Что такое спо в бурении
Спуско-подъёмные операции
Технические средства для проведения спуско-подъемных операций
Спуско-подъёмные операции (СПО) в разведочном бурении производятся в процессе углубления скважины для спуска и извлечения бурового снаряда. СПО — наиболее трудоёмкий процесс, общая продолжительность которого за время бурения скважины возрастает с увеличением её глубины, а также с ростом механической скорости. Удельный вес времени на проведение СПО при бурении мягких пород в 2-3 раза выше, чем при бурении крепких пород.
Талевая оснастка
Механизмы и приспособления для свинчивания и развинчивания бурового инструмента
Элеваторы, вертлюги-сальники, фарштули
Элеватор является грузоподъёмным приспособлением, которое служит для соединения каната лебёдки с буровым снарядом при спуске или подъёме его из скважины.
Вертлюг-сальники предназначены для подачи промывочной жидкости из неподвижного нагнетательного шланга во вращающуюся колонну бурильных труб, а также для удержания снаряда в подвешенном состоянии при перекреплении зажимного патрона вращателя бурового станка и для снятия излишней осевой нагрузки.
Рис. 26. Фарштуль: 1 — чека; 2 — корпус; 3 — серьга.
Кронблоки, талевые блоки
Для производства спуско-подьемных операций буровые вышки и мачты оснащаются грузоподъемными средствами: кронблоками и талевыми блоками.
Стальные канаты
Вспомогательный буровой инструмент и устройства для осуществления спуско-подъемных операций
При осуществлении спуско-подъемных операций (СПО) в цикле сооружения скважин используют вспомогательный инструмент и специальные устройства, необходимые для захвата и подвешивания труб, спускаемых в скважину или поднимаемых на поверхность. К числу такого инструмента относятся: подкладные вилки, шарнирные и зажимные хомуты, лафетные хомуты, трубодержатели, вертлюжные пробки, фарштули, специальные сцепки — серьги или скобы, наголовники, элеваторы.
Подкладные вилки (рис. 6.2, а, б) служат для подвешивания БТ, имеющих соединения с прорезями. Вилка, одетая на прорезь, при осуществлении СПО, укладывается на торец обсадной трубы или на стол ротора труборазворачивающего механизма. Параметры подкладных вилок соответствуют размерам БТ и их соединений ниппельного или замкового типа.
Разъемный хомут (рис. 6.2, в) для обсадных труб состоит из двух половинок, стягиваемых болтами. Внутренний диаметр при этом должен соответствовать наружному диаметру обсадной или колонковой трубы.
Лафетные хомуты служат для захватывания обсадных труб на устье скважины. Хомут состоит из массивного корпуса с проходным отверстием в виде опрокинутого конуса, куда могут вставляться съемные кольца для получения отверстия нужного размера и клинья (плашки), с помощью которых расклинивается и удерживается на весу обсадная труба. Лафетные хомуты рассчитаны на удержание колонны обсадных труб достаточно большой массы.
Пробки вертлюжные служат для захвата БТ посредством резьбового соединения. Пробка состоит из корпуса, имеющего на нижнем конце резьбу, которая соответствует резьбе бурильных Труб, к верхнему концу корпуса шарнирно крепится серьга, с помощью которой пробка-вертлюг присоединяется к грузоподъемному канату. Серьга удерживается гайкой.
Сцепки-серьги, вертлюжные скобы и подъемные серьги служат для присоединения к талевому блоку или к стальному тросу грузоподъемных устройств (фарштулей, элеваторов).
Сцепка-серьга (рис. 63, а) состоит из металлической скобы 1 с проушинами, в которые вставляется подпружиненный палец 2 с запорной планкой 3. При нажатии на торец пальца и его повороте на 180° с помощью головки 4 планка совмещается с отверстием в серьге и палец силой пружины выводится из проушины. В серьгу вставляется нужный элемент подъемного устройства, который надежно закрепляется пальцем. Подъемные серьги выпускаются определенной грузоподъемности.
Вертлюжная скоба или вертлюг-амортизатор (рис. 6.3, б) служит для приподъема отвинчиваемой от колонны БТ свечи. Такое устройство исключает закручивание талевого каната при свинчивании и развинчивании резьбовых соединений БТ, а также смягчает рывки при осуществлении СПО. Вертлюг-амортизатор состоит из полого корпуса 7 и подпружиненного штока 8. Нижний конец штока снабжен скобой 9 с запорным пальцем, на котором подвешивают элеватор, а верхний конец заканчивается гайкой 2, с помощью которой нагрузка передается через упорный шарикоподшипник 3, опирающийся на упорное кольцо 4 и через двойную пружину 5, 6 на корпус, присоединяемый с помощью проушины 1 к стальному канату. Таким образом, шток свободно вращается относительно корпуса вертлюга и, сжимая пружину, имеет возможность продольно перемещаться.
