Menu

Гидравлический способ извлечения моноопоры

Гидравлический способ извлечения моноопоры из грунта и колонн обсадных труб из скважин предусматривает нагнетание в ее полость воды. Величина подъемного (извлекающего) усилия равна произведению давления нагнетаемой насосом воды на площадь сечения полости труб моноопоры.

Гидравлический способ извлечения труб и устройства для его осуществления могут применяться самостоятельно или совместно с вибромеханизмами и лебедками с многострунными талевыми оснастками. Способ имеет три варианта его технической реализации.

Первый вариант - извлечение с полной передачей страгивающего усилия на извлекаемую моноопору или колонну обсадных труб и плавоснование (а.с. № 599042 на изобретение "Устройство для извлечения обсадных труб", 1977 г.).

Устройство (рис. 6.13, £) для извлечения колонны труб 1 с плавоснования 2 имеет установленный внутри колонны поршневой отражатель 3 с возможностью их относительного осевого перемещения, навинченную на верхний конец колонны герметизирующую заглушку 4, пропущенный через ее центральное отверстие с возможностью поступательного перемещения в сальниковом уплотнении шток 5 поршневого отражателя, тросовую тягу 6, жестко соединяющую шток с установленным на плавосновании подъемником 7, а также установленный на плавосновании насос 8, нагнетательный рукав 9 которого соединен с полостью колонны труб, ограниченной с двух противоположных сторон отражателем и заглушкой.

Извлечение моноопоры или колонны обсадных труб с применением описанного устройства осуществляют следующим образом. С помощью подъемника поршневой отражатель перемещают в верхнее крайнее положение и тягу 6 фиксируют на подъемнике. Далее насосом в моноопору закачивают промывочную жидкость (воду), которая давит на отражатель и заглушку, стремясь раздвинуть их в противоположные стороны. Отражатель удерживается от перемещения подъемником. Поэтому под действием давления нагнетаемой насосом воды, действующего на заглушку, которая жестко соединена с моноопорой, последняя скользит относительно отражателя и извлекается из грунта.

После извлечения моноопоры на длину хода штока насос выключают, подъемником перемещают поршневой отражатель в его верхнее крайнее положение, снова жестко закрепляют тягу на подъемнике, включают насос и процесс извлечения моноопоры продолжают по описанной схеме.

[image]

Рис. 6.13. Схемы извлечения моноопоры из грунта:

£ - с полной передачей страгивающего усилия на плавоснование и извлекаемую моноопору; • - с передачей страгивающего усилия только на извлекаемую моноопору;  - с передачей только части страгивающего усилия на извлекаемую моноопору

Устройство позволяет извлекать трубчатые моноопоры из грунта и колонны обсадных труб из скважин, не применяя громоздкие домкраты, лебедки и многострунные талевые оснастки.

Второй вариант - извлечение моноопор и труб с передачей страгивающего усилия только на извлекаемую моноопору или колонну труб.

Устройство для извлечения моноопоры 1 (рис. 6.13) с плавоснования 2 содержит установленный внутри моноопоры с упором на забой скважины трубчатый стояк 3, смонтированный на его верхнем конце поршневой отражатель 4 с грибком 5 под

ловитель, навинченную на верхний конец моноопоры заглушку 6, к которой подведен напорный рукав 7 установленного на плавосновании насоса. Заглушка снабжена переходником для соединения с вибромеханизмом или тросовой тягой 8 лебедки 9.

Порядок извлечения моноопоры из грунта или колонны обсадных труб из скважины с применением этого устройства следующий. В колонну труб сбрасывают трубчатый стояк с поршневым отражателем и грибком, на верхнюю часть моноопоры навинчивают заглушку, к которой подсоединяют напорный рукав насоса, и подают в моноопору воду. Поршневой отражатель вместе со стояком под напором закачиваемой воды движется вниз, выдавливая находящуюся ниже в колонне воду в заколонное пространство. После упора стояка 3 в забой скважины в колонне повышается давление. При определенном его значение моноопора страгивается с места и движется вверх. После подъема моноопоры на высоту стояка насос отключают, из моноопоры извлекают при помощи ловителя поршневой отражатель со стояком и дальнейшее извлечение моноопоры продолжают только лебедкой.

