Menu

Бурильнi труби

Бурильна колона застосовується для капiтального ремонту свердловин з метою здiйснення ремонтно-вiдновлювальних i ловильних робiт, а також для бурiння нового стовбура у свердловинi, для розбурювання цементних пробок, металевих предметів.

Бурильна колона включає з’єднанi мiж собою (зверху вниз) ведучi труби, бурильнi труби та обважненi бурильнi труби.

Ведуча труба з’єднує вертлюг iз бурильною колоною, призначена для передачi обертання вiд ротора до бурильних труб.

Через них забезпечується нагнітання рідини у свердловину. Ведучі бурильні труби виготовляють збірними (складеними з трьох деталей) і суцільними. Найбільше застосування знаходять збірні ведучі труби квадратного перерізу, тому що вони прості у виготовленні. Збірні ведучі труби складаються з штанг, верхнього та нижнього перевідників для з’єднання відповідно з вертлюгом і трубами. На кінцях ведучих труб нарізується зовнішня конічна різь з кроком 8 ниток на довжині 25,4мм і конусністю 1:16. Ведуча труба у своїй верхній частині має ліву різь, а внизу – праву. Ведучі труби виготовляють з сталі груп міцності Д і К, перевідники – з сталі марки 40ХН. Зовнiшний дiаметр цих труб складає 89-299 мм за товщини стiнки 28-99 мм.

Стандарт передбачає виготовлення таких сталевих безшовних бурильних труб i з’єднувальних муфт до них (табл. 3.35, 3.36):

типу 1 – з потовщеними всередину кiнцями i муфтами до них;

типу 2 – з потовщеними назовнi кiнцями i муфтами до них;

тип 3 – з потовщеними всередину кiнцями i конiчними стабiлiзуючими поясками;

тип 4 – з потовщеними назовнi кiнцями i конiчними стабiлiзуючими поясками.

Труби всiх чотирьох типiв виготовляються довжиною:

6,8 i 11,5 м – за умовного дiаметра вiд 60 до 102 мм;

11,5 мм – за умовного дiаметра вiд 114 до 168 мм.

Товщина стiнки труб складає 7-11 мм.

В одній партії труб допускається до 10 % труб кожної довжини з відхиленням – 0,3м. За довжиною муфти допустиме відхилення складає ±0,3мм. Труби довжиною 8 і 11,5м поставляють без муфт, довжиною 6м – з муфтами.

Таблиця 3.35 – Характеристика бурильних труб

Умовний діаметр бурильної труби, мм

Зовнішні діаметри елементів труби, мм

гладкої труби

замків

ЗН

ЗШ

з’єдну-вальних муфт

Товщина стінки труб, мм

Площа поперечного перерізу тіла гладкої частини труби, см2

Площа перерізу по внутрішньому діаметру труби, см2

Маса 1 м гладкої частини труби, кг

Зведена маса 1 м труби, кг

Розтягуюче навантаження, за якого напруга в тілі труби сягає межі текучості в залежності від групи міцності сталі, кН

короткої

середньої

довгої

Д

К

Е

Л

М

60

60,3

80

 

80

7

9

11,7

14,5

16,8

14,0

9,15

11,3

10,4

12,5

10,5

12,6

10,1

12,2

450

550

600

700

650

800

750

950

900

1100

73

73

95

108

95

7

9

11

14,5

18,1

21,4

27,3

23,7

20,4

11,4

14,2

16,8

13,1

15,8

18,4

13,2

15,9

18,5

12,7

15,4

17,9

550

700

800

700

900

1050

800

1000

1200

950

1200

1400

1100

1350

1600

89

89

108-113

118

108

7

9

11

18,0

22,6

26,9

44,2

39,6

35,2

14,2

17,8

21,2

16,4

19,9

23,2

16,5

20,0

23,3

15,8

19,3

22,6

700

850

1000

950

1150

1350

1000

1250

1500

1150

1450

1750

1350

1700

2000

Таблиця 3.36 – Розміри бурильних труб із висадженими всередину кінцями та муфт до них

Умовний діаметр труби, мм

Труба

Муфта

Маса, кг

зовнішній діаметр, мм

товщина стінки, мм

внутрішній діаметр, мм

зовнішній діаметр, мм

довжина, мм

1 м гладкої труби

двох висаджених кінців (для однієї муфти)

