Получить консультацию
Горячая линия: +7 (812) 922-12-43

Буровой инструмент для роторного бурения

Буровой инструмент для роторного бурения

Технологический инструмент

Рис. 1. Буровой снаряд для роторного бурения:  1 — буровое долото; 2, 4, 6, 7, 9, 10 — переводники; 3 — утяже­ленные бурильные трубы; 5 — бурильные трубы; 8 ведущая труба; 11 — вертлюг-сальник.

Технологический инструмент включает в себя поро­доразрушающий инструмент (шарошечные и лопастные долота, долота-расширители и др.), утяжеленные бу­рильные, бурильные и ведущие трубы, а также перевод­ники. Из технологического инструмента собирают буро­вые снаряды. Буровой снаряд состоит из породоразру­шающего инструмента, утяжеленных бурильных, бурильных и ведущей труб (рис. 1). На верхний конец ведущей трубы навинчивается вертлюг-сальник. Отдель­ные элементы бурового снаряда соединяют между собой с помощью резьбовых соединений. Для соединения эле­ментов бурового снаряда, отличающихся по резьбе или диаметру, используют переводники.

В качестве породоразрушающего инструмента при роторном бурении используют (буровые долота — ло­пастные или шарошечные, долота-расширители и колон­ковые долота. При этом долота независимо от их типа и конструкции имеют определенный диаметр (мм): 76, 93, 97, 112, 118, 132, 140, 145, 151, 161, 172, 190, 214, 243, 269, 295, 320, 346, 370, 394, 445 и 490.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1. Буровой снаряд для роторного бурения:

1 — буровое долото; 2, 4, 6, 7, 9, 10 — переводники; 3 — утяже­ленные бурильные трубы; 5 — бурильные трубы; 8 — ведущая труба; 11 — вертлюг-сальник.

 


Лопастные долота—долота режущего типа. Приме­няют их при бескерновом бурении скважин в мягких и средних по твердости породах с пропластками твердых пород. Различают двух-, трех-, четырех- и шестилопаст­ные долота. Наиболее часто при бурении скважин на воду используют двух- и трехлопастные долота.

Двухлопастные долота типа 2Л (рис. 2) предназ­начены для бурения в мягких и вязких породах с про­пластками пород средней твердости. Они состоят из корпуса с присоединительной резьбой и двух приваренных к нему лопастей. Для повышения износо­стойкости рабочие поверхности лопастей ар­мируют твердосплавными пластинками. В кор­пусе долота есть отверстия, через которые промывочную жидкость подают на забой сква­жины. Выпускают долота типа 2Л диаметром от 76 до 161 мм.

 

 

 

 

 

Рис. 2. Двухлопастное долото 2Л.

 

 

 

Более широкое распространение получили трехлопастные долота типа ЗЛ (рис. 3) и ЗЛГ, обеспечивающие более высокие 

скорости бурения и лучшую калибровку ствола сква­жины. Передние и боковые грани лопастей та­ких долот армированы твердосплавными пла­стинками. Долота типа ЗЛГ с гидромонитор­ной промывкой оснащены гидромониторными насадками, вставляемыми в отверстия, пред­назначенные для выхода промывочной жидко­сти. Гидромониторные насадки позволяют по­лучать высокие скорости струи промывочной жидкости. При бурении пород средней твер­дости и мягких пород такими долотами меха­ническая скорость увеличивается как в резуль­тате лучшей очистки забоя от шлама, так и дополнительного разрушения породы забоя струей промывочной жидкости.

Выпускают трехлопастные долота ЗЛ диа­метром от 118 до 445 мм, а долота ЗЛГ — от 190 до 445 мм.

При бурении мягких и средних по твердо­сти пород с пропластками твердых и абра­зивных пород используют режуще-истирающие долота с обычной промывкой (типа ИР) и с гидромониторными насадками (типа ИРГ). В основном для этих целей используют шес­тилопастные долота ИРГ (рис. 4) и ИР. Вы­пускают долота ИР диаметром от 76 до 269 мм, а долота ИРГ — от 190 до 269 мм.

