Архив метки: auml

Клапаны обратные

Клапаны обратные дроссельные типа ЦКОД (рис. 13.12) предназначе­ны для непрерывного самозаполнения буровым раствором обсадной колон­ны при спуске ее в скважину, предотвращения обратного движения тампо­нажного раствора из заколонного пространства и для упора разделитель­ной цементировочной пробки. Шифр ЦКОД обозначает: Ц — цементиро­вочный, К — клапан, О — обратный, Д — дроссельный. Добавление в шифре «М» означает модернизацию типоразмера клапана.

Клапаны ЦКОД-1 (табл. 13.10) изготавливают по ТУ 39-01-08-281-77 для обсадных колонн диаметрами 114—194 мм, а клапаны ЦКОД-2 (табл. 13.11) — по ТУ 39-01-08-281-77 для обсадных колонн диаметрами 219-426 ìì.

Кроме клапанов типа ЦКОД имеются другие обратные клапаны: та­рельчатые, шаровые, с шарнирной заслонкой и т.д. Обратные клапаны ус­танавливают либо в башмаке колонны, либо на 10 — 20 м выше него.

Клапаны обратные

Рис. 13.12. Клапаны обратные ЦКОД-1 (а) и ЦКОД-2(б):

1 — корпус; 2 — нажимная гайка; 3 — набор резиновых шайб; 4 — резиновая диафрагма; 5 опорное кольцо; 6 — шар; 7 — ограничительное кольцо; 8 — резинотканевая мембрана; 9 дроссель; 10 — чугунная втулка; И — бетонная или пластмассовая подвеска

Клапаны типа ЦКОД спускают в скважину с обсадной колонной без запорного шара, который прокачивают в колонну после ее спуска на за­данную глубину. Шар, проходя через разрезные шайбы и диафрагму, за­нимает рабочее положение.

При спуске секций обсадных колонн с обратным клапаном типа ЦКОД

Таблица   13.10

Параметры обратных клапанов ЦКОД-1

 

 

Шифр клапана

 

ÖÊÎÄ-114-1;

ÖÊÎÄ-127-1;

ÖÊÎÄ-140-1;

ÖÊÎÄ-146-1;

Параметр

ÖÊÎÄ-114-1-

ÖÊÎÄ-127-1-

ÖÊÎÄ-140-1-

ÖÊÎÄ-146-1-

 

ОТТМ;

ОТТМ;

ОТТМ;

ОТТМ;

 

ÖÊÎÄ-114-1-

ÖÊÎÄ-127-1-

ÖÊÎÄ-140-1-

ÖÊÎÄ-146-1-

 

ОТТГ

ОТТГ

ОТТГ

ОТТГ

Условный   диаметр   клапана,

114

127

140

146

мм Максимальное   рабочее   дав-

15

15

15

15

ление, МПа

 

 

 

 

Максимальная        допустимая

200

200

200

200

температура, °С

 

 

 

 

Диаметр шара, мм

45

45

76

76

Диаметр отверстия в дроссе-

10

Регулируем

14

14

ле, мм

 

4-14

 

 

Наружный  диаметр  клапана,

133

146

159

166

мм

 

 

 

 

Длина клапана, мм

288/355*

330/365

344/370

344/370

Масса клапана, кг

11/12,3*

14/14,9

16,7/17,8

19,4/20,9

Продолжение табл. 13.10

 

 

Шифр клапана

Параметр

ÖÊÎÄ-168-1;

ÖÊÎÄ-178-1;

ÖÊÎÄ-194-1;

 

ÖÊÎÄ-168-1-ÎÒÒÌ;

ÖÊÎÄ-178-1-ÎÒÒÌ;

ÖÊÎÄ-194-1-ÎÒÒÌ;

 

ЦКОД-168-1-ОТТГ

ЦКОД-178-1-ОТТГ

ЦКОД-194-1-ОТТГ

Условный   диаметр   клапана,

168

178

194

мм Максимальное   рабочее   дав-

15

15

15

ление, МПа

 

 

 

Максимальная        допустимая

200

200

200

температура, °С

 

 

 

Диаметр шара, мм

76

76

76

Диаметр отверстия в дроссе-

14

20

20

ле, мм

 

 

 

Наружный  диаметр  клапана,

188

198

216

мм

 

 

 

Длина клапана, мм

344/370*

325/368

318/330

Масса клапана, кг

24,4/25,8*

29,5/30,7

32/33,7

Клапаны обратные*В знаменателе приведены значения параметров клапанов с резьбой ОТТГ.

