Стационарные извлекаемые клинья закрытого типа

Извлекаемые клинья закрытого типа для оперативного бурения дополнительных стволов меньшего диаметра с целью опробования пропущенных угольных пластов (а также отбора керна других полезных ископаемых), отбора технологических проб: это клинья типа КПП-73 ВИТРа и КПП-89 и 73 мм б. «Донбассгеологии».

Стационарные клинья опускаются в скважину на бурильных трубах и крепятся к установочному патрубку или отбурочному устройству заклепками, срезаемыми весом труб или усилием гидравлики станка при установке клина на забой скважины или пробку. Диаметр заклепок рассчитывают по формуле (4.1) :

 

где а - коэффициент степени разгрузки буровой колонны при срезании заклепок (0,7 - 0,8); L - длина колонны бурильных труб, м; q - масса одного м труб, кг; γст, γж ~ плотность металла труб и промывочной жидкости,  г/см³;  n – число заклепок; [τ] - допускаемое напряжение на срез для металла заклепок, кгс/см² .

Угол наклона или скоса β отклоняющего желоба клина определяют по формуле (4.2) :

tg β = dcp / lж

где dcp - полусумма наружного и внутреннего диаметров трубы, из которой изготовлен клин, мм; lж - длина отклоняющего желоба по образующей трубы, мм.

Клин, установленный в скважине, вызывает в колонне бурильных труб дополнительное напряжение изгиба, которое зависит от угла наклона β отклоняющего желоба. Поэтому при выборе угла должно быть выполнено условие β≤∆θmax, где ∆θmax  - максимально допустимое приращение угла искривления скважины при работе с клином, определяются по формуле (4.3):

∆θmax = 115 [δизг] / (dH ∙ E)

где [δизг] — допускаемое напряжение на изгиб, кгс/см² ; lж - длина отклоняющего желоба, см; dH - наружный диаметр бурильных труб, см; Е - модуль предельной упругости, кгс/см² .

При отбуривании ствола от стационарного клина и образовании перегиба особенно важно определять максимально допустимый радиус искривления колонны бурильных труб с учетом формы ствола скважины и концентрации местных напряжений в резьбовых соединениях по формуле (4.4) :

где ƒ - стрела перегиба, см; ƒ = Dскв – dн / 2,  lн - длина полуволны оси бурильной колонны, м; Кi - коэффициент запаса прочности, равный 1,4 - 1,6; δ-1 - предел выносливости при симметричном цикле; δm - среднее постоянное напряжение цикла; β - модуль упругости, кгс/см²; формула
предел выносливости при асимметричном цикле; а - коэффициент для различных марок сталей.
После отбуривания ствола от стационарного клина и, особенно, при углах наклона желобов больше ∆θmax, необходимо производить проработку ствола с помощью различных калибрующих устройств и приспособлений, описание которых дано ниже.

Является модификацией извлекаемого стационарного клина типа КПП (рис. 4.7) и имеет широкое практическое применение. Клин состоит из корпуса 1, отбурочного набора 2 с шарниром, ложка 5, кососрезанная поверхность которого связана Т-образной шпонкой 7 с клиновой поверхностью распорного клина 4. В транспортном положении клиновые части раскрепляющего узла соединены штифтами 6. В нижней части клин левой резьбой соединяется с деревянной пробкой 5, имеющей косой разрез с предварительной фиксацией половинок деревянными штырями.

Рис. 4.7. Клин съемный ОДС В. Р. Бруева.
1 -  корпус; 2 -  набор отбурочный; 3 -  желоб; 4 -  клин распорный; 5 - пробка деревянная; 6 - штифт; 7 - шпонка.