Для разбуривания цементного камня внутри колонны обсадных труб используют пикообразные до­лота типа ПЦ (рис. 5). Режущие кромки лопастей этих долот армированы твердосплавными пластинками. Вы­пускают долота ПЦ диаметром от 97 до 445 мм.

Рис. 3. Трехлопастное долото 3Л     Рис. 4. Шестилопастное долото ИРГ:

1 — корпус; 2 — лопасти нормальные;

3 — гидромониторный насадок;

4 — лопасти укороченные.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 5. Пикообразное долото ПЦ.

 

 

 

Шарошечные долота предназначены для разрушения пород различной твердости путем нанесения ударов зубьями перекатывающихся при вращении долота по забою конических шарошек. Шарошки — основной эле­мент шарошечного долота, закреплены в корпусе долота на опорах, состоящих из цапфы и лапы. На цапфах лап они монтируются на подшипниках скольжения, ролико­вых или шариковых подшипниках. На боковой поверх­ности шарошек имеются фрезерованные за одно целое с телом шарошек стальные зубья или запрессованные твердосплавные зубья, с помощью которых происходит разрушение породы.

В зависимости от твердости пород зубья шарошеч­ных долот имеют различную высоту и угол приострения, а также различное расположение на поверхности шарошки. В мягких и пластичных породах зубья шаро­шек выполняют крупными с малым углом приострения и с большими расстояниями между соседними зубьями. Чем тверже порода, тем меньше должна быть высота зубьев в шарошке, больше угол их приострения и мень­ше расстояние между зубьями.

Шарошки, армированные твердосплавными зубьями, имеющими клиновидную или полусферическую рабочую 

поверхность, применяют в крепких и абразивных поро­дах.Шарошечные долота могут быть с одной, двумя, тре­мя 

или четырьмя шарошками, но при бурении скважин на воду наиболее часто используют трехшарошечные долота (рис. 6). В настоящее время выпускают трехшарошечные до­лота различных типов, отличающиеся формой и распо­ложением зубьев и предназначенные для бурения пород различной твердости. Это долота типа М, М3, МС, МСЗ, С, СЗ, СТ, Т, ТЗ, ТК, ТКЗ, К и ОК.

Долота типа М используют при бурении самых мягких, вязких и пластичных пород (слабоуплотнеиные пески, мягкие глины и сланцы и др.).

Долота типа М3  применяют в мягких, пластичных, вязких и абразивных породах с пропластками пористых песчаников, мягких известняков и др.

Долота типа МС предназначены для бурения мягких пород с пропластками малоабразив­ных пород средней твердости (плотные глины с частыми прослойками мела, глинистых сланцев и др.).

Долота типа МСЗ применяют для бурения абразивных мягких пород с прослойками средней твердости абразивных пород (песчаники, алевролиты, известняки средней твердости и др ).

Долота типа С предназначены для бурения пород средней твердости и малоабразивных пород (плотные глины, глинистые сланцы, песчаники идр.).

Долота типа СЗ используют при бурении абразивных пород средней твердости (мелкозернистые песчаники, переслаивающие­ся с плотными глинами, известняками и др.).

Рис. 6. Трехшарошечные до­лота:

а — общий вид; б — секционное до­лото: 1 — секция; 2 — шарошка; в — цельнокорпусное долото: 1 — кор­пус; 2 — лапа; 3 — шарошка.

Долота типа СТ применяют для бу­рения пород средней твердости с пропластками твер­дых пород (песчаники и известняки, трещиноватые доло­миты и др.).

Долота типа Т служат для буре­ния твердых малоабразивных пород (доломиты и плот­ные известняки, крепкие сланцы).

Долота типа ТЗ предназначены для бурения твердых абразивных пород (окремнелые доломиты и известняки, мелкозернистые твердые песчаники).

Долота типа ТК применяют для бурения твердых пород с пропластками крепких малоабразивных пород (мелкозернистые известняки, кварцевые песчаники и др.). Для повышения износоус­тойчивости и улучшения калибровки ствола скважины периферийные зубья шарошек, как правило, сделаны из твердосплавных штырей с полусферической рабочей поверхностью.