Клапаны обратныеТаблица   13.11

Параметры обратных клапанов ЦКОД-2

 

 

 

 

Цифр клапана

 

 

 

ÖÊÎÄ-219-2;

ÖÊÎÄ-245-2;

ÖÊÎÄ-237-2;

 

 

Параметр

ÖÊÎÄ-219-2-

ÖÊÎÄ-245-2-

ÖÊÎÄ-273-2-

ÖÊÎÄ-292-2;

ÖÊÎÄ-324-2;

 

ОТТМ;

ОТТМ;

ОТТМ;

ÖÊÎÄ-292-2-

ÖÊÎÄ-324-2-

 

ÖÊÎÄ-219-2-

ÖÊÎÄ-245-2-

ÖÊÎÄ-273-2-

ОТТМ

ОТТМ

 

ОТТГ

ОТТГ

ОТТГ

 

 

Условный      диаметр

219

245

273

292

324

клапана, мм

 

 

 

 

 

Максимальное   рабо-

10

10

7,5

7,5

7,5

чее давление, МПа

 

 

 

 

 

Наружный    диаметр

245

270

299

324

351

клапана, мм

 

 

 

 

 

Длина клапана, мм

318/350*

365/420

340/387

345

350

Масса клапана, кг

39/41,5*

57,2/58,6

58,6/60

66,3

76,5

Продолжение  табл. 13.11

 

 

 

 

Цифр клапана

 

 

Параметр

ÖÊÎÄ-340-2;

 

 

 

 

 

ÖÊÎÄ-340-2-ОТТМ

ÖÊÎÄ-351-2

ÖÊÎÄ-377-2

ÖÊÎÄ-407-2

ÖÊÎÄ-426-2

Условный      диаметр

340

351

371

407

426

клапана, мм

 

 

 

 

 

Максимальное   рабо-

7,5

5,0

5,0

5,0

5,0

чее давление, МПа

 

 

 

 

 

Наружный    диаметр

365

376

402

432

451

клапана, мм

 

 

 

 

 

Длина клапана, мм

350

365

370

374

380

Масса клапана, кг

82

86,4

96

105

115

Клапаны обратные*В знаменателе приведены значения параметров клапанов с резьбой ОТТГ.

на бурильных трубах, внутренний диаметр которых меньше диаметра шара, последний сбрасывают в колонну перед соединением бурильных труб с секцией. В этом случае последнее самозаполнение колонны с жидкостью исключается.

Верхняя часть клапана внутри имеет опорную торцовую поверхность, которая выполняет функцию стоп-кольца для остановки разделительной цементировочной пробки. Установки упорных колец не требуется.

В шифрах обратных клапанов встречаются аббревиатуры ОТТМ, что означает, что применена трапецеидальная резьба, и ОТТГ — высокогерме­тичное соединение; в клапанах без таких обозначений используется тре­угольная резьба.

Клапаны для обсадных колонн диаметрами 219 — 426 мм рассчитаны на применение при температурах, не превышающих 130 °С, но по технически обоснованному требованию потребителя могут быть изготовлены (до диа­метра 340 мм включительно) на максимальную допустимую температуру 200 °С. Диаметр шара этих клапанов 76 мм, минимальный диаметр проход­ного сечения в диафрагме 60 мм, диаметр отверстия в дросселе 20 мм, мак­симальный расход жидкости через клапаны 60 л/с.

Двигатели для наклонно направленного и горизонтального бурения

Эта серия представлена двигателями с наружным диаметром от 60 до 172 мм и предназначена для бурения наклонно направленных (с большой интенсивностью искривления) и горизонтальных скважин.

