Технология извлечения обсадных труб

Способ извлечения обсадных труб из скважин

Изобретение относится к области извлечения колонн обсадных труб из скважин и может найти применение в бурильном деле для экономии металлических обсадных труб, а также для освобождения площадей под сельхозугодья и строительство. Предлагаемый способ извлечения обсадных труб из скважин заключается в предварительном их обуривании и натяжении с помощью талевой системы буровой установки, Обуриванием осуществляют бурение рядом с колонной обсадных труб новой скважины, разрушая при этом грунт вокруг трубы не менее, чем на 1/4 длины ее окружности, а в глубину — на полную длину колонны обсадных труб. Натяжение колонны осуществляют под углом к оси скважины. 3 ил.

Изобретение относится к области извлечения обсадных труб из скважин и может найти применение в бурильном деле для экономии металлических осадных труб, а также для освобождения площадей под сельхозугодья и строительство.

Извлечение обсадных труб из скважин осуществляют, как правило, с помощью механизмов, создающих статические тяговые усилия — талевые системы буровых установок, винтовые и гидравлические домкраты и т.д. (Ребрик Б.М. Бурение инженерно-геологических скважин. Справочник. -М.: Недра, 1990, ст. 210-214). Если грузоподъемность этих механизмов не достаточна для извлечения труб, применяют вспомогательные средства, позволяющие создавать динамические нагрузки на трубы — вибромолоты, вибраторы, ударные и ударно-вибрационные ясы и др. (Башкатов Н.Д. и др. Специальные работы при бурении и оборудовании скважин на воду.- М.: Недра, 1988, ст. 34-49.) Однако вибромеханизмы сложны конструктивно, а глубина скважин, из которых с их помощью можно извлекать осадные трубы, ограничена вследствие резкого снижения амплитуды колебаний вибрируемой колонны осадочных труб с увеличением их длины. Погружные вибраторы, ударные и ударно-вибрационные ясы не обладают достаточно большим возбуждающим усилием из-за малой их массы, несоизмеримой с массой осадных труб.

Наиболее близким предлагаемому по технической сути является способ извлечения осадных труб из скважин по частям, после предварительного их обуривания (Пустовойтенко И.П. Предупреждение и ликвидация аварий в бурении. -М: Недра, 1988, с. 128). В соответствии с этим способом обуривают верхнюю часть колонны обсадных труб, как правило, по всей окружности на длину одной трубы, обуренную часть обсадной трубы обрезают труборезом и извлекают на поверхность с помощью труболовки. Операцию повторяют до полного извлечения осадных труб.

Недостатком известного способа являются его длительность и трудоемкость, а также то, что процесс требует больших энергозатрат и не гарантирует от обрушения ствола скважины после извлечения очередного отрезка обсадной трубы.

В качестве обуривающего инструмента используют обсадную трубу большего диаметра с установленным в нижней части торцевым кольцевым фрезером, которую опускают в скважину на бурильных трубах. (Пустовойтенко И.П. Предупреждение и ликвидация аварий в бурении. -М.: Недра, 1988, с. 128).

Недостаток известного устройства в большой энергоемкости, поскольку оно предназначено для обуривания обсадной трубы по всей окружности.

Устранить недостатки известных способа и устройства позволяют предлагаемый способ и устройство.

Предлагаемый способ извлечения обсадных труб из скважин заключается в предварительном их обуривании и натяжении с помощью талевой системы буровой установки. Отличается он тем, что обуривание осуществляют бурением рядом с колонной осадных труб новой скважины, разрушая при этом грунт вокруг трубы не менее, чем на 1/4 длины ее окружности, в глубину — на полную длину обсадных труб, а натяжение колонны обсадных труб осуществляют под углом к оси скважины. Способ осуществляют с помощью устройства, содержащего обуривающий инструмент, размещенный на колонне бурильных труб, которое отличается тем, что обуривающий инструмент включает не менее чем три долота, размещенных соответственно на трех ведомых редуктора, в верхней своей части посредством колонны бурильных труб соединенного с приводным валом, при этом среднее долото закреплено на валу с опережением посредством бурильной трубы, с оси ведомых валов редуктора расположены по дуге, радиус которой и длина соответствуют радиусу и длине предполагаемого забоя.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что колонна осадных труб обуривается не полностью на глубину одной трубы, а всего лишь на одну четверть своей окружности, но на полную длину колонны, при этом благодаря пробуренной таким образом новой скважине натяжение колонны происходит под углом к оси скважины, что значительно снижает усилие, необходимое для преодоления сил трения породы с наружной поверхностью обсадной трубы и позволяет извлекать колонну осадных труб не по частям, а полностью.

Устройство как бы охватывает одну четверть окружности трубы и, опускаемое с помощью бурильных труб, пробуривает новую скважину, разрушая при этом грунт вокруг 1/4 окружности обсадной трубы вдоль всей колонны.

На фиг. 1 изображена обсадная труба, размещенная в скважине (а — вид сбоку, б — вид сверху); на фиг. 2 — обсадная труба в скважине и обуривающее устройство в пробуренной им новой скважине (а — вид сбоку, б — разрез по А-А); на фиг. 3 — схема извлечения колонны обсадных труб из скважины.

