8.2 Использование имплозийных ловителей
Имплозийные ловители по сравнению с другими средствами для очистки ствола и забоя скважин от посторонних предметов имеют преимущественное применение для извлечения шарошек долот, кусков твердосплавного оснащения долот и других предметов, не обладающих магнитными свойствами или имеющих низкую магнитную проницаемость, а также плохо поддающихся фрезерованию и имеющих высокую плотность. С увеличением глубины скважины эффективность действия имплозийных ловителей возрастает. В отличие от магнитного ловителя на работоспособность имплозийных ловителей типов ЛИ, ЛИМ и ЛИТ не влияет наличие шлама на забое. Ограничением области использования ловителей типов ЛИ и ЛИМ являются скважины, забой которых представлен мягкими породами типа водонасыщенных глин.
Области использования имплозийных ловителей типов ЛИ, ЛИМ и ЛИТ определяются диаметрами скважины или обсадных, бурильных, насосно-компрессорных труб и приемной камеры ловителя, гидростатическим давлением и температурой в интервале работы, конфигурацией посторонних предметов, подлежащих извлечению, состоянием ствола и забоя скважины.
Объемы герметичной и приемной камер имплозийных ловителей, как правило, обеспечивают эффективную работу. При необходимости увеличения объемов камер, изготовляют дополнительные промежуточные секции и устанавливают их в корпусе герметичной и приемной камер. Объем камер ловителей типов ЛИ и ЛИМ может быть увеличен в 2 раза. Ограничением служит максимальная длина ловителя, обеспечивающая нормальное прохождение по стволу скважины или по трубам, и грузоподъемность кабеля. Объем герметичной камеры ловителя типа ЛИТ определяется числом используемых утяжеленных бурильных труб.
Ловитель, спускаемый в скважину на кабеле, не допускается приводить в действие, пока его не установят на извлекаемый предмет. Несоблюдение этого условия может привести к обрыву кабеля, так как в момент образования отверстия в диафрагме ловитель движется к забою действием силы от 6 до 45 кН. Эту силу можно успешно использовать применением специальных устройств в качестве насадки к ловителю взамен приемной камеры. При очистке труб от уплотнившихся пробок из шлама, стружки и т.п., когда усилия надавливания нижним торцом ловителя на пробку и перепады давления между скважиной и герметичной камерой не обеспечивают поступление материала пробки в приемную камеру ловителя, рекомендуется с целью разрушения (разрыхления) материала пробки перед каждым последующим спуском ловителя производить подрыв установленного на ней патрона типа ПГ, одиночного заряда от перфораторов типа ПКС или заряда (рис.8.2) Заряд состоит из прочного стального корпуса с центральным каналом, в нижней части которого имеется уступ. На уступ устанавливают шашку взрывчатого вещества ТКОТ70-05-02 диаметром 15,5 и длиной 24,5 мм. На шашку помещают взрывной патрон типа ПГ. Верхняя часть корпуса заканчивается узлом крепления к грузу.
Устройство предохраняет трубы от разрушения и обеспечивает направленное действие взрыва заряда вдоль ствола скважины, что позволяет разрыхлять материал пробки или сбивать ее вниз по стволу. Для предохранения от размывания шашки при спуске устройства необходимо обернуть ее в один слой алюминиевой фольги толщиной 0,1 -0,2 мм
Рис. 8.2 Заряд. 1 - корпус; 2 - шашка; 3 - алюминиевая фольга; 4 - изоляционная лента; 5 - взрывной патрон типа ПГ
Ловители типов ЛИ (ЛИ-1) и ЛИМ можно использовать для снятия отпечатка с целью определения характера расположения постороннего предмета в трубах или в стволе скважины. Для этого к герметичной камере ловителя вместо приемной камеры подсоединяют печать. Печать включает корпус, в котором закреплены вкладыши из пластичного материала (свинца, алюминия, резины, окруженной тонкой оболочкой из алюминиевого или какого-то другого сплава). При разгерметизации герметичной камеры ловителя создается осевое усилие, толкающее печать вниз к забою. Одновременно через отверстия в корпусе печати происходит всасывание шлама, покрывающего металл на забое, что повышает качество отпечатка.
