скорость бурения резко упадет. В та­ком случае надо остановить насосы и недолго побурить без промывки. Можно также, приподнимая и опуская ловильную колонну несколько раз, ударить фрезером по пакеру, чтобы заклинить его в неподвижном положении.

	9.8. ЛОВИЛЬНЫЕ РАБОТЫ В КАВЕРНАХ
	В скважинах с открытым стволом "голова" оборванных труб часто уходит в каверну. Обычная ловильная колонна с овершотом может пройти мимо "головы" труб и коснуться их гораздо ниже. В этом случае при вращении ко­лонны направляющая воронка овершота слегка подклинивает, потом срывается. Может оказаться, что соединиться с обо­рванными трубами спущенной компоновкой не удастся. Труба, слегка изогнутая вблизи ниппеля и включенная в компоновку ловильной колонны непосредственно над овер­шотом, отводит инструмент под углом в сторону и иногда позволяет соединиться с ушедшей в каверну "головой" труб. Это самый простой и доступный способ. Некоторые специа­листы используют переводник с боковым соплом. При про­качке жидкости из сопла выбрасывается струя, отжимающая переводник к противоположной стенке скважины. Этот спо­соб не везде можно применять, так как струя размывает не только фильтрационную корку на стенке скважины, но и стенку. Изготовляют специальные переводники, оси резьб кото­рых наклонены друг к другу под определенным углом. Их называют кривыми переводниками, зарубочными переводни­ками, переводниками со смещенными осями. Их можно применять вместо кривой трубы. Если использование кривой трубы не дает эффекта, можно заменить направляющую во­ронку овершота специальной направляющей воронкой с от­водным крючком (рис. 9.25). Эту воронку сажают на остав­ленную в скважине трубу ниже "головы", находящейся в ка­верне. Вращая ловильную колонну, захватывают крючком эту трубу и начинают медленно поднимать ловильную колонну, не уменьшая момента кручения. При этом "голова" трубы выходит из каверны и оказывается в продольной прорези воронки. Подъем ловильной колонны останавливают и, спус­кая вниз, накрывают овершотом "голову" трубы. Схема ра­боты отводным крючком показана на рис. 9.26. При работе направляющей воронкой с отводным крючком надо помнить, что на крючок действуют большие нагрузки, и перегружать его нельзя ни крутящим моментом, ни продоль­ными усилиями, так как он может сломаться и осложнить аварию. Если описанными выше инструментами не удается на- 631

	Рис. 9.25. Направляющая воронка с отводным крючком	Рис. 9.26. Схема работы отводным крючком: 1 - овершот; 2 - отводной крючок; 3 - отклонившаяся труба
	крыть "голову" оборванных труб, то в компоновку ловиль-ной колонны можно включить шарнирное соединение, поме­стив его непосредственно над овершотом с отводным крюч­ком. Это соединение действует по принципу плоского шар­нира, т.е. отклоняется от вертикали только в одной плоско­сти. Компоновку, состоящую из воронки с отводным крюч­ком 3, овершота 2 и шарнирного соединения 1 (рис. 9.27), собирают на мостках так, чтобы при отклонении от верти­кали и вращении вправо воронка была ориентирована про­резью вперед. Для изменения ориентации воронки предусмо­трен набор регулировочных прокладок. После спуска на нужную глубину включают насос и начи­нают промывку скважины. За счет перепада давления в
	632

	Рис. 9.27. Схема работы шарнирным соедине­нием с отводным крючком
	Рис. 9.28. Шарнирное соединение: 1 - верхний переводник; 2 - уплотнение; 3 -пробка с каналом; 4 - кожух; 5 - поршень; 6 - втулка регулируемого рычага; 7 - регули­руемый рычаг; 8 - соединительная муфта; 9 -замковое кольцо; 10 - ось шарнира; 11 - уп-лотнительное кольцо; 12 - корпус шарнира; 13 - стрела шарнира; 14 - нижний перевод­ник; 15 - прокладки
	пробке с проходным каналом уменьшенного сечения стрела шарнира вместе с овершотом отклоняется от вертикали под углом 7° 30' (рис. 9.28). Не останавливая насос, начинают про­ворачивать ловильную колонну, стараясь зацепить отводным крючком трубы в каверне. Пробку с каналом уменьшенного сечения можно спускать вместе с шарнирным соединением 633

	или продавить промывочной жидкостью после спуска компо­новки до нужной глубины. Шарнирное соединение — это непрочный инструмент, ко­торый не рассчитан на сильные удары ясса, поэтому после соединения с трубами выясняется, что они прихвачены, пробку извлекают овершотом малого диаметра, спущенным на проволоке. Затем спускают прихватомер и соответствую­щую торпеду для отсоединения свободной части труб в ин­тервале, где диаметр скважины близок к номинальному. От­соединенные трубы поднимают, а в скважину спускают ло-вильную колонну с яссами и без шарнирного соединения.