Обуривающее устройство включает редуктор 1, в верхней своей части соединенный с приводным валом посредством колонны бурильных труб 2, через которую вращение от буровой установки передается на редуктор. В нижней части редуктор 1 имеет три ведомых вала 3, 4 и 5, на которых соответственно закреплены долота 6, 7, и 8. Среднее долото 7 закреплено на валу 4 редуктор 1 с опережением посредством бурильной трубы 9, которая имеет длину 6 — 7 м. Оси ведомых валов 3,4 и 5 (в плане) расположены по дуге таким образом, что долота как бы охватывают 1/4 длины окружности обуриваемой обсадной трубы 10, расположенной в стволе скважины 11, при вращения касаясь наружной поверхности трубы. Забои боковых долот 6 и 8 частично перекрывают забой среднего долота 7.

Предлагаемый способ извлечения колонн обсадных труб из скважины с помощью предлагаемого устройства осуществляют следующим образом.

Устройство для осуществления способа размещают над устьем скважины так, чтобы среднее долото 7 касалось боковой поверхности обуриваемой обсадной трубы 10. Производят углубление нового ствола средним долотом 7 на длину бурильной трубы 9. Затем на бурильную трубу 2 устанавливают редуктор с закрепленными на его ведомых валах 3 и 5 боковыми долотами 6 и 8 и производят углубление нового ствола с разрушением забоя всеми долотами. Размещение среднего долота 7 с опережением на нижней бурильной трубе 9 позволяет сформировать пилот-скважину и предотвратить при дальнейшем бурении проворачивание редуктора вокруг вала среднего долота. Углубление нового ствола производят с промывкой забоя на полную длину обуриваемой колонны осадных труб. Затем обуривающий инструмент поднимают на поверхность, а извлекаемую колонну осадных труб натягивают с помощью талевой системы буровой установки. Вследствии того, что мачта буровой установки размещена на соосно со стволом скважины 11, натяжение обсадной колонны происходит пол некоторым углом к оси скважины, что облегчает ее отрыв от стенок скважины и отклонение во вновь пробуренный ствол. Дальнейшее извлечение колонны обсадных труб производят по существующей технологии с помощью талевой системы буровой установки.

Таким образом, предлагаемые способ и устройство позволяют значительно сократить сроки, снизить трудозатраты и энергоемкость процесса извлечения обсадных труб из скважин.

Способ извлечения обсадных труб из скважин, заключающийся в предварительном их обуривании и натяжении с помощью талевой системы буровой установки, отличающийся тем, что обуривание осуществляют бурением рядом с колонной обсадных труб новой скважины, разрушая при этом грунт вокруг трубы не менее чем на 1/4 длины ее окружности, в глубину — на полную длину колонны обсадных труб, а натяжение колонны обсадных труб осуществляют под углом к оси скважины.

Как извлечь обсадную трубу из скважины по всем правилам

Содержание:

Процесс выемки обсадной трубы из скважины очень трудоёмкий и сложный. Кроме того, он сопряжён с большими проблемами на территории, так как для извлечения трубы необходимо использовать тяжёлую технику. А она точно повредит газоны, дорожки и прочие элементы благоустройства территории.

Помимо этого, чтобы извлечь трубу, несмотря на большую силу сцепления с грунтом (силу трения), площадь вокруг скважины необходимо обильно увлажнить. Для этого приходится сверлить в земле глубокие шурфы, и заливать в них воду, что может привести к обрушению стенок скважины.

Поэтому, для такого сложного процесса недостаточно только больших усилий и опыта работ, необходимо учесть несколько основных факторов — вес обсадной колонны, коэффициент трения трубы о землю, глубину, на которую была погружена труба, срок службы и значение прочности материала, из которого она была изготовлена.

Причины извлечения

Основными причинами, по которым возникает необходимость вытянуть трубу, являются:

  • Причина #1: коррозийные образования на наружных и внутренних поверхностях трубы;
  • Причина #2: износ обсадной колонны;
  • Причина #3: засорение скважинной системы механического происхождения.

Исходя из сложности процесса, и возможных негативных последствий, перед тем, как вытягивать обсадную колонну нужно обязательно проконсультироваться со специалистами, взвесить все за и против. Если же решение будет принято в сторону извлечения эксплуатационной колонны, то специалисты всегда подскажут, как вытащить обсадную трубу из скважины наиболее подходящим способом.

Читайте также  Фитинг для кабеля металлический

Как извлечь обсадную трубу — основные способы

Один из простейших способов извлечения обсадных труб – это довериться профессионалам. Бурильщики для этих целей используют специальное оборудование – овершоты, метчики, обжимные хомуты и стальные петли, труболовочные устройства. Они всегда могут задействовать необходимую спецтехнику – домкраты, и, наконец, грузовые авто, могут достать трубу сразу целиком, или по участкам.

