Применение ловильного и вспомогательного инструмента для ликвидации аварий при бурении эксплуатационной скважины

1. Применение ловильного и вспомогательного инструмента для ликвидации аварий при бурении эксплуатационной скважины на

Министерство образования Республики Башкортостан
Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение
Ишимбайский нефтяной колледж
(ГАПОУ ИНК)
ПРИМЕНЕНИЕ ЛОВИЛЬНОГО И ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ
ЛИКВИДАЦИИ АВАРИЙ
ПРИ БУРЕНИИ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ СКВАЖИНЫ НА ЯНГУРЧИНСКОЙ
ПЛОЩАДИ ПАО АНК «БАШНЕФТЬ»
Выпускная квалификационная работа
Пояснительная записка
21.02.02 БС2-16
Бикаев.Т.Р
2020

2.

3.

4.

конструкцию скважины
Наименование
Глубина
спуска,
мм
Диаметр,
мм
Диаметр
Долота,
мм
Высота
подъёма
цементного
раствора, м
Направление
Кондуктор
Техническая
колонна
Эксплуатационна
я
колонна
30
426
490
30
200
324
394
200
500
245
2708
146
295,3
215,9
500
2708

5.

Специальная тема: Применение ловильного и
вспомогательного инструмента для
ликвидации аварий при бурении эксплуатационной
скважины
на Янгурчинской площади ПАО АНК «БАШНЕФТЬ»
1.Янгурчиская площадь
2. ПАО АНК «БАШНЕФТЬ»
3.Ловильные иструменты

6.

1.Янгурчинская площадь
Янгурчинская площадь занимает часть Миякинского
северную часть Стерлибашевского небольшую западную
часть Стерлитамакского районов Башкортостана
По физико-географическому положению площадь
расположена в пределах Русской равнины, представляет
собой относительно последней высоко приподнятую
Белебеевско-Стерлибашевскую холмистую возвышенность.
Непосредственно Янгурчинская площадь располагается на
высокой правобережной части реки Демы, основной водной
артерии площади Общий наклон на местности с юго-востока
на северо-запад с перепадом
отметок 185-200 метров. Наивысшие точки рельефа с
отметками 386,2 метра
расположены юго-восточнее деревни Петропавловки,
наименьшее 199,6 метра в долине реки Уязы.
Гидрографическая сеть относится к бассейну реки Демы. Ee
значительными правыми притоками в пределах исследуемой
площади являются реки Уршак, Уязы, протекающие в
субмеридианальном направлении. Ширина наиболее крупной
из них реки Уршак достигает 10-15 метров при ширине
поймы до 1 км Ширина долины реки Уязы колеблется от 200
метров (у деревни Кочеганово) до 1км (Восточнее деревни
Зильдярово).

7.

ПАО АНК «БАШНЕФТЬ»
Общая мощность переработки глубоко
интегрированного комплекса, управляемого из единого
центра, составляет до 23,5 млн. т сырья в год:
«Башнефть-Уфанефтехим» – 9,5 млн. т/год,
«Башнефть-Новойл» – 7,4 млн. т/год, «БашнефтьУНПЗ» – 6,6 млн. т/год.
Поставка нефти на НПЗ ведется трубопроводным и
железнодорожным транспортом, отгрузка
осуществляется преимущественно железнодорожным
транспортом.
Единый НПЗ обеспечивает переработку нефтей,
добываемых в Республике Башкортостан, ЗападноСибирской нефти, а также газового конденсата.
Производственная площадка УНПЗ включает
следующие процессы:
Обессоливание и обезвоживание нефти, первичную
переработку нефти, висбрекинг, каталитические,
риформинга, изомеризацию, производство серы,
гидроочистку дистиллятов, каталитический крекинг,
производство водорода, производство МТБЭ,
газофракционирование, гидроочистку бензина,
каталитического крекинга.

8.

