Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.
Устройство буровых ясов и
их использование
Содержание
•
Теория и типы буровых ясов
•
Усилители ясов
•
Рекомендации по расположению
•
Программа по расчету места установки яса
Теория
Яс
–
это
механическое
устройство,
используемое
в
составе
КНБК
для
того,
чтобы
создать
ударный
импульс
в
точке
прихвата
за
счет
высвобождения
энергии
накопленной
в
растянутой
бурильной
колонне
.
Яс. Определение.
Как работает яс
?
Срабатывание вверх
:
Бурильную колонну тянут на
поверхности
.
Замки удерживают яс от срабатывания
заставляя БК над ним растягиваться и
накапливать энергию
.
Шток высвобождается из захвата
колонна сжимается ускоряя молот
.
Молот свободно передвигается на
величину свободного хода, бьет по
накавальне
,
создавая ударный
импульс
.
Как работает механический яс
?
Закрытая или
«заряженная» позиция
Ускорение
Натяжение
Масса ускоряется вверх
Удар
Как работает гидравлический яс
?
Избыточное натяжение
создает давление внутри
гидравлической камеры
Жидкость перетекая
через сужение создает
замедление
.
После определенного
времени шток яса может
двигаться свободно, и яс
срабатывает
.
Гидравлическая задержка.
Направление движения
жидкости
Гидравлическая задержка.
«ЗАРЯДКА»
Направление движения
жидкости
Гидравлическая задержка.
Гидравлическая
задержка
Гидравлическая
задержка
Гидравлическая
задержка
СРАБАТЫВАНИЕ
Гидравлическая задержка
NOV Drilling Jars and Intensifiers
•
__
PowerStroke
™
Гидравлический яс
двойного действия
Гидравлическая задержка вверх и вниз
Величина удар и вниз и вверх может быть абсолютно любой
Расположение яса в сжатом или растянутом состоянии
Каждый яс имеет в составе верхний переводник с посадочным
местом под элеватор
Верхний и нижний переводники могут иметь заменяться в
случае необходимости использования нестандартных
резьб
Длина каждого яса около 30 футов (9 метров), что
соответствует длине УБТ
Идеально подходит для скважин с большим отходом от
вертикали
.
OD
3 1/8”
3 3/8”
4 ô”
6 ó”
–
6 ò”
6 ô
-
7”
7 ô”
–
8”
9 ò”
ID
1 ó”
1 ò”
2 ó”
2 ô”
2 ô”
3 1/16”
3 1/16”
Основные размеры
:
PowerStroke
(
Защитный хомут)
Защитный хомут
–
одевается на
открытую часть штока для того
чтобы удерживать яс в раскрытом
виде во время стояния на
подсвечнике.
Он должен
удерживать вес как минимум двух
УБТ над ясом
.
Гидро
/
Механический яс
Гидравлическая задержка
:
Позволяет варьировать силу удара путем изменения силы
натяжения
.
Позволяет использовать тормоз лебедки с тем чтобы
защитить подвесное оборудование
.
Механический замок
:
Удерживает яс в закрытом положении
.
Предотвращает случайное срабатывание яса
при СПО
.
Не требуются защитный хомут и спец.
п
роцедуры при
работе на полу буровой
.
Может быть установлен в нейтральной точке
.
Объединяет в себе функции гидравлического и механического яса
.
Размеры
4
-
3/4
6
-
1/4
6
-
1/2
6
-
3/4
7
8
9
9
-
1/2
Размеры
4
-
3/4
6
-
1/2
6
-
3/4
7
7
-
1/8
8
9
-
1/2
Sizes are in inches
Гидромеханический яс двойного
действия
Объединяет в себе функцию гидравлического и
механического ясов при работе в обоих направлениях
Гидравлическая задержка
:
•
Позволяет варьировать силу удара путем
изменения силы натяжения
.
•
Позволяет использовать тормоз лебедки с тем
чтобы защитить подвесное оборудование
.
•
Обеспечивает гидравлическую задержку в обоих
направлениях
Механический замок
:
•
Удерживает яс в закрытом положении
.
•
Предотвращает случайное срабатывание яса при
СПО
.
•
Не требуются защитный хомут и спец. процедуры
при работе на полу буровой
.
•
Может быть установлен в нейтральной точке
.
Применение
Следующая информация должна быть доступна для
выбора места установки и использования яса
:
1.
Вес колонны над ясом в жидкости
2.
Время задержки
(
указывается на инструменте
)
3.
Дифференциальный перепад на ясе
.
4.
Усилие для высвобождения из мех.
з
амка
(HMJ only)
5.
Приблизительная величина трения о стенки скважины
.
19
1)
Установить
вес колонны над ясом
.
2)
Установить
давление «раскрывающее» яс
.
Ясы
NOV
управляются простым
движением БК вниз или вверх.
Особенности использования
•
Гидравлический яс
(
PowerStroke
):
•
Яс поставляется в раскрытом состоянии с
одетым защитным хомутом
.