Профессиональных способов существует несколько вариантов:

#1: Промывка и рассаживание колонны

Вытащить трубу из скважины можно способом промывки системы, для чего используют специальный насос, оснащённый устройством для промывания. Трубу подсоединяют к напорной части насоса, и под давлением, необходимым для циркуляции воды, промывают обсадную колонну. После извлечения песка из трубы, её растягивают, перемежая процесс растягивания с вращением при помощи ротора. В результате этого колонну поднимают приблизительно на 10,0 метров и прекращают рассаживание. На следующем этапе обсадную пластиковую трубу достают из скважины по частям.

#2: Натяжение и обрыв трубы

Чтобы вытащить трубу способом натяжения применяют систему талей, при помощи которой поднимают верхний участок трубы до разрыва конструкции. После этого оторванный участок поднимают вверх, а ловильным устройством захватывают следующий участок трубы, и повторяют процесс. Данный способ имеет недостатки, и не целесообразен при вытягивании трубы большого размера, с большой глубины и извлечении труб из скважины с наклоном.

При вытягивании обсадной колонны необходимо действовать очень аккуратно, чтобы не повредить конструкцию из хрупких материалов, например, пластиковые трубы. В противном случае обрывки и осколки труб могут застрять в скважинном пространстве, или упасть на дно, откуда их сложно будет поднять наверх.

#3: Демонтаж

Демонтировать всю систему обсадной колонны можно при соединении усилий по изменению значения крутящего момента и одновременном повышении силы растяжки трубы. Применяют также чередование вращения трубы и её рассаживание.

Для этого понадобятся специальные инструменты и устройства — труболовильное приспособление, перфоратор и ротор, режущие средства и кумулятивные торпеды. Для раскручивания резьбовых соединений применяют специальные инструменты, которые крутят, ослабляя резьбу.

Альтернатива извлечению трубы

Существуют ситуации, при которых невозможно достать обсадную колонну, например при её обрыве на большой глубине. Кроме того, извлечение колонны не всегда считается единственно возможным решением для восстановления нормального функционирования скважины.

При небольших повреждениях – трещинах, коррозии, подходит способ забивания в изношенную обсадную колонну трубы с меньшим диаметром. В некоторых случаях специалисты рекомендуют тщательную промывку и прочистку, после чего отпадает необходимость в извлечении трубы. А иногда, к сожалению, устройство новой скважины оказывается дешевле и проще, чем процесс извлечения повреждённой обсадной колонны.

Как вытащить обсадную трубу из скважины своими силами — методы и необходимые инструменты

Бурение скважины для получения стабильного источника воды является сложным и трудоемким делом. Особенно большие проблемы возникают, когда появляется необходимость демонтажа устройства. Наибольшую сложность в этом случае представляет обсадная труба, извлечение которой может потребоваться из-за ее повреждения. Решить проблему можно, обратившись за помощью к профессионалам, или самостоятельно, ознакомившись с имеющимися методами. Лучше проконсультироваться со специалистом, т.к. иногда проще и дешевле пробить новую скважину, чем восстанавливать старую.

Что такое обсадная труба

Водяная скважина представляет собой подобие обычного колодца. Ее характерными отличиями являются малый диаметр и большая глубина, которая может достигать десятков метров. Обсадная труба – это конструкция цилиндрической формы, монтаж которой осуществляется в пробуренную скважину. Она нужна для того, чтобы защитить стенки скважины от возможного обрушения грунта. Внутрь нее вставляется эксплуатационная труба, которая позволяет воде оставаться свежей и чистой.

Обсадные колонны в зависимости от материала изготовления бывают металлическими, пластиковыми и асбестоцементными. Выбор конкретного типа изделия зависит от глубины скважины, особенностей участка земли (т.е. почвы) и прочих показателей. Изделие обсадного типа должно обладать хорошей устойчивостью к давлению грунта, долговечностью и соответствовать санитарно-гигиеническим нормам, если колонна применяется для монтажа в питьевой источник воды. Подробное описание видов:

  • Стальная обсадная труда. Самая прочная, долговечная, но и дорогая. Может выполнять свои функции даже при высоком давлении со стороны грунта. Имеет плохую сопротивляемость по отношению к негативному воздействию коррозии. Со временем добываемая из скважины вода может приобрести привкус ржавчины. Это повлечет за собой дополнительные расходы на обустройство фильтров. В зависимости от способа производства бывает бесшовной и сварной шовной. Для первого варианта характерны отличные показатели прочности и высокая цена. Второе изделие стоит несколько дешевле, но является менее прочным. В некоторых случаях стальные обсадные трубы изготавливают с защитным покрытием или из улучшенных материалов, благодаря чему они защищены от ржавчины. Есть три основных типа таких изделий: оцинкованные, нержавеющие и эмалированные.
  • Асбоцементная обсадная труба. Более хрупкая по сравнению со стальной, но вполне качественная и стоит относительно недорого. Специалисты не рекомендуют применять ее в питьевых целях, т.к. она способна выделять в воду вредные примеси, например, канцерогены. Современная промышленность предлагает на выбор виды таких труб, выполненные из модифицированного материала. При покупке рекомендуется изучить санитарный сертификат асбестоцементных обсадных изделий, чтобы быть уверенным в том, что они подходят для бурения скважин на воду.
  • Пластиковая обсадная труба. Относительно новое изделие, которое прочнее асбестоцементного и дешевле стального аналога. Обладает невысоким весом. В последние годы обсадные изделия из пластика приобрели большую популярность. Для их изготовления применяют такие полимеры, как полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид. Пластиковая продукция отличается экологичностью, резистентностью к коррозии, дешевизной, простотой монтажа, отличной герметичностью и долговечностью (срок службы достигает 50-ти лет). Правда, пластиковые изделия имеют слабую сопротивляемость к механическим воздействиям и ограниченную глубину применения – не более 50-60 м.

