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

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 труборезкой. 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. Манжете! поршня имеют особую конструкцию, позволяющую маслу очень медленно перетекать из полости над поршнем в по-

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.

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 яс-сов. 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 ло-вильного 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 учитхвают 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-