муфти

60

60,3

7

9

46,3

42,3

80

140

9,15

11,3

1,2

1,4

2,7

73

73,0

7

9

11

59,0

55,0

51,0

95

166

11,4

14,2

16,8

1,6

2,4

2,2

4,2

89

89,0

7

9

11

75,0

71,0

67,0

108

166

14,2

17,8

21,2

2,4

3,4

3,2

4,4

102

101,6

7

8

9

10

87,6

85,6

83,6

81,6

127

184

16,4

18,5

20,4

22,4

3,0

3,4

3,8

4,0

7,0

114

114,3

7

8

9

10

11

100,3

98,3

96,3

94,3

92,3

140

204

18,5

20,9

23,3

25,7

28,0

4,6

5,8

6,0

6,6

6,4

9,0

Таблиця 3.37 – Групи міцності сталі для бурильних труб і муфт до них

Показники

Група міцності сталі

Д

К

Е

Л

М

Р

Т

Тимчасовий опір σо, МПа, не менше

Межа текучості σт, МПа, не менше

Відносне видовження, %, не менше

за δ5

за δ10

Відносне звуження після розриву φ, %,

не менше

Ударна в’язкість αк, 105 Па, не менше

650

380

 

16

12

 

40

4

700

500

 

12

10

 

40

4

750

550

 

12

10

 

40

4

800

650

 

12

10

 

40

4

900

750

 

12

10

 

40

4

1000

900

 

12

10

 

40

3

1100

1000

 

12

10

 

40

3

Труби виготовляють iз сталей груп мiцностi Д, К, Е, Л, М, Р,Т (табл. 3.37).

Випускаються труби з правою i лiвою рiззю.

З’єднувальні муфти для труб з умовним діаметром 114мм і менше виготовляють зі сталі такої групи міцності: якщо труба з сталі групи міцності Д, то муфта повинна бути зі сталі групи міцності К і т.д. Труби з умовним діаметром 114мм і більше та муфти до них виготовляють з одної групи міцності сталі. На обох потовщених кінцях бурильної труби нарізають трубну різь: крок 3,175мм на довжині 25,4мм; конусність 1:16. Нижче приводяться приклади умовних позначень труб і муфт до них:

бурильна труба діаметром 127мм з потовщеними всередину кінцями з товщиною стінок 8мм, зі сталі групи міцності К – труба 127х8К, ГОСТ 631 – 75;

та ж труба підвищеної точності виготовлення – труба П 127х8К, ГОСТ 631-75;

з’єднувальна муфта до тих же труб – муфта 127К, ГОСТ 631-75;

бурильна труба з умовним діаметром 140мм з потовщеними назовні кінцями з товщиною стінок 9мм зі сталі групи міцності Е – труба Н140х9Е, ГОСТ 631-75;

та ж труба підвищеної точності виготовлення – труба НП140х9Е, ГОСТ 631-75;

з’єднувальна муфта до тих же труб – муфта М140Е, ГОСТ 631-75.

Для труб і муфт з лівою різзю після слова труба або муфта ставиться літера Л.

Бурильні замки випускають трьох типів: 3Н і 3Ш – замок з нормальним і широким прохідним отвором для труб з потовщеними всередину кінцями; 3У – замки з збільшеним прохідним отвором для труб з потовщеними зовні кінцями. Наприклад, замок 3Н-108, замок З3-155, замок 3Н – 108Л (ліва різь).

Бурильні труби з привареними з’єднувальними кінцями випускають двох типів: ТБПЗ – з’єднувальні кінці приварюють до потовщеної зовні частини; ТБП – зварювання здійснюється до потовщеної частини. Труби типу ТБПВ випускають за технічними умовами 4МТУ 3756-53 і 4МТУ 176-60, а типу ТБП – за ГОСТ 631-75.

Бурильні труби з блокуючими поясками ТББ мають на кінцях циліндричну різь з кроком 4 мм, упорну з’єднину труби з замком і туге спряження з замком.

Бурильні труби зі стабілізуючими поясками мають гладкі ділянки безпосередньо за нагвинченим ніпелем і муфтою замка та стабілізуючі ущільнені пояски на замках, конічну (1:32) трапецеїдальну різь з кроком 5,08мм, упорну з’єднину труби з замком, туге спряження труби з замком. Випускаються ці труби з потовщеними всередину ТБв і зовні ТБз кінцями у відповідності з ГОСТ 631 – 75.

Легкосплавні бурильні труби (ЛБТ) виготовляють з потовщеними всередину кінцями методом прямого пресування зі стопу алюмінію – міді – магнію. Вони призначені для турбінного та роторного способів буріння. Застосовують також бурильнi труби iз алюмiнiєвого стопу Д16-Т, особливiстю яких є менша маса.