Фарштули и элеваторы представляют собой устройства, которые служат для захватывания БТ при спуске или подъеме колонны и наличии на ее концах упорных выступов (муфта, замок, наголовник) или специальных прорезей (площадок) в соединениях. Фарштули и элеваторы могут быть простой и сложной конструкции, позволяющей механизировать все процессы СПО.
Элеватор простейшей конструкции (рис. 6.4) состоит из полого корпуса 1 с вырезом (окном) и запорным кольцом 2, серьги 4, свободно сидящей на шейке 3 корпуса, которая имеет резьбу на конце и гайку 5, ограничивающую перемещение серьги вдоль шейки. При подъеме кольца в верхнее крайнее положение через вырез внутрь корпуса заводится конец захватываемой БТ. Опущенное кольцо закрывает вырез и конец БТ запирается внутри корпуса элеватора. Работа с элеватором такой конструкции при осуществлении СПО требует участия двух рабочих: у устья скважины (помощник бурильщика) и на полке буровой вышки (верховой рабочий), которые одевают и снимают элеватор.
Полуавтоматические элеваторы позволяют механизировать некоторые элементы процесса СПО. В частности, с их помощью устраняется участие второго рабочего, находящегося при СПО на верхней полке (площадке) буровой вышки или мачты.
По конструктивным признакам все полуавтоматические элеваторы можно разделить на две большие группы: элеваторы надеваемые на БТ сбоку или сверху. Кроме того, могут быть выделены элеваторы, захватывающие БТ за специальное устройство — наголовник (грибок) или за стандартное соединение — муфту или замок. К первой группе элеваторов относятся: элеватор Неймета, МСГ1-5 (Грибского), «Уралец-22», МЗ-50-80 и др. Ко второй группе — элеваторы «Воркутинец», «Урал-2», ПЭШ-3 и др. Элеваторы этой группы работают без наголовников, что уменьшает их стоимость и сокращает затраты труда на СПО.
Грузоподъемный комплект МЗ-50-80, состоящий из полуавтоматического элеватора и подъемных муфт-наголовников, предназначен для осуществления СПО с бурильными трубами муфтозамкового соединения, имеющими диаметр 50 мм. Бурильные трубы могут быть оснащены резиновыми протекторами диаметром до 80 мм.
Основными узлами элеватора (рис. 6.5, а) являются серьга 1, корпус 5 и затвор 8. К серьге приварены пластина отражателя 2 и бобышка 3. Отражатель препятствует входу верхнего конца свечи в пространство между серьгой и корпусом и способствует отклонению элеватора от извлеченной из скважины свечи при ее установке на подсвечник. Бобышка ограничивает поворот серьги относительно корпуса. Корпус, имеющий в плане подковообразную форму, соединяется с серьгой шарнирно посредством запрессованных в корпус пальцев 4. Окно или «зев» корпуса перекрывается затвором, на горизонтальную ось 7 которого свободно посажен ролик 6. В закрытом положении затвор удерживается подпружиненной защелкой 9. Опорный бурт в нижней части корпуса предназначен для подхватывания свечи за наголовник при производстве спуско-подъемных операций.
Наголовник (рис. 6.5, б) состоит из корпуса 1, стержня 2, штифта 3 и головки 4. На муфту бурильного замка наголовник надевается, как обычный элеватор кольцевого типа и удерживается стержнем, нижняя конусная часть которого входит внутрь резьбовой расточки в муфте. Опорный бурт наголовника располагается в верхней части корпуса. При подъеме бурильной колонны из скважины на верхний конец свечи надевается наголовник. Под наголовник заводится элеватор с отомкнутым затвором и колонна поднимается на длину свечи. При установке нижнего конца отвинченной свечи на подсвечник «зев* корпуса элеватора ориентируется в сторону свечеприемника, а сам элеватор опускается вниз. Отражатель скользит по наголовнику и элеватор отсоединяется от свечи, продолжая свободно спускаться к устью скважины.
При спуске колонны бурильных труб в скважину элеватор надевается на свечу, отодвинутую от общего пакета труб, и фиксируется на свече затвором. При движении элеватора по свече вверх ролик обеспечивает разворот корпуса элеватора под углом к оси свечи, в результате чего муфто-замковые соединения и протекторные кольца свободно проходят через вырез в корпусе элеватора. После подхвата свечи за наголовник и установки опущенной в скважину свечи на подкладную вилку с нее снимается элеватор, а затем и наголовник. Грузоподъемность элеватора 75 т.
