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;
Завести в верхнюю проушину амортизатора 8 палец нижнего блока 9 талевой системы бурового станка и зафиксировать его;
Поднять вибратор 2 с амортизатором 8 над устьем скважины и скрепить его с извлекаемой трубой 6 посредством наголовника 3 (порядок операций см. в п. 4.1 и 4.2).
Вибрационное извлечение промежуточных колонн вибратором типа ВПФ, снабженным наголовником с поворотными рычагами, осуществляют следующим образом (черт. 14):
Соединяют амортизатор 3 с талевым блоком 2;
Закрепляют в проушинах амортизатора 3 палец 4;
Надевают верхние концы тяг 5 на палец 4, а нижние - на рычаги 6;
Сжимают при помощи талевой лебедки бурового станка амортизатор 3 и запускают в работу вибратор 11.
Успешное виброизвлечение колонны вибратором типа ВПФ может быть обеспечено в том случае, если амплитуда колебаний труб в начальный период не менее 2,5-3 мм.
Технологические приемы, которые следует применять при виброизвлечении труб вибратором типа ВПФ, аналогичны приемам работы с вибромолотом БВС-1, настроенным на вибрационный режим работы (см. п. 3.5). Разница заключается лишь в том, что в начальный период извлечения пружины амортизатора сжимают на 6-7 см (это соответствует извлекающей силе 80-100 кН).
4.6. Наиболее рациональной областью использования вибратора типа ВПФ является погружение фильтровых колонн труб при устройстве гравийно-проволочных фильтров с конусным башмаком-расширителем. Эту технологию следует применять при устройстве эксплуатационных скважин на воду глубиной до 60-80 м, когда водосодержащие породы представлены песками. В таких случаях на первую трубу фильтровой колонны 5 (черт. 15) наворачивают специальный конусный башмак-расширитель 7 и опускают колонну в предварительно обсаженную до верхней границы 8 водоносного горизонта скважину (диаметр эксплуатационной колонны 4 должен быть больше диаметра фильтровой колонны 5 не менее чем на 100 мм). Затем в муфте 3 последней трубы фильтровой колонны крепят наголовник 2 и монтируют вибратор 1. Фильтровую колонну погружают за счет периодических включений вибратора при одновременной чистке забоя скважины желонкой 10 и засыпке гравийно-песчаной смеси 6 в пространстве между эксплуатационной и фильтровой колоннами труб. Во время погружения фильтра уровень гравийно-песчаной смеси необходимо поддерживать на 2-3 м выше башмака эксплуатационной колонны.
Схема работы вибратора типа ВПФ при погружении фильтровой колонны труб в процессе устройства гравийно-проволочного фильтра скважины с конусным башмаком-расширителем
А, б, в - начальный, промежуточный, окончательный этапы; 1 - вибратор; 2 - наголовник; 3 - муфта фильтровой трубы; 4 - эксплуатационная колонна; 5 - фильтровая колонна; 6 - гравийно-песчаная смесь; 7 - конусный башмак расширитель; 8 - верхняя граница водоносного горизонта; 9 - водоупорная порода; 10 - желонка
Черт. 15