Долота типа ТКЗ используют для бурения твердых абразивных пород с пропластками крепких пород (сильно окремне­лые известняки и песчаники).

Долота типа К служат для бурения крепких абразивных пород (кремнистые известняки и песчаники, кристаллические сланцы).

Долота типа ОК предназначе­ны для бурения очень крепких абразивных пород (квар­циты, граниты и др.).

В долотах с индексом 3 шарошки оснащены вставны­ми зубьями из твердого сплава, а в долотах типа М, МС,

С, СТ и Т для увеличения износостойкости долот зубья и тыльную часть шарошек наплавляют слоем твердого сплава.

По конструкции корпуса трехшарошечные долота де­лят на секционные и корпусные (см. рис. 6).

Секционные (бескорпусные) долота сваривают из от­дельных секций (лап), на которых расположены шарош­ки. С колонной бурильных труб эти долота соединяют с помощью наружной замковой резьбы. Выпускают сек­ционные долота диаметром от 97 до 320 мм.

Корпусные долота изготавливают путем приварива­ния к стальному литому корпусу лап с шарошками. В отличие от секционных до­лот с колонной бурильных труб они соединяются с помощью внутренней замковой резьбы.

Изготавливают корпусные до­лота диаметром 394, 445 и 490 мм.

Шарошечные долота могут быть с центральной или боко­вой гидромониторной промыв­кой. В долотах с центральной промывкой поток промывочной жидкости подается па забой скважины по центральному промывочному каналу, а в до­лотах с гидромониторной про­мывкой (рис. 7)—через три боковых канала круглого се­чения, расположенных в каж­дой лапе и направляющих по­ток промывочной жидкости между шарошками. В конце промывочных каналов устанав­ливают специальные съемные износостойкие гидромонитор­ные насадки. Долота с гидро­мониторной промывкой имеют в обозначении индекс Г.

Каждое шарошечное доло­то имеет маркировку: порядковый номер моделиданного размере, индекс (буква) завода-изготовителя, диаметр долота (мм), поряд­ковый номер, год и месяц выпуска и клеймо ОТК заво­да. Маркировку наносят на торец ниппеля у секционных долот и па специальном пояске, выточенном на шейке корпуса, у корпусных долот.

 

 

 

 

 

Рис. 7. Трехшарошечиое долото с гидромониторный промывкой

 

Долота-расширители предназначены для расшире­ния скважины. Такие работы проводят перед спуском в скважину колонны обсадных труб, а также при создании уширенной зоны в интервале водоносного горизонта под гравийную обсыпку фильтра.

Долота-расширители могут быть шарошечного, ло­пастного и гидромониторного типов.

Долота-расширители шарошечного типа применяют для проработки и калибровки ствола скважины в поро­дах средней твердости, твердых и крепких. Эти долота имеют диаметр, равный диаметру бурового долота. Ус­танавливают их выше бурового долота на 4...6 м.

Долота-расширители лопастного типа предназначе­ны для расширения ствола скважины одновременно с его углубкой при бурении в песчано-глинистых отложе­ниях. Применяют их в основном в зоне водоносного пласта под гравийную обсыпку. При спуске долота-рас­ширителя в скважину его лопасти сложены. После уста­новки расширителя на требуемую глубину лопасти раскрываются под давлением промывочной жидкости, нагнетаемой буровым насосом, или под действием ме­ханических усилий. При вращении лопасти начинают разрушать породу в стенках скважины и расширять ствол.

Долота-расширители гидромониторного типа обору­дованы насадками, расположенными перпендикулярно оси скважины. Промывочная жидкость, подаваемая в скважину под давлением, выходит через эти насадки и при вращении расширителя разрушает породы в стенках ствола. Использовать гидромониторные расширители можно только в слабосцементированных породах.

Колонковые долота служат для бурения скважин ро­торным способом с отбором образцов горной породы (керна). Они могут быть лопастными, шарошечными и, кроме того, алмазными. Наиболее широко используют колонковые шарошечные долота.

Колонковое шарошечное долото состоит из собствен­но долота, выбуривающего на забое столбик породы, и корпуса с керноприемником для приема керна.