Обладая рядом конструктивных особенностей и рациональным крите­рием эффективности М/п, двигатели этой серии, в отличие от турбобуров, эффективно используются в различных технологиях наклонно направлен-

Таблица 4.10

Винтовые забойные двигатели для бурения горизонтальных скважин, дополнительных стволов и капитального ремонта (новая серия — разработки 90-х годов)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Длина, мм

 

 

 

 

 

 

Марка двига-

Диаметр, мм

 

Шаг статора,

Число шагов

Расход жид-

Крутящий

Частота вра-

Перепад дав-

 

 

теля

 

общая

нижнего плеча

мм

 

кости, л/с

момент, Нм

щения, с~’

ления, МПа

Ä-48

48

1850

 

200

3

0,5-1,5

60-80

4,1-6,7

4,0-5,0

ÄÃ-60

60

2550

1350

225

3

1-2

70-100

3,0-6,0

4,5-5,5

Ä-95

95

2855

 

630

2

600

600-900

2,0-3,3

4,5-6,0

Ä-295

95

3580

 

630

3

6-10

900-1200

2,0-3,3

6,0-9,0

Ä-595

95

3580

 

945

2

6-10

900-1400

1,3-2,2

4,5-6,0

ÄÃ-95

95

2680

530

530

2

600

600-900

2,0-3,3

4,5-6,0

Ä-108

108

2930

 

640

2

6-12

800-1300

1,3-2,5

3,5-5,5

Ä2-108

108

3690

 

640

3

6-12

1200-1800

1,3-2,5

5,0-7,5

Ä5-108

108

3690

 

880

2

6-12

1300-1900

0,8-1,6

3,5-5,5

ÄÃ-108

108

2600

620

640

2

6-12

800-1300

1,3-2,5

3,5-5,5

ÄÊ- 108-I

108

5000

 

975

1,5

3-6

2000-2700

0,3-0,65

0,3-0,65

ÄÊ-108-II

108

3000

 

640

2

6-12

800-1300

1,3-2,5

3,5-5,5

ÄÊ-108-III

108

3000

 

625

2

6-12

500-800

1,9-3,8

3,0-5,0

ÄÃ-155

155

4330

1600

680

3

24-30

3500-4000

2,2-2,7

6,5-7,5

ного и горизонтального бурения, в том числе при зарезке и бурении вто­рых (дополнительных) стволов через окно в эксплуатационной колонне.

При использовании ВЗД в горизонтальном бурении реализуются их преимущества по сравнению с турбобурами, в частности меньшая зависи­мость от диаметра, а также повышенный удельный момент двигателя. Это позволяет сконструировать силовую секцию длиной 1 — 2 м с наружным диаметром, существенно меньшим, чем у турбобура для аналогичных целей.

В 90-х годах НИОКР ВНИИБТ создана новая серия забойных двигате­лей типа ДГ диаметром 60—172 мм (табл. 4.10) для проводки новых гори­зонтальных скважин и бурения дополнительных стволов. При проектиро­вании этой серии двигателей использовался двадцатипятилетний опыт кон­струирования ВЗД общего назначения и в то же время учитывались требо­вания технологии горизонтального бурения.

Основные особенности двигателей серии ДГ:

уменьшенная длина, достигаемая сокращением как силовой, так и шпиндельной секций, при этом силовая секция, как правило, двухшаговая, что обеспечивает необходимую мощность и ресурс РО;

уменьшенный наружный диаметр (108 против 120 мм; 155 против 172 мм), что при сохранении оптимальных характеристик ВЗД, обеспечива­ет надежную проходимость двигателя с опорно-центрирующими элемента­ми в стволе скважины и улучшенную гидродинамическую ситуацию в за-трубном пространстве;

многообразие механизмов искривления корпуса (жесткий искривлен­ный переводник, регулируемый переводник, корпусные шарниры с одной или двумя степенями свободы), что позволяет использовать различные тех­нологии проводки скважин;

возможность размещения на корпусе двигателя опорно-центрирующих элементов;

усовершенствованное соединение ротора и вала шпинделя, гаранти­рующее надежную работу с большими углами перекоса.

Технические характеристики двигателей серии ДГ представлены в òàáë. 4.10.

Двигатели универсального применения

Отечественные двигатели этой модификации охватывают диапазон на­ружных диаметров от 127 до 240 мм и предназначены для привода долот диаметром 139,7 — 295,3 мм
(табл. 4.9). Они создавались на основе много­летнего опыта конструирования турбобуров и в них использовались апро­бированные конструкции опорных узлов шпиндельной секции, резьбовых соединений, элементов соединения валов и др.