3.Ловильные инструменыт
Ловильные и ремонтно-исправительные работы, проводимые длямликвидации перечисленных аварий, можно
подразделить на следующиемосновные группы:
- ликвидация прихвата труб, штанг и другого подземного оборудования;
-ликвидация аварий, связанных с падением труб и штанг, с обрывом
тартального каната, каротажного кабеля и пр.;
- очистка скважины от посторонних предметов;
-исправление и замена поврежденной части колонны и ремонт устья скважины.
Для успешного проведения этих работ и предотвращения возможных осложнений необходимо предусматривать
тщательную подготовку скважины, наземного оборудования, рабочего места, уточнить характер и местонахождение
извлекаемых предметов и подземного оборудования, а также самой эксплуатационной колонны, правильный
подбор ловильного инструмента. При подозрении на поломку бурильного инструмента или НКТ в скважине
бурильщик обязан немедленно приступить к подъему труб.
Перед спуском ловильного инструмента в скважину составляют эскиз общей компоновки ловильного инструмента
и ловильной части с указанием основных размеров. Длина спускаемой бурильной колонны с ловильным
инструментом должна подбираться с таким расчетом, чтобы ловильныйинструмент крепился ротором, причем в
плашках превентора должна находиться бурильная труба, соответствующая их размеру, а в роторе - ведущая. При
подъеме ловильного инструмента с извлекаемыми трубами развинчивание замковых соединений необходимо
выполнить сначала машинными ключами, а затем вручную. Совокупность условий, приводящих к успешному
проведению любого вида ловильных работ, в основном сводится к следующему: полноценная подготовка скважины
и рабочего места к производству ловильных работ, а также правильный подбор соответствующего
ловильногоинструмента; тщательная проверка и обследование состояния ловильных труб и положения отдельных
предметов в скважине. К ловильным инструментам относятся печати, труболовки, метчики, колоколы, ловители,
яссы, райберы, фрезеры и др. Внутренние освобождающиеся труболовки

9.

Труболовки изготовляют в двух исполнениях:
- исполнение 1 - упирающегося в торец колонны;
исполнение 2 - вводимые внутрь захватываемой колонны на любую
глубину.
Труболовки изготовляют с резьбами левого направления; они могут
извлекать колонны труб как целиком, так и отвинчивать и извлекать их по
частям. По заказу потребителя труболовки исполнения 1 могут быть
изготовлены с правыми резьбами. В труболовках исполнения 1 механизм
захвата расположен на стержне, а в труболовках исполнения 2 - на
стержне. Механизм захвата - двухплашечный, состоит из шашек, стержня
и наконечника. В труболовках ТВМ 60-1 механизм захвата
одноплашечный, состоит из стержня с гребенчатой насечкой, плашки и
клина. Механизм освобождения включает в себя тормозной башмак,
ниппель, фиксатор, корпус и плашкодержатель, обеспечивающий
синхронное перемещение плашек по наклонным плоскостям, а также
удержание плашек в крайнем верхнем или сомкнутом (при освобождении)
положении. В труболовке ТВМ 60-1 функцию плашкодержателя
выполняет поводок, ввинчиваемый в верхний конец планки
освобождения, удерживающий плашку в сомкнутом положении.
Конструкция труболовок обеспечивает их освобождение от захваченной
трубы внутри скважины с фиксацией плашек в сомкнутом положении
механических устройств

10.

Труболовки неосвобождающиеся внутри
Труболовки изготавливают с резьбами правого
и левого направлений.
Труболовки с резьбами правого направления
могут захватывать и извлекать
колонну труб целиком, а труболовки с
резьбами левого направления
отворачивать и извлекать их по частям.
Механизм захвата труболовок
двухплашечный; состоит из стержня,
плашкодержателя, плашки и наконечника. В
труболовках ТВ 48-80 и ТВ 60-93 механизм
захвата одноплашечный, состоит из стержня с
гребенчатой насечкой, плашки и клина.
Конструкция труболовок позволяет
освобождать их от захваченных труб на устье
скважины без проведения сварочных работ.

11.

Наружные освобождающиеся
труболовки
Наружные освобождающиеся труболовки
Труболовки изготовляют с резьбой правого и левого направлений; они
могут извлекать колонны труб как целиком, так и отвинчивать их по частям.
Механизм захвата, расположенный в средней части корпуса, состоит из
захватывающей спирали или цанги, и винта. Спираль или цанга плавно перемещаются
по спиральной канавке конического сечения на внутренней поверхности корпуса с
помощью Т-образного штока и винта, предназначенного для ловли аварийного
объекта. На торцовой части штока предусмотрены зубья для стопорения его при
освобождении захватной спирали или цанги в скважине. В захваченном устройстве
левой труболовки имеются насечки правого направления, а в правой - левого
направления Освобождение труболовки от захваченных труб производится вращением
колонны бурильных труб вместе с труболовкой. Для соединения с колонной
бурильных труб к верхней части корпуса прикреплен переводник, а к нижней воронка. Труболовки изготовляют в двух исполнениях - с левой и правой резьбой.
Основными узлами труболовки исполнения 1 являются механизмы захвата и
освобождения. Механизм захвата расположен в среднем корпусе, в котором
предусмотрены пазы с поперечным профилем сечения «ласточкина хвоста». Вдоль
пазов вместе с плашкодержателем синхронно перемещаются плашки.
Механизм освобождения, расположенный в верхней части корпуса, состоит
из упорного винта, фиксатора, плашкодержателя, удерживающих винтов и
винта-ограничителя. Специальный упор ограничивает перемещение вверх
лови мой трубы. При ловле за тело трубы применяют короткий упорный винт. При
ловле муфты - длинный. Фиксацию плашек в освобожденном положении производят
вращением колонны бурильных труб вместе с труболовкой на необходимое число
оборотов.