Если на забое водоупорные или слабофильтрующие породы и применяется насос с большой подачей, то извлечение труб напором воды можно осуществлять без установки в колонне отражателя. Герметичность забоя можно обеспечить также путем тампонирования его глиной.

Преимущество этого устройства перед предыдущим состоит в том, что оно не требует плавоснования большого водоизмещения. Его использование особенно эффективно при извлечении труб с плавоснований, на которых разместить громоздкие грузоподъемные устройства не представляется возможным.

Третий вариант заключается в извлечении моноопоры из грунта или обсадной колонны труб из скважины с передачей на трубы только части страгивающего усилия (а.с. № 848573 на изобретение "Способ извлечения обсадных труб", 1981 г.).

Устройство для извлечения обсадной колонны труб или моноопоры 1 с плавоснования 2 с применением этого способа (рис. 6.13, , ) включает установленный внутри колонны труб с упором на забой скважины трубчатый стояк 3, смонтированный на его верхнем конце отражатель 4 и соединенную с ним при помощи гибкой связи 5 заглушку. Заглушка состоит из поршня 6, распорных клиновых плашек 7, установленных на конусообразном стержне 8. Стержень выполнен с центральным проходным каналом и соединен с бурильной колонной 9, которая при помощи вертлюга-сальника 10 соединена с напорным рукавом 11 насоса и подвешена на тяге 12 лебедки 13.

Для извлечения обсадной колонны труб из скважины или моноопоры из грунта этим способом в колонну спускают на бурильных трубах в собранном виде трубчатый стояк с отражателем и соединенную с ним гибкой тягой заглушку. По достижении стояком забоя скважины, а заглушкой необходимого места ее установки в колонне спуск прекращают, заглушку раскрепляют в колонне при помощи плашек и от насоса подают воду. В полости колонны труб между отражателем 4 и поршнем 6 возникает давление, под действием которого заглушка перемещается вверх, увлекая за собой плашками моноопору или обсадную колонну. Стояк с отражателем при этом остаются на забое.

Запас длины гибкой связи достаточно иметь 4 м, так как после подъема моноопоры или обсадной колонны на высоту 1-3 м от забоя сила прихвата труб уменьшается настолько, что они извлекаются лебедкой. После подъема моноопоры от забоя на необходимую величину заглушку освобождают от жесткой связи с моноопорой, бурильные трубы извлекают с заглушкой и стояком на поверхность и моноопору извлекают лебедкой.

Отличительная конструктивная особенность третьего варианта способа от двух предыдущих состоит в том, что заглушку устанавливают не на верхнем конце извлекаемой колонны, а внутри нее - у забоя или в средней части колонны. Это позволяет значительно снизить разрывные напряжения в трубах извлекаемой моноопоры или обсадной колонны.

При установке заглушки в середине заглубленной в породы части колонны труб максимальные напряжения в ней при извлечении снижаются в 2 раза, так как в этом случае нижняя часть труб работает на растяжение, а верхняя - на сжатие. Напряжения растяжения нижней части колонны и напряжения сжатия верхней определяются половинными значениями усилия, удерживающего моноопору в грунте или колонну в скважине.

Применение третьего варианта способа совместно с другими грузоподъемными средствами (вибратор, лебедка) позволяет снизить напряжения в колонне более чем в 2 раза. Так, при установке заглушки на расстоянии от ее башмака, равном 1/3 части колонны, погруженной в породы, напряжения сжатия верхней части колонны в 2 раза превосходят напряжения растяжения нижней части (при условии примерно одинаковых свойств пород по длине колонны).

Приложив к колонне одновременно грузоподъемную силу лебедки, можно уменьшить максимальные напряжения сжатия в верхней части колонны в 2 раза, сравняв их с напряжениями растяжения в нижней части колонны. При этом напряжения в колонне будут снижены в 3 раза по сравнению с напряжениями, возникающими при извлечении той же колонны домкратом или лебедкой с многострунной талевой оснасткой.