Конструктивные элементы ловителей типов ЛИ (ЛИ-1) и ЛИМ могут быть применены в качестве устройств, для ликвидации прихватов различных приборов или аппаратов, спускаемых в скважину на ловителе (тросе).
Использование эффекта имплозии в устройстве "перевернутого" типа, когда герметичная камера вскрывается не снизу (как в ловителях), а в верхней части, дает возможность получить осевое усилие, направленное вверх, в сторону устья скважины.
Ловитель заблаговременно устанавливают на кабеле выше спускаемого аппарата (например, перфоратора). При спуске или подъеме аппарата в случае его затяжек и прихвата натягивают кабель и дополнительно приводят в действие устройство для ликвидации прихватов. К осевому усилию, создаваемому натяжением кабеля и явно недостаточному для извлечения аппарата, прибавляется осевое усилие, получаемое от эффекта имплозии. Величина этого усилия может быть значительно больше усилия, создаваемого натяжением кабеля, что в конечном итоге должно способствовать повышению эффективности освобождения от прихватов и затяжек.
Устройство для ликвидации прихватов применением имплозии можно использовать и как самостоятельное, его спускают в скважину на кабеле (тросе) и присоединяют к прихваченному инструменту или прибору. Это может быть устройство, спускаемое с колонной бурильных труб с овершотом (ловителем) и снарядами со съемными керноприемниками ССК-59, ССК-76, ИССК-76. При извлечении съемного керноприемника овершотом возможны также затяжки его в колонне труб. Поэтому совместный спуск этих устройств позволит повысить эффективность работ по ликвидации прихвата.
Конструктивные элементы ловителей типов ЛИ, ЛИ-1, ЛИМ могут быть использованы в качестве устройств, для создания депрессии на пласт (для очистки фильтров, подъема пластовой жидкости для определения ее состава). Это устройство включает головку, два корпуса и ниппеля от ловителей, специальный корпус с двумя отверстиями, перекрытыми вставкой, дисками и резиновыми пробками, и глухой наконечник. В центральном отверстии вставки зафиксирован взрывной патрон типа ПГ. Взрывом патрона вставка разрушается, и гидростатическим давлением диски и пробки залавливаются внутрь корпуса. Получается резкая депрессия на пласт, приводящая к частичной его очистке и втягиванию некоторого количества пластовой жидкости внутрь корпуса. Чем меньше зазор между корпусом устройства и стенками колонны обсадных труб, тем выше эффективность работы этого устройства.
Поскольку внутренняя поверхность наконечника коническая с углом самозаклинивания и канавками, при срабатывании ловителя за счет движения предметов к ловителю и его самого к предметам, подлежащим извлечению, происходит заклинивание их в наконечнике.
Ловитель типа ЛИТ может быть использован для извлечения оставленных в скважине приборов. Для этого между переходником и корпусом приемной камеры ловителя ЛИТ необходимо поместить удлинитель, после установки которого длина внутренней полости камеры должна быть на 30-50 см больше длины извлекаемого предмета.
Таким образом, имплозийные ловители предназначены для очистки забоя и стенок скважины от посторонних предметов, включая из сверхтвердых и немагнитных материалов. Работа ловителей основана на имплозийном эффекте при резком разрушении перегородки между герметичной и приемными камерами и создании мгновенного большого перепада давлений. Ловители могут использоваться для устранения прихватов, отбору проб пластовых флюидов и других целей.
Контрольные вопросы
Какие задачи выполняются с помощью имплозийных ловителей?
В чем заключается имплозийный эффект?
Как устроены имплозийные ловители?
Какие средства взрывания используются в имплозийных ловителях?
Какие меры безопасности следует соблюдать при работе с имплозийными ловителями?