12.

Универсальный эксплуатационный метчик МЭУ предназначен для
ловли
НКТ за внутреннюю поверхность врезанием в последнюю (если
при этом на
верхнем конце уловимой трубы имеется муфта). Изготавливают
их четырех
типоразмеров с правым или левым направлением резьбы. Метчик
представляет собой единый массивный стержень, в котором
совмещены удлиненный конус и цилиндр. В последнем нарезана
внутренняя замковая резьба для соединения с бурильными
трубами, а на поверхности удлиненного корпуса (с конусностью
1:8) - резьба специального профиля (8 ниток на 25 мм длины
резьбы с углом при вершине 55°) для врезания в тело аварийных
НКТ и 4-5 продольных канавки для выхода стружки при врезании.
Метчик имеет сквозное отверстие для прохода промывочной
жидкости. В целях обеспечения лучшего врезания его в муфту
аварийной трубы передние грани продольных канавок на
режущей части выполнены под углом 3°

13.

Специальный эксплуатационный метчик
МЭС (метчик-калибр)
предназначен для захвата НКТ за резьбу
муфты и извлечения аварийных труб.
Конструкция метчиков МЭС аналогично
конструкции МЭУ. В отличии от последних
ловильная резьба на нижнем конце метчика
МЭС нарезана по
профилю резьбы соответствующего размера
НКТ (гладких или с высаженными концами),
но с увеличенным натягом. Вдоль ловильной
резьбы профрезеровать продольные канавки
для выхода стружки. Передние грани
последних на режущей части выполнены под
углом 3 градусов

14.

Универсальный бурильный метчик МБУ предназначен для ловли колонны
бурильных труб и по конструкции от метчика МЭУ отличается наличием
дополнительной наружной присоединительной резьбы под центрирующим
устройством (расположенной выше верхнего окончания ловильной резьбы), а
также величиной конусности ловильной резьбы (1:16).
Специальный замковый метчик МСЗ предназначен для ловли аварийных
бурильных труб за внутреннюю замковую резьбу.
Наружные освобождающиеся шашечные ловители для бурильных труб
Предназначены для захвата за наружную поверхность бурильных и
обсадных колонн при ловильных работах, с одновременной промывкой
скважины через ловимый объект, Типы и основные параметры ловителей
регламентированый ТУ 26-02-221 «Ловильные плашечные наружные
освобождающиеся для бурильных труб». Ловители изготавливают с правой
резьбой; применяют с центрирующим приспособлением (воронкой). Ловитель
состоит из переводника 1, корпуса 2, пружин 3, нажимной втулки 4
уплотнительных манжет 5, плашек 7 и воронки 10. Шпонки 9, помещенные в
пазах корпуса, прикреплены к нему винтами 8. В корпусе расположены три
плашки для захвата труб за муфту или замок. Наружная поверхность каждой
плашки - коническая; с внутренней стороны нанесена левая резьба
специального профиля. В каждой плашке предусмотрены выступ и вырез,
благодаря которым они соединяются между собой (по три). Сверху на плашках
расположено кольцо 6 с манжетой, обеспечивающей герметичность при
промывке через ловимый объект.

15.

Колокол КС - кованый стальной патрубок специальной
формы; на его
внутреннем верхнем конце нарезана резьба муфты
замка для соединения с
c колонной бурильных труб, на которой колокол
спускают в скважину. Внутри нижней половины
патрубка нарезана ловильная резьба специального
профиля, отличающаяся от профиля резьбы НКТ
углом при вершине ниток резьбы (8-10 ниток на 25мм
длины резьбы, конусностью 1:16); для выхода стружки
на внутренней поверхности колокола сделано 4-5
продольных канавок. Для облегчения нарезания
резьбы в тело любимой трубы и уменьшения при этом
необходимых усилий передние грани продольных
канавок выполнены под углом 3"; вершины ниток
ловильной резьбы заострен.
Сквозные колокола КС предназначены для ловли НКТ
за наружную
поверхность верхней муфты в случаях, когда изнутри
их выступают концы труб меньшего диаметра или
других стержневых предметов, препятствующих
накрыванию их верхнего конца обычными
несквозными колоколами К. Кроме
того, иногда конец уловимых труб деформируется
таким образом, что захватить
их колоколом К невозможно.