Хомут не должен
сниматься до тех пор пока яс не установлен в
колонну и не готов к незамедлительному спуску
.
•
Яс должен выходить из скважины в раскрытом
состоянии
.
•
Хомут должен быть одет на яс сразу после того
как он вышел на поверхность.
•
Гидромеханический яс с замком
(HMJ):
•
Яс поставляется в закрытом состоянии
.
•
Защитный хомут не нужен
.
•
Нет сложности с использованием
.
20
Использование
PowerStroke
™
при спуске колонны
•
Яс поставляется в открытом состоянии с
установленным на него защитным хомутом
•
Хомут не может быть снят до того как яс
полностью не накручен на колонну и не готов к
незамедлительному спуску
21
•
Яс должен выходить на поверхность в раскрытом
состоянии
.
•
На него сразу должен быть установлен защитный
хомут
.
•
Внимание
:
Яс
Powerstroke
может срабатывать
неожиданно, если на него не установлен
защитный хомут, и на него действует вес. Это
может привести к серьезному повреждению
оборудования и травмам персонала.
22
Работа с
PowerStroke
™
при
подъеме колонны
•
Если защитный хомут не может быть установлен
на колонне
,
скорее всего яс находился в сжатом
состоянии, снова зарядился, и может сработать.
•
В таком случае необходимо оставить яс
висеть на элеваторе в течении 10 минут,
позволив тем самым ясу сработать.
•
Инструкция номер
4250
23
Работа с
PowerStroke
™
при
подъеме колонны
(
продолж
)
СПО при использовании
–
HMJ
•
Яс должен выходить из скважины в закрытом
положении
.
•
Внимание
:
Яс
HMJ
может случайно сработать
при подъеме в вертикальной секции, если он
расположен высоко в колонне и под ним
расположен большой вес. При этом есть риск
серьезных повреждений оборудования и
травм
.
В этом случае яс выйдет на
поверхность в полностью раскрытом
состоянии (шток будет торчать примерно на
405мм).
25
•
Если над ясом есть достаточный вес
(
2,3
-
4,
5
тонны
)
, он может быть использован для
запирания яса
•
Для этого зафиксируйте колонну в клиньях
ниже яса и постепенно создавайте вес
отпуская тормоз лебедки до тех пор пока яс
не закроется приблизительно на 250мм.
26
СПО при использовании
–
HMJ
(продолжение)
Усилители буровых ясов
Overpull
•
Повышает эффективность яса
•
Использует внутреннюю пружину, которая
сжимается нагрузкой
•
Энергия заключенная в усилителе
добавляется к той, которая накапливается в
растянутой колонне
•
Когда шток яса начинает ускоряться
накопленная энергия передается от
усилителя к движущейся массе между ясом и
усилителем
Усилитель яса (
Jar Intensifier
®
)
Расположение яса близко к поверхности
(
Симулирует растяжение труб
)
Использование яса в скважине с высоким
трением
(
Накапливает энергию рядом с ясом
)
В любой ситуации когда требуется более
сильный импульс чем может быть создан БК
(
Точка отражения волны
)
Защита для системы верхнего привода
Когда используется усилитель
Усилители буровых ясов
•
Два типа
:
Гидравлический
,
Механический
Механический
Гидравлический
•
Двойного действия гидравлический
:
3
3/4
, 4
1/8
, 4
3/4
, 6
1/2
, and
8 in. OD
•
Двойного действия механический
:
6
1/2
, 8, and 9
1/2
in. OD.
Р
екомендации по
расположению
Расположения яса и усилителя в колонне
Эффективность использования яса это функции Силы Удара и
Импульса. Необходимо выбрать расположение, которое бы
обеспечило как высокий импульс так и высокую силу удара
.
•
Удар
–
Сила достигнувшая, точки прихвата
.
•
Величина удара должна превысить силу прихвата для того
чтобы заставить колонну сдвинуться
!
•
Импульс
–
Сила умноженная на продолжительность её
воздействия
.
•
Чем сильнее импульс, тем дальше продвинется колонна
.
Задачи при расположении яса
:
Jar Placement Guidelines
•
Example BHA:
•
4ò” 16.60 lb/ft DP
•
6ò” Collars (60’)
•
Jar
•
6ò” Collars (300’)
•
Stuck Point
•
160 KIP
Overpull
Jar Placement Guidelines
•
Example BHA:
•
4ò” 16.60 lb/ft DP
•
4ò” 41 lb/ft HWDP
(210’)
•
Jar
•
6ò” Collars (60’)
•
Stuck Point
•
160 KIP
Overpull
Сила и Импульс
:
•
Меньшее число УБТ
/
ТБТ
/
грузов
-
утяжелителей увеличивает силу удара
.
Меньший вес достигнет большей скорости
до удара
.
(
Маленький молоток)
•
Большее
число УБТ
/
ТБТ
/
грузов
-
утяжелителей увеличивает
импульс
.
Больший вес достигнет меньшей скорости,
но большего момента.