З метою прискорення спуско-пiднімальних операцiй згвинчують i розгвинчують не всi труби, iз яких складена бурильна колона, а по декiлька труб. Комплект таких труб називають свiчкою. Свiчка може бути зiбрана iз двох труб загальною довжиною до 25 м (по 11,5 м) за висоти вежi 41-45 м та iз трьох труб довжиною до 37 м за висоти вежi 53-58 м. З’єднання труб у свiчцi та свiчок мiж собою здiйснюють бурильними замками. За наявностi труб меншої довжини збирають спочатку так званi двотрубки (двi шестиметровi труби, що з’єднанi муфтою), а двотрубки i свiчки з’єднують бурильними замками. Отже, основними з’єднуючими елементами є бурильнi замки, а муфти застосовують тiльки для збирання двотрубок.

Для збiльшення ваги та жорсткостi бурильної колони в її нижчiй частинi встановлюють обважненi бурильнi труби, якi дають змогу за вiдносно невеликої довжини створювати частиною їх ваги необхiдне навантаження на бурове долото (табл. 3.38).

 

Таблиця 3.38 – Розміри та маса обважнених бурильних труб

Показники

Умовний діаметр ОБТ, мм

 

73

89

114

140

Діаметр, мм:

зовнішній

прохідного каналу

Площа поперечного перерізу, см2:

тіла труби

прохідного каналу

Маса 1 м труби, кг

 

95

32

 

63

8,05

49

 

108

38

 

80

11,35

63

 

146

75

 

123

44,2

97

 

178

80

 

198

50,3

156

 

Обважнені бурильні труби (ОБТ) виготовляють двох типів: гладкі по всій довжині та з конусною проточкою. Їх поставляють із внутрішньою різзю на обох кінцях (наддолотні); із внутрішньою різзю на одному кінці та зовнішньою на другому (проміжні). ОБТ має замкову різь. ОБТ діаметром 146мм виготовляють довжиною 6 і 8м, діаметром 178 і 203мм – довжиною 8 і 12м. ОБТ виготовляють з сталі групи міцності Д і з сталі марки 36Г2С. Обважнені бурильні труби збалансовані (ОБТЗ) мають кращі експлуатаційні характеристики і підвищену міцність різьових з’єднин. Ці труби виготовляють зі сталі марок 38 ХНЗМФА за ГОСТ 4543-71 (межа текучості 750МПа) і 40 ХНМА (межа текучості 650МПа).

У ході виконання капiтального ремонту свердловин зі здiйсненням бурових робiт (бурiння нового стовбура, розбурювання цементної пробки тощо) застосовують багато iншого бурового обладнання та iнструменту. Воно вивчається детально в курсi бурiння свердловин, а тому тут не розглядається.

Відзначимо тiльки, що для забурювання нових стовбурiв, бурiння багатовибiйних i горизонтальних стовбурiв використовуються укороченi турбобури. У ході капiтального ремонту свердловин для розбурювання цементних стаканiв використовують секцiйнi турбобури.

Оставьте свой комментарий

Оставить комментарий от имени гостя

0
  • Комментарии не найдены

Последние материалы

Заключение (Грунты)

При построении курса учитывалась необходимость его использования для различных гидротехнических специальностей и специализаций. В качестве основной части для студентов всех гидротехнических специальностей следует считать обязательным прочтение гл. 1—7. В гл. 8...

25-08-2013 Просмотров:2648 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Представления о решении задач нелинейной механики грунтов

На современном этапе развития нелинейного направления механики грунтов оформились два основных подхода к решению практических задач расчета грунтовых оснований и сооружений: нелинейно-упругий и упругопластический (А. К. Бугров, С. С. Вялов...

25-08-2013 Просмотров:5345 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Прочность грунтов при сложном напряженном состоянии

Для сред и материалов, обладающих сплошностью, предложено много различных условий прочности. Для оценки прочности грунтов наиболее широкое распространение получило условие Мора—Кулона (2.38), не содержащее промежуточного главного напряжения а2 и тем...

25-08-2013 Просмотров:2568 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Еще материалы

Первая собственная частота колебаний мон…

Из теории колебаний механических систем известно, что с увеличением числа внешних связей, наложенных на конструкцию, частота ее собственных колебаний повышается. Поэтому первая собственная частота колебаний моноопоры при эксплуатации ее в проеме...

28-01-2011 Просмотров:4574 Морские буровые моноопорные основания

Измерение деформаций

Деформации измеряются тензометрами, тензорезисто- рами, компараторами (деформации сжатия и растяжения) и сдвигомерами (деформации сдвига). Механические тензометры — это приборы, в которых использован принцип неравноплечего рычага для увеличения небольших деформаций верхнего слоя...

19-03-2013 Просмотров:10554 Обследование и испытание сооружений

Основная расчетная модель и уравнение ко…

Основная расчетная модель. Для решения задачи консолидации вводятся дополнительные представления о влиянии давлений в поровой воде на напряженное состояние скелета грунта. Принимается естественное представление, что касательные напряжения в грунте могут...

25-08-2013 Просмотров:2059 Грунты и основания гидротехнических сооружений