Бурильная колонна для ГЛ-10.. 4. бурильная колонна назначение и состав бурильной колонны
 Скачать 0.77 Mb.
|
|
4.4.5. Ведущие бурильные трубы Ведущие бурильные трубы (ВТ) (рис.4.8) предназначены для передачи крутящего момента от ротора к долоту или, напротив, восприятия дошедшего до устья реактивного момента забойного двигателя к ротору через бурильную колонну при одновременной подаче последней к забою в процессе бурения или при проработке ствола скважины. ВТ снабжены концентрически расположенным осевым каналом для прохода жидкости и имеют по наружному сечению квадратную, шестигранную или крестообразную форму. По конструктивному исполнению ВТ выпускаются в двух вариантах: сборной и цельной конструкции. Наибольшее распространение получили ВТ сборной конструкции квадратного сечения с внутренним цилиндрическим каналом (рис.4.8.а). Они изготовляются по ТУ 14-3-755-78 со стороной квадрата 80 мм и менее, а по ТУ 14-3-126-73 – более 80 мм. ВТ с обоих концов снабжена трубной резьбой. На верхний конец ВТ навинчивается верхний штанговый переводник (ПШВ), посредством которого ВТ соединяется со стволом вертлюга с помощью замковой резьбы, а на его нижний конец навинчиваются нижний штанговый переводник (ПШН) и далее предохранительный переводник (для соединения с первой сверху бурильной трубой. Предохранительный переводник необходим для защиты замковой резьбы ПШН от износа из – за частого свинчивания – развинчивания ВТ и по достижении предельно допустимого износа он заменяется на новый. Все резьбы на нижнем конце ВТ выполняются правые, а на верхнем- левые. Основные размеры ВТ приведены в табл. 4.9. Таблица 6.9 - Характеристики ведущих труб
При выборе длины ВТ необходимо иметь в виду, что при малой длине ее увеличивается число наращиваний, а при большой длине затрудняется работа с ней на буровой и при транспортировке. Но в любом случае ВТ должна позволять наращивать инструмент одной длинной или двумя короткими бурильными трубами. В последнее время стали практиковать применение ВТ, позволяющих производить наращивание целыми свечами, что требует увеличенной высоты буровой вышки. Ведущие трубы изготовляются из стали групп прочности Д и К, а переводники к ним – из стали марки 40ХН. Недостатками ВТ рассмотренной конструкции являются соединение переводников к трубе на безупорной резьбе и отсутствие герметизирующих узлов. С целью повышения прочности, герметичности и долговечности созданы ведущие бурильные трубы сборной конструкции ТВБ со стороной квадрата 112,140 и 155 мм, снабженные цилиндрическими блокирующими поясками (конструкции АзНИПИнефти) (рис.4.8,б) и трубы с коническими стабилизирующими поясками типа ТВКП (конструкции ВНИИБТ) и переводники к последним типов ПВВК и ПВНК. Трубы ТВКП изготовляют по ТУ 51-276-86, а переводники – из стали марки 40ХН или 40ХН2МА и соединяют с трубой на резьбе типа ТТ горячим способом. Размеры сторон квадрата ТВКП те же, а диаметры канала соответственно равны 74, 85 и 100 мм. Наряду с ведущими трубами сборной конструкции промышленностью освоен выпуск цельнокатаных ВТ (рис. 4.8, в). В этом случае трубы выполняются с высаженными наружу концами, на которых нарезаются внутренние резьбы. Со стволом вертлюга и бурильными трубами эта ВТ соединяется через предохранительные переводники. Цельнокатаные ВТ прочны, достаточно герметичны и надежны в эксплуатации, однако из-за сложности изготовления выпускаются лишь малых размеров: со стороной квадрата 65 и 80 мм и с внутренним каналом квадратного сечения размером 35 и 50 мм. 4.4.6. Утяжеленные бурильные трубы Утяжеленные бурильные трубы (УБТ) представляют собой толстостенные стальные трубы цельной конструкции (кроме УБТС3) с внутренним каналом круглого сечения и предназначены для увеличения жесткости и веса единицы длины низа бурильной колонны, посредством которого создается нагрузка на долото в процессе бурения. В настоящее время используются УБТ нескольких типов, поставляемые по различным техническим условиям [15]: 1 – с гладкой поверхностью по всей длине; 2 – с проточкой (для лучшего захвата клиньями); 3- квадратного сечения ; 4 –со спиральными канавками. 5 – со спиральными канавками и проточкой; 6 – сбалансированные УБТ; 7 –УБТ по стандарту 7АНИ. УБТ, как правило, имеют с одного конца наружную, а с другого – внутреннюю замковые резьбы (промежуточные УБТ). Кроме того, на каждый комплект предусматривается одна труба с внутренней замковой резьбой на обоих концах (наддолотная УБТ). 4.4.6.1. Горячекатаные утяжеленные бурильные трубы Горячекатаные УБТ изготовляются по техническим условиям ТУ 14-3-385-79 и ТУ 14-3-839-79 из сталей групп прочности Д и К гладкими по всей длине Их основные характеристики приведены в табл. 6.10. По ТУ 14-3-385-79 изготовляются УБТ малых диаметров: 73, 89, и 108 мм. Они используются, главным образом, в структурно – поисковом бурении, а в последнее время -при бурении горизонтальных и боковых стволов через Таблица 4.10- Характеристики горячекатаных УБТ, используемых в глубоком бурении