Извлечение обсадных труб из скважины

Так как процесс демонтажа обсадного изделия является хлопотным, трудоемким и долгим делом, для начала ознакомьтесь с альтернативными способами решения задачи. Например, в поврежденное изделие вы можете забить эксплуатационную трубу меньшего диаметра. Так вы надежно закроете трещину и работа скважины будет восстановлена. Полезна консультация с опытными специалистами, т.к. иногда вполне хватает прочистки скважины. Может вам даже придется обустроить новый источник воды, т.к. на это уйдет меньше средств, нежели на извлечение и замену обсадной конструкции.

Чтобы ответить на вопрос, как вытащить обсадную трубу из скважины, вам понадобится узнать несколько параметров. К ним относятся:

  • материал изготовления обсадной колонны;
  • вес конструкции;
  • глубина, на которой находится ее основание;
  • в каких условиях она эксплуатировалась;
  • сколько месяцев или лет прошло с момента ее закладки, т.е. время ее эксплуатации.

Кроме того, чтобы вытащить обсадную конструкцию из скважины, у вас должна быть веская причина. Этот процесс состоит из подготовительных работ и выбора оптимального способа. Особенно важно правильно подготовиться к демонтажу скважинного ствола, убрав все поверхностное оборудование для водозабора. Определите вес обсадного изделия, т.к. это значение станет базовым при подборе подходящей лебедки (в случае ее использования) по тяговой силе. Если цифра окажется солидной, то единственным вариантом станет применение крана. Рассчитать вес изделия можно так:

  1. Измерьте толщину стенок, диаметр трубы, глубину скважины.
  2. Откройте справочник и, обратив внимание на толщину и диаметр стенок изделия, найдите вес одного погонного метра.
  3. Умножьте найденную цифру на глубину скважины, и вы получите искомую массу изделия.

Причины

Со временем любая обсадная колонна вне зависимости от ее прочности и надежности приходит в негодность. Чтобы восстановить полноценное функционирование скважины, потребуется замена этой колонны. Причинами для демонтажа конструкции служат:

  • разгерметизация ствола вследствие разъедания трубы коррозией или некачественное соединение звеньев колонны;
  • повреждение обсадки;
  • засорение или уменьшение просвета скважины;
  • возникновение обрушения стенок шахты;
  • крайняя изношенность эксплуатационной и обсадной колонны;
  • в стволе безнадежно заклинил инструмент или оборудование, из-за чего нет возможности извлечь старый насос, чтобы установить новый;
  • необходимость в изменении конструкции трубчатого колодца, например, нужно углубить его, преобразовать и т.п.

Методы извлечения

Решить задачу, связанную с тем, как вытащить обсадную трубу из скважины, можно при помощи ловильного инструмента – это могут быть нарезные труболовки или врезные колокола для наружного захвата. Достать старую обсадку из скважины можно целиком или по частям. При этом учтите, что есть вероятность разрыва пласта, сезонного нарушения циркуляции воды внутри колодца или смещения его вертикали – все это способно усложнить выемку обсадной трубы.

  • Некроз поджелудочной железы
  • Простые рецепты кекса
  • Как поднять гемоглобин при беременности

Ловильные труболовки (колокола) бывают несквозными и сквозными. Специфика последнего предполагает пропуск через основу инструмента извлекаемого поврежденного фрагмента. Затем с помощью наружного оборудования (резьбовых муфт) производится насечка для извлечения стояка. Внешние трубы могут вытаскиваться и с помощью метчиков. Труболовки могут быть:

  • цанговыми;
  • втулочными и плашковыми;
  • комбинированными.

