Метчик ловильный Д1-Л: оснастка для извлечения аварийных труб и колонн
Метчик ловильный Д1-Л — это специализированный инструмент для ловильных работ в нефтяных и газовых скважинах, предназначенный для захвата и извлечения из ствола аварийных участков бурильных труб, обсадных колонн и насосно-компрессорных труб. Конструктивно метчик Д1-Л представляет собой цельный корпус с наружной конусной резьбой, которая врезается во внутреннюю поверхность аварийного объекта при нагружении и вращении колонны. Инструмент относится к категории внутренних захватных устройств и применяется в составе компоновки ловильного инструмента при ликвидации прихватов и аварий, связанных с падением или поломкой труб в скважине.
Конструктивные особенности и принцип работы
Рабочая часть метчика Д1-Л выполнена в виде усечённого конуса с многозаходной резьбой специального профиля. При спуске инструмента внутрь аварийной трубы происходит зацепление резьбовых витков за кромку верхнего торца. Дальнейшее натяжение и вращение колонны обеспечивают врезание резьбы в тело аварийной трубы с образованием надёжного резьбового соединения, способного выдержать осевую нагрузку, необходимую для расхаживания и извлечения прихваченного объекта. Для повышения надёжности захвата на корпусе метчика предусмотрены продольные канавки, отводящие стружку в процессе врезания.
Инструмент изготавливается из легированной стали с последующей химико-термической обработкой рабочих поверхностей. Твёрдость резьбовой части достигает 52–58 HRC, что обеспечивает возможность врезания в тело труб из сталей групп прочности Д, К, Е и Л. Метчик Д1-Л рассчитан на работу в среде бурового раствора с абразивными частицами и при температурах до 150 C, что соответствует условиям большинства эксплуатационных скважин.
Типоразмеры и область применения
Метчики ловильные Д1-Л выпускаются в диапазоне типоразмеров, согласованных с диаметрами извлекаемых труб. Подбор конкретного исполнения осуществляется по диаметру аварийной трубы и диаметру ствола скважины. Инструмент применяется в следующих технологических операциях:
- извлечение прихваченных бурильных труб диаметром 60–168 мм;
- подъём оборванных обсадных колонн диаметром 114–245 мм;
- ликвидация аварий с насосно-компрессорными трубами диаметром 48–114 мм;
- извлечение элементов компоновки низа бурильной колонны после отворота;
- освобождение ствола скважины от посторонних металлических предметов трубной группы.
Метчик Д1-Л используется в компоновке с ловильным ясом, ударным механизмом и колонной бурильных труб. Эффективность работы инструмента достигается при условии, что верхний торец аварийной трубы не имеет значительных деформаций и доступен для захода метчика. При наличии смятий или рваных кромок предварительно проводится фрезерование верхней части аварийного объекта.
Технические характеристики
| Типоразмер | Диаметр извлекаемых труб, мм | Наружный диаметр метчика, мм | Присоединительная резьба | Максимальная нагрузка, кН |
|---|---|---|---|---|
| Д1-Л-60 | 60,3 | 73 | З-50 | 250 |
| Д1-Л-89 | 89 | 108 | З-76 | 400 |
| Д1-Л-114 | 114 | 135 | З-108 | 600 |
| Д1-Л-168 | 168 | 190 | З-147 | 900 |
Приведённые значения соответствуют стандартному исполнению метчиков Д1-Л. Для конкретных геолого-технических условий возможна комплектация инструмента с иными геометрическими параметрами резьбовой части и переходными элементами под присоединительные резьбы бурильной колонны.
Условия эксплуатации и критерии выбора
Выбор метчика Д1-Л определяется диаметральным соотношением между внутренним проходным сечением аварийной трубы и наружным диаметром инструмента. Оптимальный зазор между корпусом метчика и внутренней стенкой извлекаемой трубы составляет 3–8 мм на сторону. При меньшем зазоре возрастает риск заклинивания инструмента до момента полного врезания резьбы, при большем — снижается площадь контакта резьбовых витков с телом трубы.
Инструмент рассчитан на многократное использование. После каждого цикла ловильных работ проводится ревизия резьбовой части, при необходимости выполняется восстановление профиля резьбы на специализированном оборудовании. Метчики Д1-Л, эксплуатируемые в агрессивных средах с сероводородом, требуют применения исполнения с ограниченной твёрдостью для исключения сульфидного растрескивания.
Вопросы и ответы
Чем метчик Д1-Л отличается от метчика Д2-Л?
Метчик Д1-Л предназначен для захвата труб с ненарушенной внутренней геометрией, в то время как Д2-Л оснащён удлинённой направляющей частью и применяется для извлечения труб с частично смятым верхним торцом. Выбор типа метчика определяется характером деформации аварийного объекта.
Какая резьба нарезается на метчике Д1-Л?
На рабочей части метчика Д1-Л нарезается специальная ловильная резьба трапецеидального профиля с шагом 4–6 мм в зависимости от типоразмера. Профиль резьбы оптимизирован для врезания в тело трубы без предварительной нарезки резьбы на аварийном объекте.
Можно ли использовать метчик Д1-Л для извлечения труб с муфтами?
Да, метчик Д1-Л может захватывать трубу как по телу, так и по муфтовому соединению при условии, что внутренний диаметр муфты соответствует диапазону захвата конкретного типоразмера инструмента. В случае захвата по муфте нагрузка на резьбовое соединение метчика распределяется равномернее.
Какая максимальная глубина применения метчика Д1-Л?
Ограничений по глубине применения не существует — инструмент работает на любой глубине, достижимой для бурильной колонны. Ограничением является температура среды (до 150 C в стандартном исполнении) и прочностные характеристики колонны труб, с помощью которой создаётся натяжение.