Различают колонковые долота со съемным и несъем­ным керноприемниками. Съемный керноприемник после заполнения керном извлекается на поверхность специ­альным ловителем, опускаемым внутрь колонны бу­рильных труб на канате. Для продолжения бурения внутрь колонны бурильных труб помещают такой же, но пустой керноприемник. Потоком промывочной жид­кости, нагнетаемой по колонне бурильных труб, керно­приемник подводится к колонковому долоту и закреп­ляется там, после чего процесс бурения продолжается.

При бурении колонковыми долотами с несъемным керноприемником после его заполнения керном бурение прекращают и весь буровой снаряд поднимают из сква­жины. После извлечения керна из керноприемника и установки пустого керноприемника в корпус колонково­го долота буровой снаряд вновь опускают в скважину и бурение продолжается.

Колонковые шарошечные долота с несъемным керно­приемником типа 1В-ДК, выпускаемые диаметром от 118 до 346 мм, позволяют получать керн в зависимости от диаметра долота диаметром от 22 до 47 мм.

Для передачи вращения от буровой установки породоразрушающему инструменту и для подвода промывоч­ной жидкости на забой скважины используют буриль­ные трубы.

В качестве бурильных труб применяют стальные бесшовные трубы из высококачественной стали с утол­щенными внутрь или наружу концами. На этих концах нарезают наружную мелкую трубную резьбу, имеющую для обеспечения герметичности соединения небольшую конусность.

Бурильные трубы изготавливают четырех типов (рис. 8): тип 1 — с высаженными внутрь концами (рис. 8,а); тип 2—с высаженными наружу концами (рис. 8,б); тип 3—с высаженными внутрь концами и кони­ческими стабилизирующими поясами (рис. 9, б); тип 4—с высаженными наружу концами и коническими стабилизирующими поясками (рис. 8, г).

Бурильные трубы с высаженными внутрь концами имеют меньшую прочность, чем трубы с высаженными наружу концами.

Трубы типа 1 и 2 изготавливают с правой и левой резьбой, а трубы типа 3 и 4—с правой резьбой. Трубы с правой резьбой применяют при бурении, а с левой — при ликвидации аварий в скважине.

Рис. 8. Бурильные трубы.

Наиболее часто при бурении скважин на воду ис­пользуют бурильные трубы диаметром 60, 73 и 89 мм, длиной по 6, 8 и 11,5 м. Реже используют бурильные трубы диаметром 102 и 114 мм.

 

Соединяют трубы в колонну с помощью бурильных замков. Бурильный замок (рис. 9) состоит из ниппеля замка с наружной замковой и внутренней трубной резь­бой. Ниппель и муфту замка с помощью внутренней трубной резьбы 

навинчивают на концы бурильных труб. Замковая резьба служит для соединения между собой ниппеля и муфты замка. Эта резьба крупнее, с большей конусностью, чем трубная, что обеспечивает надежную герметичность 

соединения и более быстрое развинчива­ние бурильного замка. В зависимости от диаметра про­ходного отверстия бурильные замки могут быть трех типов: ЗН—замок с нормальным проходным отверсти­ем, ЗШ — замок с широким проходным отверстием, ЗУ — замок с увеличенным проходным отверстием.

Рис. 9. Бурильный замок:1 — резьба трубная; 2 —поясок для маркировки; 3 — резьба замковая

Замками ЗН соединяют бурильные трубы с выса­женными внутрь концами, а замками ЗШ и ЗУ — трубы с высаженными внутрь и наружу концами. Замки всех типов изготавливают с правой и левой резьбой.

На ниппеле и муфте замка протачивают поясок для маркировки, состоящей из товарного знака завода-изго- товителя, типоразмера замка, даты выпуска и номера стандарта. На ниппеле и муфте замка с левой резьбой дополнительно протачивают опознавательный поясок.

Используют также бурильные трубы с приваренны­ми соединительными концами (рис. 10). В этих трубах мелкая трубная резьба заменена сваркой в мес­тах соединения бурильно­го замка с трубой. Это повышает герметичность соединений и надежность работы бурильных труб.