Некоторое распространение приобрел метод раскручивания. Он основывается на комбинации нагрузок от усилия натяжения и вращательного момента. Обсадное изделие вначале раскручивают, после чего извлекают наружу. Этот метод под силу в основном специализированным организациям. Технология:

  1. В шахту опускают стальную бурильную трубу и ловильную коронку с левой резьбой. Ротор поворачивает трубы и примерно через 20 оборотов производится расхаживание обсадной трубы – одновременно с этим нагрузка увеличивается до максимума. Если ловимая труба не оборвется, то процесс расхаживания и раскручивания повторяют снова. Результат этих усилий – неполное вывинчивание соединений.
  2. Если даже после ряда циклов резьба не ослабла, то в ход пускают специальный инструмент. Путем его вращения трубы заставляют колебаться за счет передачи крутящего момента стояку и трения. После вращения оборудования на протяжении часа соединения должны расшататься. После этого захватывается верхний ободок трубы и отвинчивается ее фрагмент. Для извлечения этой части прилагают усилие натяжения. Действия повторяют до тех пор, пока все изделие не будет разобрано и извлечено.
  3. Если описанные действия ни к чему не привели, то в дело вступают кумулятивные торпеды. Результатом их взрыва станет появление на теле обсадных колонн кольцевых надрезов. После этого остается отрезать отдельные фрагменты подходящим режущим инструментом, например, перфоратором.
Читайте также  Что такое карандаш для сварки

Если обсадку не удается извлечь из-за формирования песчаной пробки, то потребуется воспользоваться способом промывки и растяжения. Для этой цели необходим насос с устройством для промывки. Описание способа:

  1. Напорную часть насоса подсоединяют к верхней части трубы. Давление должно быть минимальным, но достаточным, чтобы вода могла циркулировать.
  2. Трубу промывают, а после того, как пойдет песок, напор требуется увеличить. Затем тело обсадной колонны расхаживают путем прокручивания – для этого использует ротор.
  3. Колонну вместе с прокручиванием и промывкой начинают расшатывать. Коэффициент трения в этом случае уменьшается, поэтому труба легче выйдет из скважины.
  4. Для подъема в высшей точке извлекаемого изделия производится монтаж блока, через который перебрасывают трос. За счет вращения барабана лебедки крутящий момент преобразуется в усилие тяги. Небольшое по массе изделие можно вытащить рычагом.

Как вариант, можно обратиться к профессиональным бурильщикам, которые используют специальное оборудование и технику: швеллеры, метчики, овершоты, домкраты повышенной грузоподъемности, опоры и т.п. Если проблема относительно несложная, то попробовать решить ее можно самостоятельно. Обратите внимание на метод натяжки, который подходит для демонтажа изделий большого размера и с толстыми стенками. В этом случае потребуется домкрат или талевая система. Алгоритм процесса:

  1. Вокруг устья обсадной трубы нужно выкопать траншею глубиной 1 м.
  2. Далее на обсадку следует надеть хомут, а к нему прикрепить тросы. Затем конструкцию слегка натягивают.
  3. Хомут с прикрепленным тросом перемещают ниже, после чего повторяют те же действия. За счет этого обеспечивается плавное вытягивание изделия.
  4. Верхний край обсадки вытягивают до тех пор, пока не появится обрыв. Далее фрагмент извлекается из скважины, а оставшуюся часть захватывают, используя специальный ловильный инструмент. Процесс продолжается до полного решения проблемы.

Необходимые инструменты

Список инструментов и оборудования для извлечения обсадной колонны из скважины может сильно разниться в зависимости от метода. В целом вам не обойтись без труболовок, лебедки и домкрата большой грузоподъемности. Дополнительно понадобится настил для опоры, который состоит из балок, металлических брусьев или рельсов. Простой способ извлечения поврежденных фрагментом предполагает применение:

  • сварочного аппарата;
  • вертлюжных пробок;
  • металлических хомутов;
  • домкрата.

Как вытащить трубу из скважины своими руками

Если у вас возник вопрос, как можно вытащить обсадную трубу из скважины самостоятельно, то попробуйте сделать специальное приспособление. Инструкция:

  1. Для изготовления приспособления возьмите швеллер №10 и сделайте из него пару стоек в виде буквы «Т», но только перевернутой. Ширина конструкции должна составлять 0,6 м, а высота – 1 м.
  2. При помощи сварки приварите к каждой стойке сверху подшипник с внутренним диаметром 40 мм.
  3. Также нужно сделать ось – на ней будут крепиться рукояти, барабан. Ее края вставляются в подшипники. Устройство на этом считается практически готовым.
  4. Чтобы поднять колонну, ее следует зафиксировать стальным тросом, наматываемым на барабан.
  5. Для страховки длинных изделий используйте специальную чалку, которая будет удерживать обсадку при перехвате троса.
  6. Если вам нужно вытащить пластиковую колонну и при этом не нанести ей повреждения, то дополнительно понадобится обжимной хомут.

Как вытащить обсадную трубу из скважины: правила проведения демонтажных работ

  • Что такое обсадные трубы?
  • Когда необходимо извлечение обсадной трубы?
  • Какие факторы нужно учесть?
  • Перечень сопутствующих проблем
  • Подготовка к демонтажу скважинного ствола
  • Способы удаления трубы из скважины
  • Метод натяжки для извлечения колонны
  • Извлечение способом промывки
  • Применение метода раскручивания
  • Заводское и самодельное оборудование

Если поддерживающая стенки шахты конструкция выходит из строя, возникает вопрос, как вытащить обсадную трубу из скважины. Существует несколько методов выполнения работ. Большинство способов требует привлечения специальной техники.

