Методические указания к выполнению практических занятий по дисциплине "Осложнения и аварии" (стр. 8 )

1. Изготовить схемы ударных механизмов типов ГМУ, ВУК, УЛП, ЯМ.

Преподаватель проводит контроль знаний студента по устройству механизмов и порядку их применения для ликвидации прихватов.

2. Подготовить ответы на следующие контрольные вопросы:

2.1. - 2.4. Как устроены ударные механизмы ГМУ, ВУК, УЛП, ЯМ?

2.5. - 2.8. Какой принцип работы ударных механизмов ГМУ, ВУК, УЛП, ЯМ?

5.6. Выбор числа рядов (ниток) детонирующего шнура при ликвидации прихвата бурильной колонны "встряхиванием".

При взрыве торпеды из детонирующего шнура в зоне прихвата ударная волна отрывает трубы от стенки скважины, способствуя проникновение бурового

раствора к поверхности контакта бурильных труб со стеной. Лучшие результаты метод "встряхивание" позволяет получать при использовании взрыва сразу же после прихвата колонны. Эффективность метода после других способов ликвидации прихватов значительно ниже.

Метод рекомендуется использовать в скважинах с гидростатическим давлением до 150 МПа и температурой до 250 °С. Величина заряда торпеды должна быть такой, чтобы с одной стороны обеспечить эффект "встряхивания", а с другой - гарантировать неповреждение труб при взрыве.

В основе расчета положена зависимость числа рядов (ниток) детонирующего шнура от гидростатического давления, диаметра труб, толщена стенки трубы:

(14)

(15)

где: n - число рядов (ниток) ДШВ,

g - вес ВB на единицу длины, г/м;

dтp - диаметр трубы, мм;

d - толщина стенки трубы, мм;

nдоп - допустимая относительная остаточная деформация;

е - основание натурального логарифма;

Р - гидростатическая давление, кг/см2.

Рис.9

Рис.10

Рис.11

Величина nдоп принимается равной 0,01. При nдоп = 0,04 на трубах образуются трещины.

Необходимое число рядов (ниток) может быть определено по номограмме (рис. 9, 10, 11). На рис. 9 представлена номограмма для определения заряда при ликвидации прихватов стальных бурильных труб, на рис. 10 - алюминиевых труб из сплава Д16-Т. Рис.11 позволяют выполнить аналогическую задачу при "встряхивании" утяжеленных бурильных труб.

Пример 1. Определить число рядов ДШВ при "встряхивании" стальных бурильных труб Æ 127 мм с толщиной стенки 9 мм при гидростатическом давлении в скважине 35 МПа (шкала Р) и 9 мм (шкала d). Полученную засечку на вспомогательной шкале соединим линейкой со значением 127мм (шкала dтp.). Искомое значение числа ниток ДШВ находим в месте пересечения прямой со шкалой n - 4 нитки.

Пример 2. Выбрать число рядов (ниток) ДШВ при "встряхивании" легко сплавных бурильных из сплава Д16Т. Условия торпедирования: Трубы Æ 129 мм с толщиной стенки 11 мм. Гидростатическое давление в скважине 35 МПа (шкала Р) и 11 мм (шкала d). Полученную засечку на вспомогательной шкале соединяем прямой со значением 129 мм (шкала dтp.). Прямая пересекает шкалу n в точке 2,3. Для первого торпедирования принимаем три нитки ДШВ.

Пример 3. Определить величину заряда ТДШ для "встряхивания" утяжеленной бурильной трубы Æ 146 мм с толщиной стенки 36 мм при гидростатическом давлении 35 МПа.

На рис. 11 соединяем значения 146 мм (шкала dтp.) и 36 мм (шкала d). Полученную засечку на вспомогательной шкале соединяем прямой со значением 35 МПа (шкала Р). Прямая отсекает на шкале g значение 130 г/м.

Контрольное задание. Определить число ниток (рядов) детонирующего шнура марки ДШВ для "встряхивания" прихваченной бурильной колоны. Условия прихвата приведены в таблице 16. Недостающие данные принять самостоятельно. Определить порядок выполнения ликвидации прихвата.

5.7. Расчет числа рядов (ниток) торпеды из детонирующего шнура для ослабления резьбовых соединений при развинчивании бурильной колонны.