 

 

Рис. 10. Бурильная труба с приваренными соединительными кон­цами с наружной высадкой:

1 — место для маркировки трубы; 2 — сварные швы.

 

«Утяжеленные буриль­ные трубы (УБТ) (рис.11) имеют увеличенную толщину стенок и повы­шенную жесткость. Уста­навливают их в нижней части бурового снаряда непосредственно над до­лотом для увеличения жесткости и устойчивости бурильной колонны н со­здания осевой нагрузки на долото.

В комплект утяжелен­ных труб входит одна над­долотная труба с внутренней замковой резьбой на обоих концах и несколько промежуточных, имеющих на одном конце внутреннюю, а на другом наружную резьбу.

Утяжеленные бурильные трубы бывают гладкие по всей длине и с конусными проточками для более надеж­ного захвата их при спуско-подъемных операциях.

Изготавливают утяжеленные бурильные трубы диа­метром 73, 89, 95, 108, 146, 178 и 203 мм. При использо­вании бурильных труб диаметром 73 и 89 мм в состав бурового снаряда включают УБТ диаметром 146 мм, ре­же диаметром 178 или 203 мм.

Рис. 11. Утяжеленные бурильные трубы:а — гладкие; б — с конусной проточкой; 1 — промежуточная труба; 2 — наддолотная труба; 3—поясок для маркировки.

 

 

 

Ведущие трубы — толстостенные трубы квадратного сечения с круглым отверстием внутри передают враще­ние от ротора колонне бурильных труб и долоту (рис. 12). При сооружении скважин на воду применяют веду­щие трубы со стороной квадрата 65, 80 и 112 мм, имею­щие на верхнем конце левую замковую резьбу, а на нижнем —• правую. Чтобы предохранить резьбу от быстрого износа при свинчивании и развинчивании, на оба конца навинчивают переводники. Верхний переводник имеет левую замковую резьбу, а нижний — правую.

 

 

 

 

 

Рис. 12. Ведущая труба:

1 — переводник верхний; 2—веду­щая труба; 3—переводник нижний.

 

 

Переводники соединяют элементы бурильной колон­ны, а также служат для присоединения к колонне бу­рильных труб породообразующего инструмента с раз­личной резьбой. Изготавливают их из высококачествен­ной стали (рис. 13): ПП — переводники переходные с внутренней на одном конце и наружной замковой резь­бой на другом; ПМ — переводники муфтовые с внутрен­ней замковой резьбой на обоих концах; ПН — перевод­ники ниппельные с наружной замковой резьбой на обоих концах.

Переводники каждого типа бывают с правой и левой резьбой. На наружной цилиндрической поверхности пе­реводника делают поясок шириной 10 мм для маркиров­ки, состоящей из товарного знака завода-изготовителя, типоразмера переводника, марки стали, даты выпуска (месяц и год) и номера стандарта. На переводниках с левыми резьбами дополнительно протачивают опознава­тельный поясок шириной 5 мм.

Рис. 13. Переводники:

а — переходные; б — муфтовые; в — ниппельные

 

 

Вспомогательный инструмент

К вспомогательному инструменту относятся элевато­ры, шарнирные ключи для свинчивания бурильных труб и цепные ключи для обсадных труб.

Элеваторами спускают и поднимают бурильные тру­бы, а также поддерживают их на весу при свинчивании и развинчивании. Элеватор (рис. 14) состоит из корпуса 7 с проушинами для штропов, створки 8, закрепленной шарнирно на пальце 6, и запорного уст­ройства 2, установленного на оси 3 и оборудованного пружиной 4. Специальные штыри 1, вставляемые в про­ушины, препятствуют выпадению штропов, за которые подвешивают элеватор на крюке талевого блока. Элева­тор устанавливают на столе ротора и, открывая с по­мощью 

ручки 5 створку, подхватывают бурильную тру­бу под муфту или ниппель замка. Створку закрывают, а запорное устройство исключает самопроизвольное рас­крытие элеватора при спуско-подъемных операциях. Бу­ровые самоходные установки комплектуются элеватора­ми для бурильных труб диаметром 73 мм, грузоподъемностью 20 т. Колонны бурильных труб поддерживают съемными клиновыми захватами, состоящими из отдель­ных секций и клиньев, которые вставляют в конусное отверстие между вкладышами ротора и бурильной трубой. Клинья имеют кулачки со специальной насечкой.