Вытащить трубу из скважины можно несколькими методами.

Что такое обсадные трубы?

Скважина представляет собой глубокую узкую шахту. Для предотвращения осыпания стенок и обеспечения герметичности сооружения применяют обсадные трубы. При наличии нескольких водоносных слоев, непригодных к использованию, укрепляющая колонна предотвращает загрязнение питьевой воды.

Применяют такие типы обсадных труб:

    Металлические. Материал устойчив к механическим воздействиям, однако утрате прочности способствует коррозия. При обустройстве скважин используют элементы с сечением 11-50 см и резьбовым соединением. Высокая стоимость не позволяет использовать металлические

Типы обсадных труб.

конструкции в бытовых условиях. При повреждении части колонны ее можно демонтировать и заменить.

  • Пластиковые. Устойчивы к коррозии и агрессивным веществам. Диаметр составляет 8-20 см. Элементы также снабжены резьбовым соединением. Их нельзя использовать для укрепления шахт глубиной более 60 м.
  • ПВХ. Трубы имеют увеличенную прочность, доступную цену и небольшой вес. Недостатком является возможность повреждения при механических воздействиях. Материал часто используют при добыче воды на приусадебных участках.
  • Асбоцементные. Материал выделяет опасные вещества, поэтому сейчас практически не используется.
  • Когда необходимо извлечение обсадной трубы?

    Разборка обсадной колонны требуется в таких случаях:

    1. Снижение герметичности ствола. Возникает при неправильном скреплении элементов конструкции или поражении труб коррозией.
    2. Выход из строя наносного оборудования. Заменить аппаратуру без извлечения укрепляющих ствол деталей невозможно.
    3. Обновление конструкции шахты — увеличение глубины, изменение структуры донного фильтра.

    Способы извлечения обсадных труб из скважины.

    В других случаях вынимать трубы из колодца необязательно. Иногда укрепить сооружение помогает введение пластикового вкладыша соответствующего размера. Если обрыв произошел вблизи дна, демонтировать конструкцию не получится. Оптимальным решением становится бурение новой скважины.

    Какие факторы нужно учесть?

    Источники питьевой воды отличаются большой глубиной, поэтому извлечь обсадную конструкцию своими руками не получится.

    При выполнении работ нужно учитывать такие критерии:

    • материал изготовления укрепляющей колонны;
    • вес конструкции;
    • глубина залегания основания сооружения;
    • время обустройства скважины;
    • условия эксплуатации шахты;
    • причина разборки.

    Удаление элементов может быть сопряжено с большими финансовыми, временными и трудовыми затратами. При наличии возможности создания нового источника от демонтажа отказываются.

    Перечень сопутствующих проблем

    При выведении обсадных труб из шахты могут возникнуть такие сложности:

    1. Отсутствие необходимого инструмента или оборудования. Простая лебедка с задачей справляется не всегда. Это объясняется недостаточной силой тяги. В таком случае придется привлекать кран. Для заезда техники на участок нужна дорога, которая может испортить ландшафтный дизайн.
    2. Заклинивание трубы. Деталь может плотно засесть в грунте, из-за чего придется бурить шурфы и

    При извлечении обсадной конструкции не обойтись без специальной техники.

    заливать почву водой. Извлечение элементов конструкции в условиях повышенной влажности повышает риск обвала стенок источника.

  • Недостаточная прочность вынимаемых деталей. Асбоцементные трубы вывести из шахты целиком невозможно. Деталь повреждается и оказывается на поверхности в виде осколков. Дно скважины загрязняется фрагментами материала. Возобновлять добычу воды из такой шахты нельзя.
  • Подготовка к демонтажу скважинного ствола

    Подготовительные работы начинают с вычисления веса колонны. Для этого определяют глубину, сечение и толщину стенок труб. Вес конструкции учитывают при расчете силы тяги лебедки. Если найти оборудование с нужным параметром не получается, заказывают кран. При незначительном отклонении полученного показателя от расчетного используют простую лебедку.

    Способы удаления трубы из скважины

    Выбор способа зависит от типа и размеров укрепляющих элементов.

    Метод натяжки для извлечения колонны

    Достать трубу можно, используя домкрат или талевое оборудование. Возникающая при натяжении сила превышает предел гибкости обсадной колонны, поэтому сооружение может повредиться.

    Работы выполняют так:

    1. Устье колонны отделяют от грунта, выкапывая глубокую траншею.
    2. Элемент сооружения оснащают хомутом. Деталь используют для фиксации тросов, которые слегка натягивают.
    3. Хомут смещают вниз, повторяя натяжку. Это помогает медленно извлечь колонну.
    4. Верх сооружения выводят наружу до появления обрыва. Часть конструкции извлекают, расположенную в грунте деталь зажимают ловильным приспособлением.
    5. Деформированный фрагмент заменяют, конструкцию возвращают в шахту.

    Извлечение обсадной трубы методом натяжки.

    Способ используется для удаления толстостенных труб большого диаметра.

    Извлечь колонну целиком не получится, ее элементы становятся непригодными к повторной установке. Метод не применяется при отклонении оси шахты.