Впоследствии этот элеватор был дважды модернизирован, в результате чего появились грузоподъемные комплекты МЗ-50-80-1 и МЗ-50-80-2 увеличенной грузоподъемности, предназначенные для работы с БТ диаметром 42, 50 и 54 мм, имеющими как муфто-замковые, так и ниппельные соединения.
Грузоподъемный комплект комплекса КССК-76 предназначен для осуществления СПО бурильных труб при работе установками УКБ-7, УКБ-8 или ЗИФ-1200 MP. В комплект входит полуавтоматический элеватор ЭНЗ-32 и специальные наголовники Р-70/90.
Доливная емкость и проведение СПО насосно-компрессорных труб.
Доливная емкость – это емкость для долива скважины при проведении подъеме инструмента, когда необходимо поддерживать уровень раствора на
Производство долива при доливе инструмента осуществляется двумя видами:
— Непрерывный долив.
— Долив через определенное количество поднятых НКТ.
При непрерывном доливе должен быть постоянным контроль за соответствием объема долива и скорости поднимаемых труб и прекращение его при остановках. Во втором случае необходимо рассчитать возможное количество поднимаемых труб без долива. Эта величина зависит от диаметра скважины, поперечного сечения труб и допустимой депрессии на пласт.
После проведения подъема (спуска) труб в вахтовом журнале записывается мера поднятых (спущенных) труб и объем промывочной жидкости, израсходованной или вытесненной при проведении работ.
Подъем НКТ
Прежде чем начать подъем колонны НКТ, необходимо убедиться в том, что они не прихвачены. Прихват труб определяют по индикатору веса.
При подъеме колонны труб из скважины следует соблюдать следующие правила:
— Первую трубу колонны следует поднимать при помощи специального подъемного патрубка; во время ремонта глубоких скважин необходимо применять подъемный патрубок с термообработанным резьбовым концом;
— Нельзя допускать резких переходов с одной скорости подъема на другую и превышение нагрузки более 20% собственной массы колонны труб.
— Поднимать отвинченную трубу можно тогда, когда она полностью вышла из резьбы муфты.
— Не рекомендуется удалять ручниками по муфте для ослабления резьбового соединения.
— Перед подачей поднятой трубы на мостки следует на ее резьбу навинтить предохранительный колпачок.
Подъем НКТ из скважины начинают с ввинчивания подъемного патрубка в муфту посадочной планшайбы, на которую надевают элеватор. Затем планшайбу приподнимают до выхода из скважины первой муфты спущенных в скважину труб, под которую подводят элеватор. Закрыв элеватор, сажают на него подвеску НКТ, отвинчивают планшайбу и, оттащив ее в сторону, приступают к подъему труб.
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Спуско-подъемная операция
Спуско-подъемные операции относятся к наиболее трудоемким работам в бурении. На них приходится до 40 % всего времени, затрачиваемого на строительство скважины. Автоматизация и механизация этих работ в бурении является наиболее эффективным средством совершенствования их организации. [3]
Спуско-подъемные операции являются наиболее трудоемкими и продолжительными в цикле сооружения буровых скважин. [4]
Спуско-подъемные операции осуществляются через превентор. Последний необходим особенно в случае фонтанирования верхнего пласта. [9]
Спуско-подъемные операции при работе в скважинах с электротермометрами производятся с помощью специальных лебедок, которые делятся на легкие, средние и тяжелые в зависимости от глубины исследований. Легкие лебедки с ручным приводом переносятся вручную или перевозятся подручным транспортом. Средние и тяжелые лебедки монтируются совместно с каротажными станциями или отдельно на специальных машинах, называемых каротажными подъемниками. Барабаны этих лебедок приводятся во вращение двигателем автомобиля через коробку отбора мощностей или от заднего моста, бензомотором или электродвигателем. Спуск кабеля в скважину производится при помощи блок-балансира, закрепленного над устьем скважины. [12]
Спуско-подъемные операции с трубами при ликвидации аварийного состояния скважины должны проводиться с помощью вертлюга-пробки. [13]
Спуско-подъемные операции с рассмотренными наголовниками требуют присутствия верхового рабочего. [14]
Спуско-подъемные операции выполняют всякий раз, когда нужно заменить породоразрушающий инструмент то ли по причине его износа, то ли в силу необходимости в новых условиях применить инструмент другого типа. [15]