 

 

 

Рис. 14. Элеватор

 

При свинчивании и развинчивании замковых соеди­нений бурильных труб диаметром 73 и 89 мм использу­ют в основном ручные одношарнирные ключи типа РИК (рис. 15) или двухшарнирные ключи типа БУ-73—89 (рис. 16).

 

 

Рис. 15. Одношарнирный ключ типа РИК.

Для свинчивания обсадных труб используют цепные ключи типа КЦМ.

 

 

Рис. 16. Двухшарнирный ключ типа БУ-73—89.

 

Аварийный (ловильный) инструмент

При вращательном бурении применяют следующий ловильный инструмент.

Печати служат для определения положения и излома оставленного на забое бурового снаряда или обсадных труб. Печати бывают конические и плоские (рис. 17). С помощью конической печати устанавливают харак­тер разрыва или смятия обсадных труб. Она представ­ляет собой металлический стержень с кольцевыми на­ружными выточками, которые служат для прочной связи свинцовой оболочки с металлическим стержнем. Внут­ри стержня находится продольное отверстие для про­хождения промывочной жидкости. В верхней части пе­чать имеет резьбу муфты или ниппеля замка для соединения с бурильными трубами.

Плоскими печатями определяют положение оборван­ных бурильных труб относительно оси скважины, а так­же обломанного долота и различных металлических предметов, находящихся на забое. Корпус плоской пе­чати чаще всего изготавливают из трубы.

В качестве материалов, используемых для получения отпечатков, применяют вар, мастику или свинец.

 

При изготовлении плоских печатей перед заливкой пластическими материалами на торцевой и боковой по­верхностях, которые должны быть залиты, просверлива­ют отверстия. Через эти отверстия продевают проволо­ку и делают проволочную арматуру. Затем печать заливают пластическим материалом на 2...3 мм выше арматуры.

Рис. 17. Печати:

а — коническая; б, в, г — плоские

 

Метчики ловильные предназначены для извлечения бурильных, колонковых и обсадных труб из скважины при их обрыве (рис. 18, а). Изготавливают их с правой и левой резьбой.

 

Метчиками с правой резьбой извлекают из скважины колонну труб целиком, а метчиками с левой резьбой — по частям, развинчивая прихваченный буровой снаряд.

На конической рабочей поверхности метчика профре- зерованы четыре продольные канавки, через которые выходит стружка, снимаемая при ввинчивании его в трубу. Верхняя часть метчика имеет присоединительную замковую резьбу для соединения с бурильными труба­ми, на которых метчик опускают в скважину. Они могут быть глухие и промывочные со сквозным центральным каналом.

Метчики ловильные могут быть универсальные и спе­циальные. Универсальные метчики, имеющие удлиненную ло­вильную конусную часть, предназначены для ловли бу­рильных труб, если обрыв произошел в месте высадки трубы, в замке или муфте. Для облегчения соединения метчика с оборванной трубой на нем устанавливают на­правляющую воронку. Специальные (укороченные) метчики служат для ловли труб за муфтовую или замковую резьбу буриль­ного замка.

Колокол ловильный (рис. 18, б) применяют для лов­ли оставшейся в скважине колонны бурильных труб. Он более надежен, чем метчик, который не всегда можно использовать и который нередко разрывает верхнюю часть трубы при ввинчивании в нее. На верхней конус­ной поверхности колокола нарезана треугольная резьба и нрофрезерованы продольные канавки. Колокола бы­вают с правой и левой ловильной резьбой.

Ловильный колокол спускают в скважину на буриль­ных трубах. Для соединения их с верхней частью коло­кола на нем имеется муфтовая замковая резьба.

Колонну бурильных труб, оставшуюся в скважине, захватывают, навинчивая колокол на конец трубы.

Для облегчения захвата бурильных труб ловильны­ми метчиками и колоколами применяют отводный крю­чок, которым устанавливают оставшуюся в скважине часть бурового снаряда по центру ствола.