    Извлечение способом промывки

    Если конструкция застревает в грунте, ее выводят методом промывки. При этом применяют насос для скважины, подающий воду под большим давлением.

    Процесс извлечения включает такие этапы:

    1. Установка насоса. Оборудование размещают в верхней части колонны. Давления должно быть достаточно для промывки шахты. После появления песка мощность напора повышают. Трубу расшатывают, прокручивая ротором. Действия выполняются одновременно с промывкой. Это облегчает выведение элементов из скважины.
    2. Перемещение насоса. Оборудование постепенно смещают в сторону дна. Подачу воды начинают после достижения промывочным шлангом башмака-муфты. Работы продолжают до устранения песчаной пробки возле трубы. Извлечь длинную деталь бывает сложно, поэтому ее разделяют на фрагменты.

    Перед извлечением обсадную конструкцию оснащают держателями из арматуры. Их используют для закрепления тросов, вытягивающих сооружение из шахты.

    Применение метода раскручивания

    При использовании этого метода конструкцию разбирают и выводят наружу по частям.

    Выполняют работы так:

    1. Ловильное устройство погружают в скважину. С помощью ротора колонну проворачивают. После нескольких оборотов обсадное сооружение раскачивают. Если элемент не извлекается, действия повторяют.
    2. При невозможности ослабления соединения используют инструмент, приводящий колонну в движение. При длительном вращении резьба ослабляется. Верхнюю часть конструкции захватывают и вывинчивают. Трубу извлекают наружу методом натяжки.
    3. Действия выполняют до выведения всех частей конструкции. При невозможности разъединения деталей применяют кумулятивные торпеды, формирующие кольцевые надрезы.

    Вытащить водоподъемную трубу из ПЭ методом раскручивания не получится.

    Заводское и самодельное оборудование

    Промышленное оборудование применяется для выведения обсадных сооружений из глубоких шахт.

    Установка состоит из таких элементов:

    1. Опорная площадка. Используется для размещения основных частей системы.
    2. Блок цилиндров. Объединяются опорами, фиксирующими верхнюю плиту. Опорная колонна удерживается подвижным захватом.
    3. Насосное оборудование. Подключается к цилиндрам.
    4. Система расклинивания замка. Используется при недостаточности силы натяжения.

    Установку размещают в верхней части скважины, после чего захватывают трубу. Подъем выполняется посредством перемещения поршней. Действия повторяют до выхода стояка наружу. Легкие обсадные конструкции извлекают с помощью самодельных устройств.

    Для изготовления лебедки потребуются такие детали:

    • швеллеры для опор;
    • катушка для троса;
    • трос;
    • рукоятка;
    • подшипник диаметром 4 см.

    Из опор формируют рамку, имеющую вид перевернутой буквы Т. Стойки оснащают подшипником, через который пропускают металлический стержень. На последнем фиксируют катушку и рукоятку. Трос накидывают на трубу и крутят барабан. Колонна медленно выводится из почвы. При извлечении пластиковых элементов используют хомуты.

    Способы и технические средства погружения и извлечения обсадных труб

    При бурении инженерно-геологических и гидрогеологических скважин в рыхлых и мягких породах производится искусственное закрепление стенок скважин, предохраняющее их от обрушения. Наиболее надежным и широко применяемым способом является закрепление стенок скважин с помощью обсадных труб. Для крепления стенок скважин применяют обсадные трубы ниппельного и муфтового соединения. Длина труб изменяется от 1,5 до 9 м. Более длинные трубы не используются.

    В зависимости от условий и имеющегося оборудования применяют следующие способы погружения обсадных труб: а) свободный спуск под действием собственной силы тяжести; б) проворот обсадной колонны вручную; в) поворот колонны с помощью вращателей буровых станков; г) прерывно-вращательное движение колонны с помощью механизмов расходки; д) задавливание с помощью механизмов подачи; е) забивку с помощью ударной бабы; ж) погружение с помощью гидроударников, пневмоударников, дизель-молотов, вибровозбудителей и вибромолотов.

    Процесс закрепления стенок обсадными трубами может осуществляться:

    • 1) После бурения определенного интервала либо всей скважины;
    • 2) С одновременным либо опережающим забой погружением труб непосредственно в процессе бурения скважин.

    В первом случае скважина бурится породоразрушающим инструментом с наружным диаметром, большим наружного диаметра обсадных труб, поэтому при наличии достаточно устойчивых пород спуск обсадной колонны может производиться под действием только силы тяжести обсадных труб. Однако при наличии неустойчивых пород и в этом случае нередко возникает необходимость использования принудительных способов погружения труб. Во втором случае скважина бурится инструментом с наружным диаметром, меньшим наружного диаметра обсадных труб (бурение производится внутри обсадных труб), поэтому для погружения обсадных труб, как правило, требуется применять принудительные способы. При опережающем погружении труб принудительные способы являются обязательными.