Таблица  4.9

Винтовые забойные двигатели для бурения и капитального ремонта скважин (второе поколение двигателей — 80-е годы)

Марка двигателя

Диаметр, мм

Длина, мм

Шаг ста­тора, мм

Число шагов

Расход жидкости, л/с

Крутящий момент, Н’М

Частота вращения,

Перепад давления, МПа

Ä1-54 Ä1-88 Ä1-27 Ä3-172 Ä2-195 Д1-240

54 88 127 172 195 240

1890 3225 5800 6880 6550 7570

222 390 650 850 850 880

2 2 2 2 2 3

1,0-2,5 4,5-7,0 15-20 25-35 25-35 30-50

70-110 800-950 2200-3000 3100-3700 3100-3700 10 000-14 000

3,0-7,5 2,7-5,0 3,3-4,3 1,3-1,8 1,3-1,8 1,2-2,2

7,54,5 2,7-5,0 5,5-8,5 3,9-4,9 3,9-4,9 6,0-8,0

Двигатели универсального применения

 

 

 

V

А-А

Двигатели универсального применения

Рис. 4.11. Винтовой забойный двигатель ДЗ-172:

1 — статор; 2 — ротор; 3 — гибкий вал; 4, 5 — кор­пусные переводники; 6 — корпус; 7 — вал; 8, 9 — осевая и радиальная опоры; 10 — наддолотный пере­водник

В то же время специфические узлы и детали двигателей (рабочие ор­ганы, соединение ротора и выходного вала, переливной клапан) не имеют аналогов и разрабатывались по результатам проведенных теоретических и экспериментальных исследований.

Выпускаемые в России и за рубежом ВЗД выполняются по единой схеме и имеют неподвижный статор и планетарно-вращающиися ротор.

На рис. 4.11 показано устройство двигателя модели ДЗ-172 в продоль­ном и поперечном разрезах. Это типичная конструкция двигателя. Двига­тель состоит из двух секций: силовой и шпиндельной.

Конусные детали секций соединяются между собой замковыми резь­бами, а валы — с помощью конусных, конусношлицевых или резьбовых соединений. Третий узел двигателя — переливной клапан, как правило, размещается в автономном переводнике непосредственно над двигателем или между трубами бурильной колонны.

Силовая секция включает в себя статор 1, ротор 2, соединение ротора и выходного вала 3 и корпусные переводники 4 и 5.

Шпиндельная секция состоит из корпуса 6, вала 7 с осевыми 8 и ради­альными 9 опорами, наддолотного переводника 10.

ДЛЯ СТУПЕНЧАТОГО И МАНЖЕТНОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИН

Пакеры типа ПДМ (рис. 11.7) обеспечивают проведение двухступенча­того и манжетного цементирования скважины с созданием герметичной перемычки в заколонном пространстве над поглощающими и проявляю­щими пластами. Конструктивная простота уплотнительного элемента соче­тается с его надежностью при пакеровке в устойчивом стволе скважины и предыдущей обсадной колонне.

Эффективность пакера доказана при цементировании скважин на ме­сторождениях Северного Кавказа, Пермской области и шельфа Вьетнама.

Разработан размерный ряд пакеров на эксплуатационные колонны. Основные технические характеристики пакера приведены в табл. 11.7. Выполняется разработка размерного ряда пакеров на обсадные колонны, используемые для промежуточных колонн.


ДЛЯ СТУПЕНЧАТОГО И МАНЖЕТНОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИН


ДЛЯ СТУПЕНЧАТОГО И МАНЖЕТНОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИН



 


Рис. 11.7. Заколонный гидравлический па-кер типа ПДМ для ступенчатого и манжет­ного цементирования скважин:

1 — переводник верхний; 2 — втулка защит­ная; 3 — корпус патрубка; 4 — седло верх­нее; 5 — втулка верхняя; 6 — отверстие циркуляционное; 7 — винт срезной; 8 — втулка нижняя (верхняя); 9 — седло нижнее; 10 — кольцо упорное; И — канал корпуса впускной; 12 — канал осевой; 13 — уплотни­тель рукавный; 14 — патрубок уплотнителя; 15 — переводник нижний; 16 — пробка за­порная; 17 — пробка падающая; 18 — пробка продавочная