Овершот (рис. 18, в) служит для ловли буриль­ных труб на небольшой глубине, когда буровой снаряд не прихвачен. Верхний конец овершота соединяют с бурильными трубами, а на нижний на­винчивают направляю­щую воронку и спускают, пока пружины его не прой­дут ниже замка или муф­ты бурильной трубы. При подъеме овершота пружины, упираясь в торец замка или муфты, захватывают оборванную часть снаряда.

Рис. 18. Ловильный инструмент для извлечения бурильных труб: а — метчик с направляющей воронкой; б — колокол ловильный; в — овершот.

 

Труболовки (рис. 19) используют для захвата и из­влечения из скважины обсадных и колонковых труб. В отличие от метчиков труболовка может быть освобож­дена от захваченной ею трубы, если последнюю нельзя извлечь из скважины. Кроме того, труболовку можно соединить с любой (по длине) частью извлекаемой из скважины колонны труб.

Труболовки по принципу действия делят на механи­ческие и гидравлические. Механическую труболовку (рис. 19, а) опускают в скважину на колонне бурильных труб. После введения ее внутрь извлекаемой трубы колонну натягивают и корпус труболовки разводит клинья, захватывающие трубу. Затем извлекают прихваченные трубы из скважи­ны. Если труба не поддается извлечению, труболовку освобождают, вращая колонну вправо. При этом конус опускают вниз, клинья выводят из зацепления с 

трубой и под действием пружины они опускаются вниз на торец ограничителя. Гидравлическую труболовку (рис. 19, б) опускают в скважину на колонне бу­рильных труб и, устано­вив ее на требуемую глу­бину, включают буровой насос. Под давлением про­мывочной жидкости пор­шень со штоком начинает двигаться вниз, сжимая пружину и перемещая плашки, которые раскли­ниваются в извлекаемой трубе. При натяжении бурильных труб плашки еще больше врезаются в поверхность извлекаемой трубы и надежность зах­вата увеличивается.

В том случае если тру­бу извлечь из скважины не удается, труболовку можно легко освободить. При снятии давления и опускании снаряда вниз на 200...300 мм плашки освобождают и возвра­щают через шток пружи­ной вверх в исходное положение и труболовку извлека­ют из скважины.

Рис. 19. Труболовки:

а — освобождающаяся: 1 — винт; 2— конус; 3— клинья; 4— пружи­на; 5 — ограничитель: 6 — извлекае­мая труба; б — гидравлическая: 1 — конусная часть корпуса; 2 — плашки; 3 — шток поршня; 4— пру­жина; 5 — манжета; 6 — корпус.

 

 

Труборезами (рис. 20) отрезают колонковые, обсад­ные и бурильные трубы, если их невозможно извлечь из скважины.

Роликовый труборез (рис. 20,а) предназначен для вырезки обсадных труб диаметром от 219 до 377 мм.

Труборез спускают в скважину на обсадных трубах, одновременно наращивая бурильные трубы, соединен­ные со штоком конуса. После установки трубореза па необходимой глубине обсадные трубы, на которых спу­щен труборез, закрепляют металлическими хомутами и под них подводят опорную плиту. Затем на верхний об­рез подвешенных труб устанавливают специальную плиту, через которую проходит натяжной винт. Под гайку натяжного винта подводят шариковую пяту. Вра­щая подвешенные обсадные трубы при помощи деревян­ных хомутов, одновременно натягивают бурильные тру­бы, навинчивая гайки на натяжном винте. Конус под­нимается вверх, выталкивая плашки с режущими роли­ками. Ролики, врезаясь в трубу, перерезают ее.

После того как трубы будут отрезаны, винт с бу­рильными трубами и конусом спускают вниз до отказа и труборез извлекают на поверхность. Затем поднимают отрезанные трубы.

Для того чтобы определить момент отрезания труб, их натягивают при помощи домкратов, которые подво­дят под железные хомуты. Когда трубы будут отрезаны, станет ощутим толчок — они как бы подскочат.

