Ограничитель натяжения рабочих пружин следует настраивать передвижением толкателей 2 и 8 (черт. 6) и конечных выключателей 5 и 9 по штырю 3 гайками 1.
Ограничитель натяжения троса
1 - фиксирующие гайки; 2, 8 - толкатели; 3 - штырь; 4 - скоба; 5, 9 - конечные выключатели соответственно отключающий и включающий; 6 - площадка, 7 - гайка; 10 - торцевая шайба; 11 - плита; 12 - кронштейн; 13 - пружина; 14 - проушина; 15 - лыжа
Черт. 6
При установке на колонне погружаемых труб специального переходника усилие тяговой лебедки можно использовать не только для регулирования режима работы вибромолота, но и для дополнительного статического задавливания колонны. Такую работу вибромолота и лебедки следует применять для погружения колонн труб длиной более 100 м.
2.7. При наращивании обсадной колонны длину очередной трубы следует выбирать такой, чтобы после ее ввинчивания в муфту забитой трубы расстояние между кронблоком бурового станка и верхним торцом забиваемой колонны было не менее 2 м. В противном случае могут возникнуть затруднения при установке вибромолота на трубу.
3. ВИБРАЦИОННОЕ ИЗВЛЕЧЕНИЕ ОБСАДНЫХ ТРУБ С ПОМОЩЬЮ ВИБРОМОЛОТА БВС-1
3.1. При извлечении труб (черт. 7) вибромеханизм жестко скрепляют с обсадной трубой посредством самозаклинивающегося захвата. Для виброизоляции мачты бурового станка служит амортизатор.
3.2. При подготовке к извлечению труб с помощью вибромолота БВС-1 необходимо выполнить следующие работы (черт. 8):
закрепить клиновой хвостовик 5 шестью болтами М302 на присоединительном фланце 6 ударного стакана вибромеханизма;
соединить клиновую муфту 3 с обсадной трубой через соответствующий переходник 2 (при извлечении колонн диаметром 219 мм клиновую муфту ввинчивают непосредственно в муфту извлекаемой трубы);
демонтировать с корпуса вибромеханизма подвеску и закрепить на освободившихся пальцах этой подвески нижние проушины амортизатора, в верхнюю проушину центральной штанги амортизатора завести палец блока талевой системы и зафиксировать его;
поднять вибромеханизм с амортизатором над устьем скважины и развернуть его таким образом, чтобы выступы 12 клинового хвостовика совпадали с цилиндрическими пазами 11 клиновой муфты. Опустить вибромеханизм, развернуть его до совпадения клиновых поверхностей хвостовика и муфты, а затем натянуть талевую систему и заклинить захват.
3.3. Для отсоединения вибромеханизма от обсадной трубы после ее извлечения необходимо подложить под муфту следующей, находящейся в скважине трубы (во избежание погружения колонны) трубный хомут, ослабить натяжение тросов талевой системы и включить вибратор. Под действием вибраций и сил инерции захват расклинивается, вибромеханизм движется вниз и при этом, скользя кулаками по наклонным выступам муфты, автоматически разворачивается до положения, соответствующего совпадению клиновых выступов с цилиндрическими пазами муфты. При последующем подъеме талевой системы вибромеханизм следует снять с трубы.
Схема работы вибромолота при вибрационном извлечении обсадных труб
1 - мачта бурового станка; 2 - талевая система; 3 - амортизатор; 4 - вибромеханизм; 5 - самозаклинивающийся захват; 6 - извлекаемая обсадная труба; 7 - пульт управления
Черт. 7
Самозаклинивающийся захват
1 - извлекаемая труба; 2 - переходник; 3 - клиновая муфта; 4 - специальная гайка; 5 - клиновой хвостовик; 6 - присоединительный фланец; 7 - кулак; 8 - винтовая поверхность выступов муфты; 9 - отверстие; 10 - клиновой скос; 11 - цилиндрический паз; 12 - выступ; 13 - конический участок муфты
Черт. 8
3.4. В связи с тем, что извлечение обсадных труб производят в вибрационном режиме, эффективность которого зависит от угловой скорости валов дебалансов, конструкцией вибромеханизма предусмотрена возможность перехода со скорости 600 об/мин, основной при виброударном погружении труб, на 700 и 800 об/мин. Выбор угловой скорости валов дебалансов вибромеханизма необходимо определять массой извлекаемой колонны труб и осуществлять по данным таблицы.
Параметры вибрационных режимов при извлечении труб
|
Масса извлекаемой колонны труб, т |
Угловая скорость валов дебалансов, об/мин |
Число зубьев шестерни электродвигателя |
Межцентровое расстояние вала ротора и оси паразитной шестерни, мм |
Эксцентриситет оси паразитной шестерни, мм |
|
6 |
600 |
29 |
203,21 |
11,03 |
|
9 |
700 |
34 |
223,53 |
11,03 |
|
12 |
800 |
39 |
243,88 |
32,20 |
Необходимость в повышенной частоте вращения возникает также при извлечении сильно прихваченных породой колонн обсадных труб, когда их масса может быть и относительно невысокой, но при установленной угловой скорости валов дебалансов амплитуда колебаний обсадных труб недостаточна для срыва колонны относительно породы. Для успешного виброизвлечения колонны амплитуда колебаний трубы в начальный период ее подъема не должна быть меньше 4-5 мм.
