Когда возникает необходимость разгрузить бурильный инструмент не на забой скважины, а на ее стенки, в компоновку включаются ее опорные якоря. При их использовании можно устанавливать пакер в разных интервалах скважины в зависимости от состояния ее ствола и проводить селективные испытания нескольких горизонтов за один спуск инструмента, а также горизонтов с большим удалением от забоя скважины.
Промышленность выпускает следующие опорные якоря: для работы в открытом стволе — Як-110/135, ЯК-132/158, ЯК-170/220, ЯК-190/240; для работы в скважинах, обсаженных эксплуатационными колоннами диаметром 114, 140 и 168 мм, — металлические якоря ЯМ-95/114, ЯМ-95/140, ßÌ-95/168.
Опорные якоря используются, когда забой скважины находится на расстоянии более 50 м от испытуемого объекта, а также при испытании нескольких объектов за один спуск испытателя пластов. Это позволяет исключить установление дорогих цементных мостов и значительно сократить затраты времени на испытание скважины.
На рис. 11.12 изображена принципиальная схема опорного якоря, который при работе с испытателями пластов свинчивается переводником 1 с ниппелем 10 пакера ПЦГ-146, ПЦГ-95. При спуске ИПТ в скважину упорные плашки 3 находятся в сцеплении с фиксатором 4 и размещаются в нижней части конуса 2. Подпружиненный планками 6 центратор якорного приспособления при спуске скользит по стенке скважины, а винтом 8, расположенным в пазу втулки 9, удерживается от перемещения вверх вдоль штока 7. Проталкиватель упорных плашек 3 размещен ниже фиксаторов и соединен с обоймой 5.
Для приведения опорного якоря в рабочее состояние на необходимой глубине надо выполнить следующие операции: поднять колонну труб на 1 — 2 м; ротором повернуть колонну труб на 1,5 — 2 оборота вправо, чтобы вывести винт 8 из зацепления в фасонном пазу втулки 9; плавно опустить бурильную колонну и разгрузить ее до 120—150 кН. При этом шток движется вниз относительно центратора, который за счет трения планок 6 удерживается на стенке скважины, а проталкиватель отжимает фиксатор 4 и перемещает упорные плашки 3 по направляющим пазам конуса. Упорные плашки при дальнейшем движении штока 7 входят в контакт со стенкой скважины и тормозят скольжение якорного приспособления вниз.
С момента внедрение упорных плашек в стенки скважины осевая нагрузка на пакер воспринимается упорными плашками и передается на стенки скважины. При снятии пакера с места его установки осевая нагрузка снимается натяжением колонны бурильных труб, шток перемещается вверх относительно центратора якоря, винт водит в фигурный паз гильзы и фиксирует центратор якорного приспособления. Упорные плашки под воздействием собственного веса опускаются по направляющим пазам конуса и входят в сцепление с фиксатором. При последовательном испытании двух и более объектов на один спуск-подъем якорное приспособление устанавливается выше (или ниже) испытуемого интервала подъемом (или спуском) некоторого числа труб и выполнением операций, аналогичных описанным выше.
Применение якорей обеспечивает точную привязку пакера к исследуемому пласту, исключает из компоновки испытателя пластов хвостовики и затраты на установление цементных мостов при испытании с селективным разобщением пластов независимо от расстояния до забоя скважины. Якоря применяются в комплексе с ИПТ для исследования открытого ствола скважин диаметром 118; 140; 145; 190; 214; 215,9 мм и с оборудованием для
Таблица 11.7 Технические данные якорей
Параметры |
ßÊ-110/135 |
ßÊ-132/158 |
ßÊ-170/220 |
ßÊ-190/240 |
Диаметр якоря, мм: |
|
|
|
|
по заклинивающему узлу, не |
110 |
132 |
170 |
190 |
оолее по планкам фрикциона, не бо- |
135 |
158 |
220 |
240 |
лее |
|
|
|
|
по максимальному выходу, не |
135 |
158 |
220 |
240 |
менее |
|
|
|
|
Осевая сжимающая нагрузка на |
350 |
550 |
900 |
1100 |
заклинивающий узел якоря, кН, |
|
|
|
|
не более |
|
|
|
|
Осевая растягивающая нагрузка |
180 |
200 |
350 |
420 |
на якорь, кН, не более |
|
|
|
|
Среднее контактное давление, пе- |
100 |
100 |
90 |
90 |
редаваемое на стенки скважины |
|
|
|
|
(колонны), МПа, не более |
|
|
|
|
Тип присоединительной резьбы: |
|
|
|
|
верхняя (муфта) |
Ç-76 |
Ç-76 |
Ç-121 |
Ç-121 |
нижняя (ниппель) |
Ç-76 |
Ç-76 |
Ç-121 |
Ç-121 |
Длина якоря, мм, не более |
2600 |
2600 |
3800 |
2800 |
Масса якоря, кг, не более |
100 |
140 |
210 |
250 |
ремонта скважин, обсаженных колонной диаметрами 140; 146; 168; 219; 245
Основные технические данные якорей приведены в табл. 11.7.
Заклинивающий узел представляет собой конусную обойму, по пазам которой перемещаются планки для передачи осевого усилия на стенки скважины и закрепления якоря. Регулированное перемещение плашек во время спуска и подъема инструмента в скважине достигается с помощью деталей узла синхронизации. Заклинивающие плашки якоря выводятся в рабочее состояние при освобождении штока в замковом приспособлении. Якорь, соединенный с замковым приспособлением, удерживает все подвижные детали якоря в неподвижном состоянии при движении штока вверх или вниз. Планки фрикциона обеспечивают первичное трение якоря на стенках скважины (колонны) во время спускоподъемных операций, перевод якоря из транспортного состояния в рабочее вращением вправо на 1,5 — 2 оборота труб и плавную посадку колонны труб вниз до закрепления якоря на стенке скважины. Во время этой операции фрикцион удерживается на месте за счет трения о стенки колонны (горной породы), а шток, освобожденный от сцепления в замковом приспособлении, двигается вниз, освобождая цангу синхронизатора, толкатели которого передвигают заклинивающие плашки в пазах обоймы до жесткого закрепления в породе или на стенке колонны под воздействием сжимающей осевой нагрузки, создаваемой весом колонны труб.
Обратите внимание: