Принадлежности для бурового инструмента

К принадлежностям для бурового инструмента относятся специальные ключи, подкладные вилки, хомуты, трубодержатели. Для свинчивания и развинчивания бурильных, колонковых и обсадных труб, переходников и коронок существует несколько конструкций шарнирных ключей. С помощью шарнирных ключей проводят сборку и разборку снарядов, а также СПО без труборазворотов.

Шарнирные ключи для бурильных труб состоят из двух скоб, соединенных между собой шарнирно на осях и рукоятки. Для надежного захвата бурильной трубы за гладкую поверхность на наружной скобе установлен сменный «сухарь» с насечкой. Размеры ключей принимаются по диаметру бурильных труб (в мм): 33,5; 42; 50; 60,3;63,5.

Шарнирные ключи для обсадных (колонковых) труб принципиально не отличаются от шарнирных ключей для бурильных труб и состоят их трех скоб и рукоятки, двух съемных сухарей. Каждый ключ, как правило, служит для свинчивания и развинчивания труб двух смежных диаметров. Размеры ключей (в мм): 44/57; 73/89;108/127;146; 168/188; 219/243.

Ключи короночные типа ТТ предназначены для навинчивания и развинчивания твердосплавных и алмазных коронок, колонковых туб и других деталей колонковых наборов. Вместо сухарей в ключах КК имеются твердосплавные вставки. Размеры ключей: 36, 46, 59, 76, 93, 112, 132, 151 мм. Пример обозначения: КК 76.

Ключи гладкозахватные типа КГ предназначены для сборки и разборки колонковых труб при алмазном бурении. Ключ состоит из трех скоб соединенных шарнирно, и рукоятки. Ходовая гайка с упором, скользящим в продольном пазу, препятствует раскрытию накинутого на трубу ключа. Усилие для свинчивания и развинчивания передается за счет трения, возникающего между широкими рабочими поверхностями скоб ключа и трубой. Ключи не допускают смятия труб. Предусмотрены следующие типоразмеры ключей КГ-44, КГ-57, КГ-73.

Ключи типа КБ по ТУ 41-01-005-85 предназначены для алмазных коронок и расширителей, имеющих круглые сверления. Ключ состоит из скобы с запрессованным штифтом и рукоятки.

Усилие передается через штифт, входящей в сверление коронки, а также за счет терния между скобой и коронкой. Ключи выпускаются трех типоразмеров: КБ-46, КБ-59, КБ-76.

Рис. 10. Принадлежности для бурового инструмента

Универсальные шарнирные ключи типа КШ по ТУ 41-01-453-86 предназначены для твердосплавных алмазных коронок, корпусов кернорвателей, переходников, колонковых, обсадных и бурильных труб. Ключ представляет собой рукоятку с однорядной втулочной цепью, состоящей из прижимных скоб, у которых внутренняя поверхность наплавлена зернистым релитом для лучшего сцепления с поверхностью свинчиваемой поверхности детали. Скобы соединяются между собой звеном цепи. Предусмотрены следующие типоразмеры ключей: КШ-46, КШ-59, КШ-76, КШ-93.

Отбойные ключи для замков и ниппелей по ТУ 41-01-405-79 служат для захвата деталей замков и ниппелей за прорезы. Представляет собой крюк с размером зова, который соответствует размеру прорезов замков и ниппелей. Типоразмеры ключей для ниппелей следующие: Н-33,5; H-42; H-50; для замков МЗ-42; МЗ-50; МЗ-63,5.

Шарнирные хомуты по ОСТ 41-112-76 предназначены для захвата бурильных труб за гладкую часть. Используются при сборке и разборке бурильных труб (замена замков, муфт и ниппелей) и для различных вспомогательных работ. Размеры хомутов (в мм): 33,5; 42; 50 и 63,5.

Подкладные вилки по ОСТ 41-111-76 предназначены для удержания бурильной колонны над устьем скважины за прорез ниппеля или замка при СПО без труборазворотов. Зев вилки размером S соответствует размеру прорезов ниппелей и замков. Выпускают подкладные вилки размером (в мм): для бурильных труб ниппельного соединения – 33,5; 42; 50; для бурильных труб муфтово-замкового соединения – 42; 50 и 63,5.

Трубодержатели предназначены для захвата за гладкую часть и поддержания ниппельных бурильных труб над устьем скважины при СПО. Существуют два вида трубодержателей: секторные (для скважин глубиной до 300 м) и плашечные (для глубоких скважин).

Плашечный трубодержатель с педальным управлением в корпусе содержит два клиновых плашкодержателя с плашками. Плашкодержатели свободно перемещаются по роликам в наклонных направляющих. Под собственным весом они стремятся занять нижнее положение, захватывая при этом бурильную трубу. При нажиме ногой на педаль поворачивается валик и заклиненные на нем два кулачка поднимают плашкодержатели, освобождая бурильную трубу. Для пропуска колонкового набора через трубодержатель вынимают из него плашкодержатели.

Элеваторы полуавтоматические

Полуавтоматический элеватор МЗ-5О-80-2 (рис. 11) предназначен для спус­ка и подъема бурильных труб муфтово-замкового и ниппельного соединений диаметром 42 и 50 мм. номинальная грузоподъемность элеватора 120 кН. Элеватор применяется вместе с наголовниками, надеваемыми на муфты замков или ниппелей.