Регулировка угловой скорости валов дебалансов состоит в замене зубчатого колеса на валу электродвигателя и повороте на 180° (700 об/мин) оси паразитной шестерни или в установке последней на оси с другим эксцентриситетом (800 об/мин). При этом каждое положение оси паразитной шестерни относительно корпуса должно быть зафиксировано штифтом, расположенным в месте крепления оси. Все эти операции следует выполнять в соответствии с данными таблицы.
Заменять зубчатое колесо на валу электродвигателя и поворачивать ось паразитной шестерни при переходе с 600 на 700 об/мин можно через люк, закрытый малой крышкой. Для настройки на 800 об/мин необходимо демонтировать большую крышку, закрывающую кожух зубчатой передачи.
3.5. При виброизвлечении труб необходимо помнить, что статическая сила, достаточная для срыва колонны относительно породы, минимальна в том случае, если в начальной стадии извлечение производится по следующей технологии.
Перед запуском вибратора в работу пружины амортизатора сжимают талевой системой на 6-7 см, что соответствует извлекающей силе 160-180 кН. После этого включают вибратор и трубу извлекают на 3-4 см под действием усилия сжатых пружин амортизатора. Такой прием обеспечивает срыв трубы при незначительной статической силе за счет минимальной скорости поступательного движения колонны. Прием повторяют столько раз, сколько необходимо для достижения подъема трубы со скоростью крюка талевой системы при силе, немногим превышающей суммарную массу вибромеханизма и извлекаемой колонны труб.
3.6. При виброизвлечении сильно прихваченных породой промежуточных колонн труб первоначальную сдвижку - срыв колонны успешно выполняют, чередуя частичное (на 0,5-1,0 м) вибропогружение колонны с ее последующим виброизвлечением (на 0,8-1,5 м). Причем для уменьшения затрат времени на расходку колонны целесообразно при ее вибропогружении вдавливать трубы с помощью натяжной системы, используемой при виброударной посадке. Для выполнения этой операции нужно стопорным приспособлением зафиксировать заклиненное положение хвостовика и муфты самозаклинивающегося захвата. Стопорное приспособление выполнено в двух вариантах: в первом фиксация осуществляется тремя болтами М30´2 с полукруглыми головками, ввинчиваемыми в специальные отверстия 9 (см. черт. 8) муфты 3 до упора в клиновые скосы 10 хвостовика 5, во втором - фиксирующими элементами являются два полукольца, устанавливаемые на специальную гайку 4 муфты и с ее помощью поджимаемые к буртам кулаков хвостовика.
4. ВИБРАЦИОННОЕ ПОГРУЖЕНИЕ И ИЗВЛЕЧЕНИЕ ОБСАДНЫХ ТРУБ И ПОСАДКА ФИЛЬТРОВЫХ КОЛОНН ВИБРАТОРАМИ ВПФ-1 И ВПФ-2
4.1. При подготовке вибратора типа ВПФ (см. рекомендуемое приложение 2) к работе на буровой площадке необходимо выполнить следующие операции:
установить пульт управления вибратором на расстоянии 5-6 м от рабочего места бурового мастера;
завести в пульт управления через отверстия в его задней стенке кабель электродвигателей вибратора и питающий кабель и закрепить их на соответствующих панелях;
при использовании наголовника с приводом от гайки соединить клиновую втулку 5 наголовника (черт. 9) с муфтой погружаемой (извлекаемой) трубы через соответствующий переходник 8 (при работе с трубами диаметром 273 мм клиновую втулку ввинчивают непосредственно в муфту трубы);
закрепить инструментальный трос лебедки на подвеске 1 вибратора черт. 10) и вывесить его над клиновой втулкой захвата;
совместить риски на клиновой обойме 2 вибратора (см. черт. 9) с рисками ползуна 4 захвата (совпадение рисок показывает, что наружные конические выступы 3 клиновой обоймы 2 совмещены с цилиндрическими пазами 9 ползуна 4);
опустить вибратор так, чтобы клиновая обойма 2 вошла внутрь ползуна 4, но не касалась клиновой втулки 5:
развернуть вибратор до положения, при котором риски клиновой обоймы 2 будут находиться между рисками ползуна 4;
Наголовник вибратора типа ВПФ с приводом от гайки
1 - фланец; 2 - клиновая обойма; 3 - конические выступы; 4 - ползун; 5 - клиновая втулка, 6 - специальная гайка; 7 - фиксирующее кольцо; 6 - сменный переходник; 9 - цилиндрические пазы ползуна; 10 - отверстие для воротка; 11 - винтовая нарезка ползуна и гайки; 12 - шпонка клиновой втулки
Черт. 9
Вибратор типа ВПФ
1 - подвеска; 2 - раструб; 3 - электродвигатель; 4 - вибрационный механизм; 5 - кожух цепной передачи; 6 - клеммная коробка; 7 - клиновой захват; 8 - проходное отверстие; 9 - кабельная разводка
Черт. 10
опустить вибратор до сопряжения внутренней поверхности клиновой обоймы 2 с конической поверхностью клиновой втулки 5;
вращать специальную гайку 6 по часовой стрелке до соприкосновения клиновых поверхностей ползуна 4 с соответствующими участками клиновой обоймы 2.