(
Большой молот
)
Jar Placement Guidelines
-
All
Основные рекомендации по выбору места
установки
:
•
Если яс не имеет механического замка, он не может быть
установлен в диапазоне нахождения нейтральной точки
.
•
Над ясом должно быть установлено не менее двух УБТ, или
эквивалентная масса ТБТ, для обеспечения необходимой
массы
.
•
Не располагать яс в месте перехода секций (изменения
труб), или между двумя УБТ разного диаметра
.
•
Не устанавливать инструмент большего чем яс диаметра
над ним
.
•
(
Напр.
:
Калибраторы, расширители и т.д.
)
Jar Placement Guidelines
–
All
Jar Placement Guidelines
-
All
•
Как минимум 2 УБТ должно быть расположено между ясом и верхним КЛС
КЛС
Буровой яс
УБТ
Не правильно
Правильно
КЛС
Буровой яс
2
УБТ
Сильный изгиб
яса
Расположение гидравлического яса
•
Яс должен быть установлен в растяжении или
сжатии.
•
Если яс установлен рядом с нейтральной точкой, он
будет срабатывать при изменениях нагрузки
•
Если яс расположен ниже нейтральной точки, он
будет «перезаряжаться» после каждого
наращивания
•
Вращая колонну подойдите к забою и начните
бурить с небольшой нагрузкой (2.5
-
6 тонн), и
дождитесь когда он сработает вниз
•
Яс всегда должен находится в запертом положении
•
Это позволит избежать излишнего износа и повреждений
при бурении
•
Яс готов к срабатыванию как вверх так и вниз
•
“
Стандартные
"
настройки замка применимы
для
нормальных условий бурения
.
•
Настройки замка на срабатывание вниз равны
приблизительно
45
% (35
%
-
55
%)
от настроек на
срабатывание вверх
Расположение ясов с
механическим замком
•
Сжимающие нагрузки на замок работающий вниз во
время бурения не должны превышать (при стандартных
операциях)
:
•
50%
для зенитного угла
0
°
-
60
°
от настроек замка
•
75%
для зенитного угла
� 60
°
от настроек замка
•
Растягивающая нагрузка на замок работающий вверх в
вертикальном стволе
•
75
%
от настроек
замка, во время подъема инструмента
Расположение ясов с
механическим замком
Верхний предел расположения яса с
механическим замком
Верхний
предел
определяется
двумя
факторами
:
•
Достаточная
масса
над
ясом
(
для
эффективной
работы
)
•
Доступный
вес
над
ясом
(
для
высвобождения
из
замка
вниз
)
Нижний предел определяется тремя факторами:
•
Силой
сжатия
замка
при
бурении
•
Близостью
калибратора
•
Вероятностью
что
зона
прихвата
будет
выше
яса
Нижний предел расположения яса с
механическим замком
Проблемы/Решения
Яс не срабатывает вверх
•
Слишком высокое трение над ясом
•
Яс не перезарядился
Яс не срабатывает вниз
•
Слишком высокое трение над ясом
•
Недостаточно веса над ясом
•
Настройки замка вниз слишком высокие
(HMJ)
Яс срабатывает вверх во время СПО
•
Слишком много веса под ясом
(HMJ)
Яс срабатывает вниз при бурении
•
Нагрузка на долото слишком высокая
(HMJ)
•
Настройки замка слишком низкие
(HMJ)
Обслуживание на буровой
•
Промыть всю поверхность корпуса и выступающую
наружу часть штока
•
Если яс будет хранится на буровой все балансировочные
порты должны быть промыты под давлением.
•
Обработать маслом замещающим воду.
Растворы на
водной основе могут привести к коррозии.
•
Если инструмент планируется к спуску на мостки (вывозу с
буровой) требуется накрутить защитные колпаки на резьбы
и установить защитный хомут.
Сервис
•
PowerStroke
•
Разработан для работы в течении
30
дней
(500
часов вращения
)
при стандартных условиях бурения
•
В случае тяжелых условий, до 300 часов циркуляции.
•
HMJ
•
Максимальное
время
вращения
:
при
условии
что
яс
что
суммарная
работа
яса
не
превышает
2
х
часов
.
Сервис. Общие правила.
Межсервисный
период для каждого отдельно взятого яса указан в
инструкции по применению.
Время должно быть уменьшено исходя из следующих
особенностей применения
:
•
Использование на допустимых пределах
(
Большой диаметр
скважины, высокие
:
обороты,
интенсивность, и/или температура
•
Сильные постоянные крутильные колебания
•
Высокое содержание хлоридов
�(30,000
ppm)
•
Высокие вибрации
(
напр.
бурение на воздухе
,
вертикальное бурение
с маятниковой компоновкой
)
Яс должен быть отправлен в сервис:
•
После продолжительной тяжелой работы
•
Если он подвергался серьезным поперечным вибрациям
•
Если произошло нарушение целостности любого другого элемента
КНБК
54
Discussion/Questions?
Приложенные файлы
