Компоновка низа бурильной колонны для освобождения прихваченных труб Советский патент 1989 года по МПК E21B31/00 E21B31/107 

ос

421

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

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

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

На чертеже представлена схема компоновки бурильной колонны.

Компоновка содержит бурильные трубы 1, участок утяжеленных бурильных труб (УБТ) 2, ударный механизм 3 с узлом расцепления, телескопический ударный переводник 4, связанный с заклиненным долотом 5.

Таким образом, ударный механизм в этом случае располагают на 1944 м выше телескопического ударного переводника, а свободный ход ударного механизма устанавливают на величину упругого удлинения, т. е. 0,92 м. .1 конструкция механизма не позволяет регулировать его свободный ход, то подбирают механизм с длиной свободного хода.

При прихвате труб в скважине (или инструмента) производится спуск следующей компоновки для соединения с прихваченной частью колонны труб (инструментом): 20 превыщающей 0,92 м. направляющая воронка, калибр, соответст-Сила удара телескопического ударного

вующий резьбе конца прихваченных труб,переводника определяется напряженным

безопасный переводник, телескопическийсостоянием участка труб, расположенного

ударный переводник 4, утяжеленная буриль-под ударным механизмом. Удар телескопиная труба 2, бурильные трубы 1 рас-ческим переводником происходит с коэффичетной длины, ударный механизм 3, буриль- 25 циентом динамичности, зависящим от от- ные трубы до устья скважины и веду-ношения площадей поперечного сечения

щая (квадратная) щтанга. С учетом ус-УБТ и бурильных труб, т. е. сила удатановленного режима работы ударного механизма 3, а также сил сопротивления при движении бурильного инструмента в скважине устанавливают усилие срабатывания

где Руб - площадь поперечного сечения УБТ.

30

ра (Рул) равна

-1||- 1470

кН,

механизма 3 (Рср.) по индикатору веса. Длина L труб, расположенных под механизмом 3, определяется в зависимости от усилия срабатывания последнего

т - Ь

Я

где L - длина труб под ударным механизмом, м;

PIT. - усилие срабатывания ударного механизма, Н;

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

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

35

После спуска компоновки в скважину и соединения ее с прихваченной частью колонны труб приступают к зарядке ударного механизма существующими способами, соответствующими его конструкции.

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

40 труб, расположенных под ударным механизмом. Энергия волны разгрузки участка труб, находящегося под ударным механизмом, сформированная в момент его срабатывания, распространяясь вниз по рас- tянyтoй части колонны, обеспечивает под вижку нижнего конца утяжеленной бурильной трубы и удар телескопическим ударным переводником, соединенным с прихваченной частью колонны, свободный ход которого равен свободному ходу ударного

вижку нижнего конца утяжеленной бурильной трубы и удар телескопическим ударным переводником, соединенным с прихваченной частью колонны, свободный ход которого равен свободному ходу ударного

Так, например, при глубине прихвата

1500 м, диаметре бурильных труб 140 мм,

толщине стенки трубы 9 мм, диаметре

УБТ, равном 178 мм, усилии срабатыва- п механизма. Регламентирование величины

ударного механизма кН,подвижки обеспечивает соударение нижнего конца утяжеленной бурильной трубы с прихваченной частью колонны труб. При подвижке менее длины свободного хода ударного механизма удар будет происходить 55 под сжатой силой собственного веса части колонны труб, что нежелательно, так как в этом случае не исключена остаточная деформация бурильных труб.

ния

длина участка труб, расположенного под

механизмом, равна

Рср 70000 .Q..

L --7- 1944 м,

q36

( Н/м - приведенный вес 1 м труб). ,лину свободного хода ударного механизма определяют по упругому удлинению

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

h

Pep L 70000 -194400

2-E-F 0,92 м, где h

2-2 -Ю - 37

s92 см

;

величина свободного хода ударного механизма, м;

Е - модуль продольной упругости материала труб. Па;

F - площадь поперечного сечения бурильной трубы, м.

Таким образом, ударный механизм в этом случае располагают на 1944 м выше телескопического ударного переводника, а свободный ход ударного механизма устанавливают на величину упругого удлинения, т. е. 0,92 м. .1 конструкция механизма не позволяет регулировать его свободный ход, то подбирают механизм с длиной свободного хода.

0 превыщающей 0,92 м. Сила удара телескопического ударного

УБТ и бурильных труб, т. е. сила уда

ра (Рул) равна

-1||- 1470

кН,

где Руб - площадь поперечного сечения УБТ.

После спуска компоновки в скважину и соединения ее с прихваченной частью колонны труб приступают к зарядке ударного механизма существующими способами, соответствующими его конструкции.

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

труб, расположенных под ударным механизмом. Энергия волны разгрузки участка труб, находящегося под ударным механизмом, сформированная в момент его срабатывания, распространяясь вниз по рас- tянyтoй части колонны, обеспечивает подвижку нижнего конца утяжеленной бурильной трубы и удар телескопическим ударным переводником, соединенным с прихваченной частью колонны, свободный ход которого равен свободному ходу ударного

механизма. Регламентирование величины

1460194 34

Формула изобретенияпоновки при нанесении удара, направленного вниз, она снабжена в нижней час- Компоновка низа бурильной колонныти телескопическим ударным переводником, для освобождения прихваченных труб, вклю-свободный ход которого равен свободному чающая ударный механизм с узлом рас-5 ОДУ ударного механизма, при этом свобод- цепления и расположенный под ним учас-ный ход последнего принимается равным ток бурильных труб с утяжеленными бу-упругому удлинению участка бурильных рильными трубами, отличающаяся тем, что,труб с утяжеленными бурильными -трубами с целью повышения надежности работы ком-за счет собственного веса.