Ослабление резьбовых соединений с целью последующего развинчивания и подъема не прихваченной части бурильной колонны производится с помощью торпед из детонирующего шнура типа ТДШ и КТДШ или из набора шнуров ДУЗТВ. Длинна торпеды для отвинчивания должна гарантировать установку заряда против, как минимум, одного резьбового соединения. В случае определения места расположения резьбового соединения локатором муфт, длина торпеды может быть ограничена 1-2м. При работе без локатора муфт длинна торпеды должна быть на 2-3 метра больше длинны трубы. Место расположения развинченного соединения изучается также по кавернограмме. Оно не должно размещаться против каверны, чтобы предотвратить возможное отклонение верхней части труб. Верхний конец остальной в скважине части бурильной колонны должен размещаться в стволе не менее чем на 50 м ниже башмака обсадной колоны. Число ниток (рядов) детонирующего шнура для ослабления резьбового соединения рассчитывается таким же способом, как и при "встряхивании". При развинчивании стальных бурильных труб используется номограмма на рис.9. Для ослабления резьбовых соединений легкосплавных труб из сплава Д16-Т используется номограмма на рис.10. Порядок работы с номограммой определяется примерами 1 и 2.

Последовательность операций ослабления резьбового соединения с последующим развинчиванием следующая:

- производится натяжение колонны для разгрузки развинчиваемого соединения от верхних труб;

- закрепляют натянутую колонну в роторе;

- устанавливают точное расположение развинчиваемого соединения локатором муфт;

- поворачивают закрепленную в роторе колонну влево на число оборотов, рассчитанное графиком (рис.12). Число оборотов ротора зависит от диаметра и длинны свободной части инструмента;

- вызывают торпеду;

- поднимают кабель из колонны;

- освобождают ротор от стопора и приступают к развинчиванию инструмента.

Контрольное задание. Определить число рядов ДШВ для ослабления резьбовых соединений стальных труб и алюминиевых труб. Условия прихвата принять по таблице 16. разработать последовательность операции по ослаблению резьбовых соединений. Определить необходимое количество оборотов ротора влево.

Таблица 16

Контрольное задание

Условия прихвата бурильной колонны	Предпоследняя цифра студенческого билета
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1. Глубина скважины, м	3200	3600	2750	3200	4000	2800	2500	3500	2700	3800
2. Плотность бурового раствора, кг/м3	1870	1800	1310	1930	1880	1350	1320	1850	1130	2000
3. Компоновка низа бурильной колонны
а) УБТ 178х49мм - 25м ЛБТ 147х11мм - 25м	Прихват УБТ, ЛБТ выше забоя					Прихват УБТ, ЛБТ над забоем				Прихват УБТ, ЛБТ над забоем
б) УБТ146х39мм - 25м ПК 127х9мм - 400м		Прихват УБТ, ПК - 50м		Прихват УБТ, ПК-100м			Прихват УБТ, ПК-250м	Прихват УБТ, ПК-200м
в) УБТ 146х39мм - 25м ТБПВ 114х9 - 500м			Прихват УБТ, ТБПВ-200м		Прихват УБТ, ТБПВ-100м				Прихват УБТ, ТБПВ-50м

5.8. Выбор заряда торпеды при ликвидации прихвата бурильной колонны обрывом труб.

Торпедирование бурильной колонны с целью обрыва труб является эффективным средством отсоединения свободной части бурильной колонны от прихваченных труб. В последующем обычно намечается установка цементного моста и зарезка нового ствола скважины.

Рекомендуется применение труборезов кумулятивных или торпед шашечных типа ТШ, ТШТ, ТКДШ [15].

Риc.12

Обязательным условием торпедирования является свободное прохождение заряда до места обрыва. С этой целью перед торпедированием спускают шаблон торпеды.

При выборе заряда учитывается отношение диаметра заряда к диаметру труб, тип ВВ, его плотность, длина заряда, свойства бурового раствора, толщина и материал трубы, гидростатическое давление раствора.

Диаметр заряда dз, торпеды ТШТ из флегматизированного гексогена или состава ГФГ-2 рассчитывается следующим образом:

-для обсаженной скважины (колонна в колонне) при соотношении бурильные трубы - скважина dтp/dc = 0,15-0,6:

(16)

- для необсаженной скважины при соотношении :

(17)

где: dз - диаметр заряда, мм;

dтp - наружный диаметр бурильной трубы, мм;

dтр. вн. - внутренний диаметр трубы, мм;

dc - диаметр скважины (внутренний диаметр обсадной колонны), мм;

Р - гидростатическое давление раствора, кг/см2.

При применении заряда из состава ГНДС или НТФА его величину необходимо умножить на 1,2. Для облегчения расчетов рекомендуется использовать номограммы (рис. 13, 14, 15, 16). Номограмма (рис.13) предназначена для определения заряда торпеды ТШТ при обрыве стальных бурильных труб в открытом стволе. По номограмме (рис.14) определяется диаметр заряда торпеды ТШТ для обрыва стальных бурильных труб в интервале, закрепленном обсадными трубами. На рис. 12 размещена номограмма для определения заряда торпеды ТШТ для обрыва бурильных труб из алюминиевого сплава Д16Т, а номограмма на рис.8 предназначена для определения диаметра заряда торпеды ТШТ для обрыва утяжеленных бурильных труб. Рассмотрим порядок работы с номограммами.