Механические свойства материалов после нормализации приведены в табл. 4.11 Таблица 4.11 - Механические свойства материалов УБТ
Примечание: в табл.6.10: δу и δс относительное удлинение и сужение спущенную ранее обсадную колонну. В настоящее время все чаще применяются более современные УБТ по ТУ 6325.000-00.00.00 и по стандарту АНИ, которые выпускаются отдельными партиями по заказам буровых предприятий на Сумском НПО [1]. Трубы изготовляются следующих типов (рис.4.9): - гладкие по всей длине (рис.4.9, а); - с проточками под клиновой захват или элеватор (рис.4.9, б); - квадратного сечения (рис.4.9,в); - со спиральными канавками и проточками под клиновой захват или элеватор (рис.6.9, г). УБТ изготовляются диаметром от 79 до 229 мм из легированной стали длиной 8,3 м. По желанию заказчика длина труб может быть увеличена до 9,45 м. Горячекатаные УБТ рекомендуется применять при бурении забойными двигателями без постоянного вращения бурильной колонны. В других условиях рекомендуется использовать УБТ по ТУ 6325.000-00.00.00 или по стандарту АНИ, а при бурении с постоянным вращением бурильной колонны – стабилизированные УБТ (УБТС). УБТ квадратного сечения применяются при наличии факторов, способствующих искривлению скважины или прихвату бурильной колонны. Рекомендуемый радиальный зазор между ребрами УБТ и стенками скважины номинального диаметра (диаметр долота) составляет всего 1,6 мм, что предотвращает образование резких изгибов. Кратно меньшая площадь контакта со стенками скважины (по ребрам УБТ) снижает вероятность прихвата УБТ. УБТ со спиральными канавками применяются в целях уменьшения площади контакта труб со стенками скважины и снижения вероятности прихвата бурильной колонны. Однако эта цель будет достигаться только в случае, если сами канавки не будут забиты вязкой и липкой массой фильтрационной корки, сдираемой со стенок скважины. В целях увеличения износостойкости часто поверхность УБТ наплавляется в нескольких местах (чаще- в двух) твердым сплавом в форме круговых поясков длиной 100…250 мм, размещаемых примерно на одинаковых расстояниях друг от друга. 4.4.6.2. Сбалансированные УБТ Практика эксплуатации УБТ рассмотренных конструкций выявила их существенные недостатки. Вследствие разностенности и динамической несбалансированности эти УБТ при вращениивызывают биение и дополнительные динамические нагрузки. Отсутствие термообработки сказывается на прочности труб и др. В связи с этим освоены и получили широкое применение сбалансированные УБТ (УБТС), изготовляемые путем сверления внутреннего канала, обточки наружной поверхности, термообработки труб, обкатки роликом и фосфатирования резьбы, что существенно повышает динамическую характеристику и прочность труб. Эти трубы подразделяются на УБТС1, УБТС2, УБТС3. УБТС2 отличается от УБТС1 только наличием зарезьбовой разгружающей канавки для уменьшения концентрации напряжений в резьбовой части трубы. УБТС1 в настоящее время сняты с производства. УБТС3 соединяются между собой с помощью бурильных замков, трубные концы которых снабжены трапециадальными трубными резьбами и предназначены для работы в особо тяжелых условиях. По мнению разработчиков изношенные бурильные замки могут быть легко заменены новыми в условиях буровой. Конструкции УБТС2 и УБТС3 показаны на рис.6.10. УБТС3 применяются редко, практически используются лишь УБТС2. Эти трубы изготовляются из хромникельмолибденовых сталей. Концевые участки труб на длине 0,8…1,2 м подвергаются термообработке. Их основные характеристики приведены в табл.4.12, а механические свойства материала - в табл. 4.13. УБТС2 изготовляются в основном в диаметрах 178, 203 и 229 мм. Длина труб любого диаметра составляет 6 м. Таблица 4.12 - Основные характеристики УБТС2
Таблица 4.13 - Механические свойства материала УБТС2
4.4.6.3..УБТ по стандарту 7АНИ УБТ этого типа поставляются по импорту диаметром 127 мм и менее длиной 9,14 м и диаметром 152 мм и более длиной 9,14 и 9,45 м. На концах труб нарезают обычную (по стандарту 7АНИ) или специальную резьбу. Производится термообработка труб по всей длине. Механические свойства материала труб приведены в табл.4.14. Таблица 4.14 - Механичесукие свойства материала импортных труб
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||