Труборез снабжен двумя комплектами плашек, каж­дый для определенного диаметра труб, например 219 и 273 мм, 325 и 377 мм.

У внутреннего однорезцового трубореза режущей частью служит резец, закрепленный в одной из трех пла­шек. В двух других установлены направляющие роли­ки. Плашки выдвигают при помощи распорных планок, соединенных со штоком шарнирно.

Наружным труборезом вырезают по частям оставлен­ные в скважине бурильные трубы. Комплектуют его овершотом.

Труборез спускают в скважину на требуемую глуби­ну, после этого начинают поднимать для того, чтобы плоские пружины овершота уперлись в торец муфты или замка бурильных труб. Подъем продолжают до тех пор, пока нажимная пружина не начнет отжимать внутрь трубореза установленные на корпусе три резца, которые охватывают бурильную трубу. Вращением трубореза ее перерезают под муфтой (замком). Частота вращения не должна превышать 0,7 с-1.

Гидравлическим труборезом отрезают колонковые и обсадные трубы, прихваченные породой. Он представляет собой стальной корпус с двумя окнами, через которые выдвигают резцы, закрепленные в шток-поршне (рис. 21,б).

При вращении трубореза под давлением жидкости шток-поршень движется вниз, сжимает пружину и вы­двигает резцы в рабочее положение. После отрезания трубы и снятия давления жидкости пружина возвращает резцы в исходное положение. За один спуск трубореза в скважину можно осуществить несколько резов

Рис. 20. Труборезы:

а — роликовый: 1, 10 — направляю­щие втулки; 2 —бурильная труба; 3 — шток; 4— корпус; 5— направляющая втулка; 6 —плашка; 7 — режущий ролик; 8— пружина; 9— конус; 11 — направляющая пружи­на; 12 — окно; б — гидравлический: 1 — корпус; 2 — шток-поршень; 3 — пружина; 4 — резцы.

Фрезерами разбуривают и извлекают металлические предметы, находящиеся на забое скважины.

Магнитным фрезером извлекают металлические предметы, случайно попавшие в скважину или остав­шиеся на забое в результате поломки инструмента (рис. 21,а).

Фрезер состоит из корпуса 2, внутри которого смон­тированы мощные магниты 4 с верхним 3 и нижним 5 полюсами. Между корпусом фрезера и магнитами за­прессована бронзовая втулка 6. В верхней части фрезе­ра установлен переводник 1 для соединения с колонной бурильных труб, а в нижней—зубчатая коронка 7 для обуривания извлекаемого предмета.

На забой скважины магнитный фрезер опускают с промывкой при частоте вращения 1... 1,7 с-1. Не доходя 20...30 см до забоя, фрезер приостанавливают и, не пре­кращая вращения, интенсивно промывают забой 10... 15 мин. Затем фрезер плавно опускают на забой и обуривают извлекаемый предмет. Во время обуривания ме­таллические предметы притягиваются магнитами к ниж­нему полюсу. Перед подъемом фрезер останавливают и прекращают циркуляцию промывочной жидкости.

Выпускают магнитные фрезеры с наружным диамет­ром коронки 135, 180, 225, 275, 325 и 375 мм, с подъем­ной силой магнитов от 0,5 до 1,8 кН.

Торцевой фрезер — цилиндрическая поковка с внут­ренней замковой резьбой в верхней части и нарезанны­ми радиально по торцу зубьями в нижней части, слу­жит для разбуривания металлических предметов, остав­ленных в скважине. Для прочности и меньшего износа зубья армированы твердым сплавом. Промывают сква­жину во время фрезерования, подавая промывочную жидкость на забой через сквозное отве

Шарошечные долота предназначены для разрушения пород различной твердости путем нанесения ударов зубьями перекатывающихся при вращении долота по забою конических шарошек. Шарошки — основной эле­мент шарошечного долота, закреплены в корпусе долота на опорах, состоящих из цапфы и лапы. На цапфах лап они монтируются на подшипниках скольжения, ролико­вых или шариковых подшипник

Рис. 21. Забойные фрезеры:

а — магнитный; б — торцевой; в — башмачный с торцевыми зубьями; г — фре­зер-паук.