    Диаметр интервала скважины, который предполагается закреплять обсадными трубами, как правило, соответствует наружному диаметру обсадных труб. В особо сложных геологических условиях с целью облегчения спуска обсадной колонны соответствующие интервалы скважины нередко проходят инструментом, имеющим наружный диаметр на один размер больший диаметра обсадных труб. Процесс бурения скважины и закрепление ее стенок обсадными трубами обычно производится в соответствии с заранее разработанной конструкцией скважины и технологической картой ее бурения.

    Перед погружением нижняя часть обсадных труб оборудуется башмаком. При забивном способе погружения верхняя часть колонны оборудуется забивной головкой. Для забивки труб применяют специальные ударные снаряды. Перед началом спуска обсадные трубы тщательно замеряют с соответствующими записями в буровом журнале.

    Процесс погружения обсадных труб на заданную глубину ведется непрерывно во избежание прихвата труб в скважине.

    Если скважина имеет двухколонную, трехколонную или четырехколонную конструкцию, нижний конец предыдущей колонны погружается до суглинков или глин. Нижний конец предыдущей колонны в песках обычно не оставляют с целью предотвращения расклинки двух обсадных колонн между собою.

    При погружении труб методом вращения частота вращения соответствует 10 — 12 об/мин. К числу эффективных способов погружения обсадных труб относится метод расходки, состоящий в том, что колонне сообщается возвратно-вращательное или прерывно-вращательное движение. При этом методе погружение производится под действием собственной силы тяжести. Расхаживание позволяет существенно уменьшить вертикальную составляющую силы трения, препятствующую погружению труб.

    При погружении методом расходки нередко возникает необходимость в периодической выемке пород из внутренней полости труб. Для выемки породы применяется желонирование. Угол расходки труб колеблется от 15 до 30°, частота расходки — от 10 до 60 кол/мин. Собственно процесс расходки осуществляется специальными механизмами расходки с помощью предназначенных для этой цели ключей либо других устройств.

    После окончания бурения скважины и выполнения всех запланированных в ней работ следует производить извлечение обсадных труб. В отдельных случаях необходимость извлечения труб может возникнуть и в процессе бурения скважины (при ликвидации аварий, при разбуривании скважины до большего диаметра и т. д.).

    Используют следующие способы извлечения труб:

    • 1) Извлечение с помощью лебедок и грузоподъемных устройств, которыми оснащены буровые станки (например, механизмы подачи);
    • 2) Извлечение лебедками с применением талевой системы;
    • 3) Извлечение лебедками с применением вибровозбудителей;
    • 4) Использование винтовых и гидравлических домкратов;
    • 5) Применение различных комбинированных способов (нанесение ударов как снизу вверх, так и сверху вниз, «раскачивание» труб и т. д.);
    • 6) Извлечение различными грузоподъемными устройствами с предварительным взрывом детонирующего шнура внутри колонны;
    • 7) Извлечение так называемым гидравлическим способом;
    • 8) Использование различных приемов и способов, снижающих трение труб о грунт.

    Величина статического усилия, необходимого для извлечения колонны обсадных труб, зависит от:

    • 1) Длины колонны;
    • 2) Величины интервала колонны, непосредственно соприкасающейся со стенками скважины;
    • 3) Диаметра колонны;
    • 4) Типа колонны (муфтового или ниппельного соединения);
    • 5) Физико-механических свойств пород;
    • 6) Длительности нахождении колонны в скважине;
    • 7) Способа, каким трубы погружались в скважину;
    • 8) Способа бурения, каким скважина проходилась перед погружением труб;
    • 9) Дебита скважины (при откачках).

    Величины усилий, необходимые для извлечения обсадных труб из скважин, достаточно велики и могут достигать 1 — 10 МН. Предельное усилие резко возрастает с глубиной погружения труб.

    При использовании для извлечения труб технических средств большой грузоподъемной силы необходимо учитывать возможность обрыва колонны. Предел прочности материала труб накладывает определенные ограничения на выбор грузоподъемных средств. При ниппельном соединении неизношенных колонн диаметром 127 мм усилие, достаточное для обрыва, составляет порядка 1,7 мН. Угрозу обрыва можно уменьшить, применив так называемую двойную тягу. В этом случае на бурильных трубах большого диаметра внутрь колонны к башмаку опускают труболовку и затем домкратами одновременно поднимают бурильные и осадные трубы.

    При «страгивании» колонны с места ударами, наносимыми сверху, операции производятся в следующем порядке. Первоначально с помощью лебедки и полиспастной системы трубам дается натяжка вверх, затем по трубам сверху наносится серия ударов ударным снарядом. Обычно при этом колонна медленно (по 0,5 — 1 см) начинает подниматься вверх. Если операции натяга и нанесения ударов совместить не удается, можно первоначально по колонне нанести серию ударов и затем попытаться извлекать ее.

    Проворот труб с помощью хомута можно применять, если трубы погружены в супеси, суглинки и их длина не превышает 15 — 20 м.

    Нанесение ударов по колонне и взрыв детонирующего шнура целесообразно применять во всех случаях, если колонна длительное время находилась в грунте и ее длина превышает 50 м.

    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: