Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 [ 156 ] 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225

замкнутую в камере, образованной выше отверстия 5, передавая энергию движения прихваченной колонне. Жидкость из этой камеры вытесняется через дросселирующее отверстие 6. Далее, обратным потоком жидкости поршень разгоняется в противоположную сторону, производя удар вниз.

Соотношение сил ударов вверх и вниз регулируют изменением проходных сечений нагнетательных отверстий сверху и снизу поршня. Сечение нагнетательных отверстий изменяют поворотом штока 2.

Отверстия 7 и 13 на штоке имеют переменные по длине окружности сечения. При совмещении отверстий штока и золотника обеспечивается мощный удар вверх и слабый вниз. Поворотом штока можно получить необходимое соотношение сил ударов, вплоть до мощного удара вниз и слабого вверх.

Шток поворачивается следующим образом. При прекращении нагнетания давление прокачиваемой жидкости уменьшается. Пружина 18 поджимает шток 2. Нижние зубья зубчатой втулки 21 выходят из зацепления с зубьями венца 19 и под действием силы пружины, скользя по их поверхности, поворачивают шток. Затем нагнетание жидкости в скважину возобновляют. Под давлением жидкости шток перемещается вниз. Нижние зубья втулки входят в зацепление с зубчатхм кольцом 22, и шток снова поворачивается.

Таким образом, многократным уменьшением и восстановлением давления при повороте штока получают нужное соотношение сечений нагнетательных отверстий, что обеспечивает необходимое соотношение сил удара.

После ликвидации прихвата производят обратную промывку скважины. Пробка 20, подхваченная потоком жидкости, возвращается на поверхность. Шток 2 под действием пружины возвращается в верхнее положение, закрывая рабочую камеру устройства, после чего можно продолжать бурение. Одно из основных преимуществ этого гидроударника заключается в возможности включения его в компоновку бурильного инструмента, а также в возможности регулирования частоты вынужденных колебаний и силы удара в одном из выбранных направлений.

Устройства для создания сложных колебаний колонн. Конструкторским бюро объединения Саратовнефтегаз совместно с Саратовским политехническим институтом разработан и испытан глубинный эксцентриковый вибратор ВМЭ-2 с приводом от турбобура, создающий колебания в радиальном направлении (рис. 7.18).

Рис. 7.18. Схема глубинного эксцентрикового вибратора ВМЭ-2

Вибратор ВМЭ-2 состоит из корпуса 1, через который передаются вибрации на прихваченный инструмент, вала 2 с насаженными на него на шпонках дебалансами 3, создающими вибрации, и шлицевой полумуфты 4, через которую вал турбобура соединяется с валом вибратора.

В объединении Саратовнефтегаз с помощью этого устрой-

Технические данные ВМЭ-2

Момент дебалансов, кгс-м............................................... 7,07

Частота вращения вала турбобура, об/мин............. 1000

Возмущающая сила, т....................................................... 4,8

Наружный диаметр корпуса, мм................................. 170

Длина, мм.............................................................................. 9000

Масса, кг................................................................................ 960

ства ликвидировали прихваты в ряде скважин объединения Куйбышевнефть.

Результаты исследований показали, что при некоторой длине прихваченной части колонны труб влияние вибратора может практически прекратиться. Это объясняется тем, что при поперечных колебаниях амплитуды неодинаковы вдоль длины освобождаемой колонны и эффективность вибраций на разных участках колонны также различна, но с увеличением расстояния от вибратора до места прихвата - амплитуды значительно уменьшаются.

Так как продольные колебания действуют равномерно по всей длине колонны, а интенсивность затухания продольных колебаний в колонне труб в результате действия различных диссипативных сил значительно меньше интенсивности затухания поперечных колебаний, то устройства, создающие продольные колебания, более рациональны.

Примером может служить возбудитель упругих колебаний (ВУК), разработанный Институтом механики МГУ.

ВУК - телескопическое устройство, состоящее из двух основных узлов: штока и корпуса. Конструкция предусматривает расцепление телескопических узлов при приложении определенной растягивающей нагрузки, которую регулируют перед спуском в скважину.

С помощью ВУК можно наносить удары по прихваченной колонне труб снизу вверх и воздействовать на область прихвата импульсно-динамическими силами сверху вниз, вовлекая бурильную колонну в интенсивный колебательный процесс.

Техническая характеристика устройств

Обозначения.................................................................. ВУК-170 ВУК-210

Наружный диаметр, мм............................................ 170 21 0

Длина в исходном состоянии, м............................ 3 3,3

Телескопический ход штока, м.............................. 0,8 1

Присоединительные резьбы.................................... З-1 67 З-1 71

Диапазон регулировки сил расцепления телескопического узла, тс................................................. 0- 100 0- 100

Минимальный внутренний диаметр проходного отверстия, мм..................................................... 55 75

Время импульсного воздействия, с........................ 0,1 0,1

Энергия силового импульса, направленного

сверху вниз, кг/м......................................................... 1500 1 500

Сила жесткого удара яссом снизу вверх, тс...... 150 250

Частота импульсных воздействий за 1 мин....... 1 1