Особливості монтажу гирлового устаткування, підвіски бурильної колони і питання технології робіт при ПГІС розглянуті в інструкції, розробленої ВНИИБТ і інститутом механіки МГУ. Загальне число циклів не повинне перевищувати тридцяти. Обмеженнями до застосування ГІС є негерметичність бурильної колони і наявність осипів і обвалів у свердловині, буріння з забійним двигуном.

Після ліквідації прихвату легку рідину зі свердловини витісняють у ємність. Повітря і тут має перевагу.

Тимчасово зменшити гідростатичний тиск у свердловині можна за допомогою зануреного пристрою з пакуром. Для цього, однак, потрібно відгвинтити і підняти частина бурильных труб, а потім спускати цей пристрій, що ускладнює використання цього способу.

Ударні компонування

Ударні компонування (далі КК) дозволяють ліквідувати прихват шляхом нанесення подовжніх одиничних ударів по схопленому інструменті. Їх застосовують для ліквідації важких прихватів у тому числі в сполученні з рідинними ванними. Удари повторюють іноді кілька десятків разів. Напрямок удару: чи нагору вниз залежить від характеру утримуючої сили в тому числі технологічної операції, що передує прихвату. Удари нагору використовують частіше, що очевидно, тому що схоплений інструмент вибивають з свердловини. Такий режим роботи характерний, зокрема, при ліквідації заклинювання долота при спуску бурильної колони.

Ударне компонування складається з ударного механізму (далі УМ), молота, представленого утяженими бурильними трубами визначеної маси, а отже, і довжини, і далі бурильної колони, що виконує роль пружини.

УМ - це телескопічний механізм, що має бойок, ковадло і пристрій, що захватно-вивільнюється, рамок. Бойок закріплений на штоку, а ковадло на корпусі УМ. Бойок жорстко зв'язаний з молотом, а ковадло зі схопленим інструментом. Призначення замка - забезпечити можливість пружнього подовжнього деформування бурильної колони (чи натягом розвантаженням) при заданому положенні бойка стосовно ковадла, а потім різко звільнити бойок, що наприкінці шляху розгону вдаряє по ковадлу. Розгін бойка разом з молотом забезпечується через перетворення потенційної енергії пружно деформованої бурильної колони як пружини в кінетичну енергію молота.

Створено досить багато конструкцій УМ одиничної дії, що по-істоті відрізняються тільки виконанням пристрою, що захватно-вивільнює. Замок повинен насамперед забезпечити за завданням оператора будь-яке зусилля розчіплювання, його робота не повинна залежати від властивостей бурового розчину, температури в свердловині й інше. Цим умовам найбільше повно відповідає замок типу: поршень у циліндрі. На цьому принципі створений УМ у Росії й інших країнах. Крім них іноді використовуються УМ із замком цангового типу, з конусною парою. Але ці конструкції володіють рядом недоліків. УМ і технологія їх використання для ліквідації прихватів докладно розглянута в роботі [ 1 ].

Енергія одиничного удару молота по ковадлу визначається по формулі:

А = (mV2)/2 (5.17)

де т - маса молота, V- швидкість удару.

Оскільки швидкість удару входить у (5.17) у другий степені, той її вплив на роботу УК, а отже, на результативність ліквідації прихвату, великий.

Молот, складений з УБТ, у розглянутій компоновці жорстко з'єднаний з розташованої вище бурильною колоною. Схоплений інструмент, як правило, складається з колони УБТ із долотом, а іноді і з забійним двигунами тому кожен удар представляє собою складний технологічний процес, що заснований на закономірностях взаємозв’язків стрижневих систем, що є своєрідними хвилеводами. Імпульс напруги, що формується при ударі, переміщається зі швидкістю звуку по першому і другому хвилеводах від місця удару, тобто від УМ. Ці імпульси мають, як правило, складну форму і переміщаються, відповідно до фізичних законів руху подовжніх ударних хвиль, тобто піддаються диссипации (загасанню) і відбиваючи у тому чи іншому ступені й у відповідній фазі від різних неоднородностей хвилеводу. Ці хвилі утворять у колонне труб перемінні деформації і відповідні їм напруги стиску і розтягання. Усе це створює переміщення інструменту в зоні прихвату і сприяє його вивільненню.

Діаметр, а краще типо-розмір, ударної маси УБТ, тобто молота, повинний бути дорівнює діаметру інструменту в зоні прихвату.

За рекомендацією Г.Кемпа довжину молота в метрах можна визначити по співвідношенню:

l = 0.36 d ,м (5.18)

де d – діаметр молота, мм.

За іншими оцінками маса молота, як правило, не повинно на перевищувати 5000 кг.

У розглянутому компонуванні як пружину використовується бурильна колона на ділянці від молота до устя свердловини. Сили тертя тут дуже великі, і це помітно погіршує ефективність її роботи. Опір обумовлено взаємодією поверхні тіла труб і замків об стінки свердловини через глинисту кірку, шлам, об промивну рідину. Сила тертя зростає в скривлених ділянках свердловини, при високих щільності і структурно-механічних властивостях бурового розчину і збільшується на ділянках локальних перегинів стовбура.

Тому УК даного типу доцільно застосовувати лише у вертикальній свердловині, коли велика частина її закріплена обсадною колоною, тобто перераховані вище фактори зведені до мінімуму.

Спочатку відгвинчують вільну частину бурильної колони від схопленого інструменту і піднімають її зі свердловини. Знаючи інструмент у зоні прихвату, підбирають і спускають у свердловину УК, що складається з безпечного переводника, ударного механізму, молота і далі бурильної колони і згвинчують з інструментом у зоні прихвату. Оптимальна швидкість удару забезпечується ходом бойка від вихідного положння до ковадла, що приблизно дорівнює 0,2 м. Пружнє подовження бурильної колони при кожнім ударі знизу-нагору залежить від зусилля розчіплювання замка УМ, величина якого при роботі призначається звичайно в межах G2 =200600 кН. Саме з таким зусиллям треба натягнути бурильну колону понад власну вагу для забезпечення кожного удару.