При извлечении моноопор из грунта и обсадных труб из скважин гидравлическим способом по схеме третьего варианта большая часть резьбовых соединений труб работает на сжатие. Это уменьшает количество обрывов колонн, снижает затраты времени и труда на их ликвидацию.

Для гидравлического способа извлечения моноопор и обсадных труб не требуется сложных конструктивных разработок. Необходимым агрегатом для его применения является насос, которым оснащена почти каждая буровая установка. Для надежного извлечения моноопор из грунта и обсадных труб из скважин желательно использовать насосы высокого давления.

На практике успешно применяли второй из описанных вариантов гидравлического способа извлечения труб. При бурении на Японском море этим способом извлекали обсадные трубы диаметром 0,146 м, погруженные в породы на глубину 2025 м. Для нагнетания воды применяли насос ГБ-351, развивающий давление до 30 МПа при подаче 30 л/мин.

На шельфе Балтийского моря гидравлическим способом извлекали трубы диаметром 0,325 м с муфтами диаметром 0,351 м, погруженные в породы на глубину 10-17,5 м при бурении с судна, оснащенного выдвигаемой за борт наклонной мачтой. Для нагнетания воды применяли насос 11ГР, развивающий давление до 6,3 МПа при подаче 250 л/мин.

В последнем случае трубы извлекали только напором воды. Использовать дополнительно к этому лебедку категорически запрещалось, так как приложение даже незначительной силы к выдвинутой за борт подкронблочной раме мачты создавало большой опрокидывающий момент судна.

Практика извлечения обсадных труб гидравлическим способом подтверждает его эффективность и целесообразность широкого внедрения. Этот способ позволяет использовать легкие, потребляющие малое количество энергии буровые лебедки, упростить и облегчить конструкции кронблока и вышки, отказаться от громоздких многострунных талевых оснасток, применять малогабаритные плавоснования, а остойчивость крупногабаритных - повысить путем заполнения их нижних отсеков балластом.

Оставьте свой комментарий

Оставить комментарий от имени гостя

0
  • Комментарии не найдены

Последние материалы

Заключение (Грунты)

При построении курса учитывалась необходимость его использования для различных гидротехнических специальностей и специализаций. В качестве основной части для студентов всех гидротехнических специальностей следует считать обязательным прочтение гл. 1—7. В гл. 8...

25-08-2013 Просмотров:2658 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Представления о решении задач нелинейной механики грунтов

На современном этапе развития нелинейного направления механики грунтов оформились два основных подхода к решению практических задач расчета грунтовых оснований и сооружений: нелинейно-упругий и упругопластический (А. К. Бугров, С. С. Вялов...

25-08-2013 Просмотров:5359 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Прочность грунтов при сложном напряженном состоянии

Для сред и материалов, обладающих сплошностью, предложено много различных условий прочности. Для оценки прочности грунтов наиболее широкое распространение получило условие Мора—Кулона (2.38), не содержащее промежуточного главного напряжения а2 и тем...

25-08-2013 Просмотров:2592 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Еще материалы

Опробование

При геологических работах существует большое число видов опробования: 1 – отбор образцов, сколков на шлифы и проб горных пород на химический, литологический, палеонтологический, радиологический и др. методы анализа; 2 - шлиховое опробование; 3...

14-10-2010 Просмотров:8716 Геологическое картирование, структурная геология

Агрегат обслуговування пiднімальних уста…

Агрегат обслуговування пiднімальних устатковань   Автомобiльний агрегат для обслуговування пiднімачiв 2АОП призначений для технiчного обслуговування та поточного ремонту пiднімальних механiзмiв, а також iншого нафтопромислового та ремонтного обладнання. Вiн забезпечує виконання слюсарних i...

19-09-2011 Просмотров:3257 Підземний ремонт свердловин

Приборы наземной фотограмметрической съе…

При наземной фотограмметрической съемке для полевых работ используют фототеодолитиый комплект «Photheo 19/1318» производства народного предприятия «К. Цейсс» (ГДР), состоящий из прецизионной фотокамеры с ориентирующим устройством — фототеодолита, 24 деревянных или...

12-08-2010 Просмотров:7164 Постоянное планово-высотное съемочное обоснование