Полуавтоматический элеватор ЭН2-20 применяется с бурильными трубами КССК-76, ЛБТН-54 и СБТМ-50 и имеет грузоподъемность 200 кН: в зависимо­сти от типа бурильных труб применяются различные наголовники. Полуавтоматический элеватор Э -18/50 применяется с колонной бурильных груб диаметром 50 мм муфтово-замкового соединения, без наголовников и имеет грузоподъемность 180 кН.

Труборазвороты

Для механизации свинчивания и развинчивания бурильных труб применя­ются труборазвороты. Наибольшее распространение в колонковом разведочном бурении получил труборазворот PT-I200 М, который может применятся для свинчивания и развинчивания бурильных труб диаметром 42, 50 и 63,5мм, бу­рильных труб КССК-76, а также УБТ диаметрами 73, 89 и 108 мм в процессе спускоподъемных операций. Он входит в комплект к буровым станкам УКБ-4, 5, 7, ЗИФ-650М, ЗИФ-1200 MP; его применяют с обычными, полуавтоматическими элевато­рами, при бурении вертикальных и наклонных скважин.

Труборазворот РТ-300 применяют с буровыми установками УКБ-3 и бу­рильными трубами диаметром 42 и 50 мм муфтово-замкового и ниппельного со­единений.

Рис. 11. Элеватор МЗ-50-80-2:

а - элеватор: 1 - серьга; 2 - отражатель; 3 - бобышка; 4 - корпус; 5 - ось за­твора с роликом; 6 - ролик; 7 - палец; б - наголовник: 1 - корпус, 2 - стер­жень; 3 - винт; 4 – головка.

Промывка скважин

За счет циркуляции промывочной жидкости, закачиваемой в скважину, осуществляется следующее:

- очистка забоя от частиц выбуренной породы;

- охлаждение породоразрушающего инструмента;

- обеспечение устойчивости стенок скважины, предупреждение их от об­рушения и вспучивания;

- смазывание трущихся о стенки скважины частей бурового снаряда;

- привод в действие гидроударников и забойных гидродвигателей.

При колонковом разведочном бурении в основном применяются следующие схемы циркуляции промывочной жидкости:

прямая промывка - заключается в том, что промывочная жидкость насосом подается к забою скважины через буровой снаряд и выходит на поверхность по кольцевому зазору между снарядом и стенками скважины;

комбинированная схема промывочной жидкости применяется обычно для повышения выхода керна. Сущность ее в том, что с помощью специальных уст­ройств, эжекторных или других прямая промывка в призабойной части скважины преобразуется в обратную.

В настоящее время для промывки скважин применяют: 1) техническую во­ду; 2) глинистые растворы; 3) специальные промывочные жидкости; 4) естествен­ные промывочные жидкости на основе выбуренных пород.

Водаиспользуется при бурении в устойчивых и неразмывающихся породах. Если доставка технической воды к скважине не ограничивается, возможно буре ние в трещиноватых породах с частичной или даже полной потерей циркуляции Применение воды в благоприятных условиях позволяет улучшить технико-экономические показатели бурения по сравнению с использованием других видов промывочной жидкости.

Глинистые растворы, закрепляющие стенки скважины одновременно с её углубкой, применяют при бурении слабосвязных пород осадочного комплекса, а также нарушенных трещинами и перемятых кристаллических пород.

Специальные промывочные жидкости имеют целенаправленное назначе­ние. К ним относятся солевые, меловые, эмульсионные, аэрированные, ингибированные, утяжеленные, полимерные буровые растворы и растворы на нефтяной ос­нове.

При разведке месторождений минеральных солей во избежание растворения керна скважины бурят с промывкой водными растворами соответствующих со­лей.

В условиях многолетней мерзлоты по рыхлым, сцементированным льдом породам бурят с промывкой охлажденными растворами поваренной соли

Меловые растворы, обработанные химическими реагентами, целесообразно применять в процессе бурения водорастворимых неглинистых отложений при вскрытии минерализованных подземных вод.

Эмульсионные растворы широко используются при алмазном бурении с вы­сокой частотой вращения снаряда. Высокие смазывающие свойства эмульсион­ных промывочных жидкостей позволяют снизить вибрацию, износ буровогосна­ряда и уменьшить затраты мощности на вращение колонны бурильных труб, по­высить производительность бурения.

Аэрированные жидкости - это вода или глинистый раствор, насыщенные воздухом. Они имеют пониженную плотность и применяются для борьбы с по­глощением промывочной жидкости в скважине.

Ингибированные растворы применяют для предупреждения размокания инабухания пересекаемых скважиной глинистых пород, предотвращения перехода в промывочную жидкость частиц глины из пород, слагающих стенки скважины. В качестве ингибиторов, добавляемых в промывочную жидкость (вода илиглинистыйраствор), используют жидкое стекло, гипс, гашеную известь и хлористый кальций.

Естественные промывочные жидкости получают непосредственно в сква­жине при промывке водой, которая насыщается частицами разбуренной породы. В зависимости от того, по каким породам бурят, различают естественные раство­ры: глинистые, карбонатные (на основе известняков, доломитов), сульфатные (на базе гипса и ангидрита).