При скреплении вибратора с погружаемой трубой на высоте фиксацию заклиненного положения обоймы вибратора и втулки захвата вращением гайки и перемещением ползуна можно не производить.
4.2. При использовании наголовника с приводом от поворотных рычагов (черт. 11) соединение вибратора с колонной обсадных труб требуется осуществлять следующим образом:
соединить фланец 1 клиновой обоймы 2 с днищем вибратора;
завернуть в муфту погружаемой (извлекаемой) трубы ниппель 11;
совместить вертикальные участки Г-образных прорезей 8 клиновой обоймы 2 с осями 6 клиновой муфты 3;
опустить вибратор так, чтобы клиновые поверхности обоймы 2 и муфты 3 почти касались друг друга;
развернуть вибратор до положения, при котором оси 6 входили бы в горизонтальные участки Г-образных прорезей;
опустить вибратор до сопряжения внутренней поверхности клиновой обоймы 2 с наружной конической поверхностью муфты 3;
развернуть рычаги 7 и затянуть эксцентрики в горизонтальных участках Г-образных прорезей путем натяжения троса тяговой лебедки, петлю которого предварительно надеть на рычаг.
Наголовник вибратора типа ВПФ с приводом от поворотных рычагов
1 - фланец; 2 - клиновая обойма; 3 - муфта; 4 - верхний упор; 5 - втулка; 6 - ось; 7 - рычаг; 8 - Г-образная прорезь; 9 - нижний упор; 10 - раструб; 11 - ниппель; 12 - нижний рычаг; 13 - верхний рычаг
Черт. 11
4.3. В случае значительной длины наращиваемого на погружаемой обсадной колонне участка обсадной трубы и возникающих из-за высоты осложнений при ввинчивании в ее муфту ниппеля 11 для удобства работ соединение наголовника с трубой может быть выполнено на устье скважины.
Для этого применяют специальное приспособление, располагаемое на погруженной колонке труб, которое позволяет устанавливать в него муфту 3 наголовника ниппелем 11 вверх. При этом муфту наращиваемой трубы свинчивают с ниппелем в перевернутом на 180° положении, а затем переворачивают наращиваемую трубу вместе с закрепленным на ней наголовником в исходное положение и соединяют ее с погружаемой колонной по обычной технологии. Этот прием исключает выполнение ручных операций на высоте.
4.4. Процесс погружения колонны обсадных труб вибратором типа ВПФ можно совмещать с работой в стволе скважины породоразрушающего инструмента или чисткой ее забоя желонкой. Для этого внутрь раструба 1 (черт. 12, а) заводят буровой снаряд или желонку 4, диаметр которых должен быть не более 245 мм.
При погружении обсадных труб вибратором типа ВПФ, снабженным наголовником с поворотными рычагами, эффективность погружения может быть повышена за счет приложения задавливающего усилия от тяговой лебедки бурового станка (черт. 13). Для этого необходимо после соединения конических поверхностей клиновой обоймы и муфты надеть на нижние рычаги 7 петли стропа 5, запасованного через оттяжные блоки 6, а середину стропа соединить с помощью уравнительного блока с талевым канатом или инструментальным тросом бурового станка.
Схема работы вибратора типа ВПФ при погружении (а) и извлечении (б) труб
1 - раструб корпуса вибратора; 2 - вибратор; 3 - клиновой захват; 4 - желонка; 5 - погружаемая труба; 6 - извлекаемая труба; 7 - пальцы крепления пружинного амортизатора; 6 - пружинный амортизатор; 9 - нижний блок талевой системы бурового станка
Черт. 12
Схема работы вибратора типа ВПФ при погружении труб с их задавливанием
1 - желоночный трос; 2 - желонка; 3 - наголовник; 4 - погружаемая колонна труб; 5 - строп; 6 - оттяжной блок; 7 - нижний рычаг; 8 - вибратор
Черт. 13
Схема работы вибратора типа ВПФ с наголовником, поворотными рычагами при извлечении промежуточных колонн
1 - талевый канат, 2 - талевый блок; 3 - амортизатор; 4 - палец; 5 - тяги; 6 - верхний рычаг; 7 - наголовник; 8 - кондукторная колонна; 9 - промежуточная колонна; 10 - муфта; 11 - вибратор
Черт. 14
4.5. Для вибрационного извлечения промежуточных колонн вибратором типа ВПФ (см. черт. 12, б) необходимо выполнить следующие работы:
снять с раструба 1 корпуса вибрационного механизма тросовую подвеску и закрепить на освободившихся пальцах 7 нижние проушины пружинного амортизатора 8;