Рис. 11.8. Пакер гидромеханический типа ПДМ1 для ступенчатого и манжетного це­ментирования скважин:

1 — переводник верхний; 2 — втулка защит­ная; 3 — корпус клапана; 4 — седло верхнее; 5 — втулка верхняя; 6 — отверстия цирку­ляционные; 7 — винты срезные; 8 — втулка нижняя; 9 — седло нижнее; 10 — кольцо упорное; 11 — канал впускной; 12 — кожух; 13 — поршень кольцевой; 14 — фиксатор; 15 — упоры верхний и нижний; 16 — уплот-нительный элемент секционный; 17 — кор­пус уплотнительного элемента; 18 — пере­водник нижний; 19 — пробка (запорная) верхняя; 20 — пробка падающая; 21 — проб­ка продавочная нижняя


Разработан также размерный ряд гидромеханических пакеров типа ПДМ1 на эксплуатационные колонны. Основные параметры пакера типа ПДМ1 приведены в табл. 11.8, а общий вид — на рис. 11.8.

Изготовители:

ОАО НПО « Буровая техника».

АООТ « Тяжпрессмаш»  — типа ПДМ.


Таблица 11.7

 

Технические

характеристики пакеров типа ПДМ

 

 

 

 

Диаметр

Наружный

Внутренний

Длина па тсс-

!Масса па тсс-

Длина уп-

Тип пакера

обсадной

диаметр

диаметр

 

 

лотнителя

 

колонны, мм

пакера, мм

пакера, мм

pa_r jmjm

pfl( кг

пакера, мм

ПДМ 140

139,7

172

120

3250

200

1190

ПДМ 140-1

139,7

177

120

3320

230

1190

ПДМ 140-2

139,7

177

124

3320

215

1190

ПДМ 146

146,0

177

130

3250

230

1190

ПДМ 146-1

146,0

177

126

3320

250

1190

ПДМ 146-2

146,0

183

126

3250

250

1190

ПДМ 168-1

168,3

200

150

3250

270

1190

ПДМ 168-2

168,3

198

144

3250

280

1190

ПДМ 168-3

168,3

200

144

3250

300

1190

ПДМ 178-1

177,8

203

155

3320

245

1190

ПДМ 178-2

177,8

209

155

3320

280

1190

Таблица 11.8

 

 

Технические характеристики пакеров

типа ПДМ1

 

 

 

Диаметр обсад-

Наружный диа­метр пакера, мм

Внутренний

Длина пакера в

Тип пакера

ной колонны, мм

диаметр пакера, мм

рабочем поло­жении, мм

ÏÄÌ1-127

127,0

162

108

2150

ÏÄÌ1-140

139,7

175

120

2650

ÏÄÌ1-146

146,0

190

130

2650

ÏÄÌ1-168

168,3

200

150

2650

ÏÄÌ1-178

177,8

210

160

2650

ÏÄÌ1-219

219,1

250

195

2650

ÏÄÌ1-245

244,5

275

220

2650

ÏÄÌ1-273

273,1

305

250

2650

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ ДАВЛЕНИЯ В ДОЛОТЕ. ВЫБОР ГИДРОМОНИТОРНЫХ НАСАДОК

Резерв давления Ард, который может быть реализован в долоте, опре­деляется как разность между давлением Ьрн, развиваемым насосом (или насосами) при выбранном диаметре втулок, и суммой перечисленных выше потерь давления в элементах циркуляционной системы Ар = Z(Ap,):

∆ðä = bpí — ∑(∆pi),                                                                                   (9.53)

где Ъ — коэффициент, равный 0,75 — 0,80 и учитывающий, что рабочее дав­ление нагнетания насосов должно быть, согласно правилам ведения буро­вых работ, меньше паспортного на 20 — 25 %.

По значению Ард следует установить возможность использования гид­ромониторного эффекта при бурении данного интервала скважины. Для этого необходимо вычислить скорость движения жидкости в промывочных отверстиях долота vA по формуле

(9.54)

где ц — коэффициент расхода, значение которого следует принимать рав­ным 0,95. Если полученное исходя из резерва Читать далее