16.

Режущие инструменты
Предназначены для ликвидации аварий путем частичного или полного
фрезерования металлических предметов в стволе эксплуатационных и бурящихся скважин, а
также для фрезерования вмятин и сломов обсадных колонн и прорезания окна в обсадных
колоннах при бурении второго ствола.
Процесс фрезерования в скважине представляет собой разрушение аварийного объекта и
полное или частичное превращение его в стружку.
Режущая часть инструмента армирована износостойким материалом. Режущий инструмент
крепится к низу колонны бурильных труб. Осевая нагрузка на инструмент создается массы
колонны. Скважинные фрезеры типа ФП
Предназначены для фрезерования верхнего конца насосно-компрессорных, бурильных и
обсадных труб с целью захватывания их ловильным инструментом. Фрезер торцевой, с
опорно-центрирующим устройством, позволяющим центрировать фрезер относительно оси
колонны. Истирающе-режущие участки фрезера армированы композиционным
твердосплавным материалом
B корпусе имеются промывочные отверстия и стружка отводящие
против заклинившие каналы.
Для присоединения фрезера к бурильной колонне на верхнем конце корпуса
предусмотрена присоединительная резьба.
Нормальный режим работы фрезеров определяется осевой нагрузкой 3-8 т
при минимальном внутреннем диаметре фрезерованных труб 40,3-144,1 мм и
частоте вращения ротора 42-150 об/мин.

17.

Фрезеры типа ФЭК
Предназначены для кольцевого фрезерования с
последующим сплошным
рас фрезерованием в обсаженной скважине не
прихваченных металлических
предметов и верхних концов насосно-компрессорных
труб.
Фрезер состоит из кольцевой воронки и торцевого
Фрезера. На кольцевой
воронке и торцовом фрезере имеются режущеистирающие участки,
армированные композиционным твердосплавным
материалом.
На верхнем конце торцового фрезера нарезана
присоединительная резьба
Для соединения фрезера с колонной бурильных труб.
В зоне резания торцевого фрезера расположены
промывочные пазы и отверстия. Нормальный режим
работы фрезера определяется осевой нагрузкой не
Гюлен 40-60 кН (4-6 тс), при частоте вращения ротора
1-1,67 с (60-100,2 об/мин).

18.

Экономическое заключение
В результате произведенных расчетов можно сделать вывод об
экономической целесообразности строительства
экслуатационной скважины, так как сметная стоимость 1м
строительства скважины укладывается в нормативное
значение по буровому предприятию, что означает отсутствие
непредвиденных расходов в ходе строительства и в результате,
получение дополнительной прибыли в размере64,1 млн.
рублей. Период окупаемости скважины приемлем для
бурового предприятия и для данной скважины составляет 1,3
месяцев.

19.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Булатов А. И. Спутник буровика: Справ… пособие / А. И. Булатов, С. В. Долгов.
-2 кн- М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2015.- 379 с.
Вадецкий IO. В. Бу
Бурение нефтяных и газовых скважин: учебник для
нач. проф. обр. /Ю. В. Вадецкий. - М.: Издательский центр «Академия», 2015.
352 с.
Вадецкий Ю. В. Справочник бурильщика: учеб. пособие для нач. проф.
Образования/ Ю. В. Вадецкий. - М.: Издательский центр «Академия»,2016- 374 с.
Войтенко В. С. Технология и техника бурения / В. С. Войтенко, А. Д.
ид.
Смычкин, А. А. Тухто. - М.: ИНФРА-М, 2015-613с.
Ильский А. П. Буровые машины и механизмы/ Ильский А. П., В. А. Лесецкий.
- М.: Недра, 2016. - 371 с.
Куцын П. В. Охрана труда в нефтяной и газовой промышленности / П. В.
Куцын. - М.: Недра, 2016.- 410 с.
Сулейманов А. Б. Техника и технология капитального ремонта скважин/ А. Б.
Сулейманов, К. А. Карапетов, А. С. Яшин. - М.: Недра, 2015.-570 с.
Элияшевский И. В. Типовые задачи и расчеты в бурении/ И. В. Элияшевский,
A. М. Орсуляк, М. И. Сторонский. - М.: Недра, 2018- 253 с.
Интернет-ресурсы:
Технический каталог нефтегазового оборудования.
Режим доступа:
http://oil-gas.ru/
Журнал «Нефтяное хозяйство»- Режим доступа: http: //www oil-undustry.ru/