Солнечная электростанция 30кВт - бизнес под ключ за 27000$

15.08.2018 Солнце в сеть




Производство оборудования и технологии
Рубрики

Назначение конструкции бурильных труб

При всех известных способах бурения бурильная колонна, состав­ленная из бурильных труб, должна обеспечивать передачу от бурового станка вращение и осевую нагрузку породоразрушающему инструменту, охлаждать его и выносить на поверхность продукты разрушения пото­ком жидкости или воздуха в первых двух случаях в виде шлама по затрубному пространству и в третьем — в виде шлама и керна по цент­ральному каналу. Кроме того, бурильная колонна должна выполнять ряд вспомогательных функций при тампонажных работах, борьбе с ос­ложнениями в скважине, ликвидации аварий, проведении исследова­ний в скважине и др.

Выполняя свои функции, бурильная колонна должна обладать вы­сокой надежностью, противостоять как износовым, так и усталост­ным нагрузкам, быстро собираться и разбираться на свечи в виде не­скольких труб или на отдельные трубы (в зависимости от высоты вышки или мачты), которые должны быть легкими и удобными в ра­боте.

Отличительная особенность бурильных колонн муфтово-замкового соединения заключается в том, что диаметр их соединений сущест­венно превышает диаметр трубы, что, с одной стороны, способствует быстрому износу их, с другой — ограничивает частоты вращения и осе­вые нагрузки из-за вибраций, возникающих вследствие значительных зазоров между трубой и стенками скважины. Собственно для бурения на нефть и газ эти недостатки несущественны, так как частоты вра­щения здесь весьма малы (до 150 мин1), а для создания осевых нагру­зок применяют, как правило, утяжеленные бурильные трубы и, сле­довательно, вся колонна бурильных труб растянута.

В геологоразведочном бурении на твердые полезные ископаемые эффективность разрушения пород обусловлена прежде всего высокими частотами вращения и удельными осевыми нагрузками на породораз­рушающий инструмент — буровые станки имеют вращение до 1500 мин-1, а некоторые зарубежные для алмазного бурения — до 4500 мин1. Кроме того, при бурении неглубоких скважин поисковых, картировочных, инженерно-геологических утяжеленные трубы неприемлемы. Поэтому в геологоразведочном бурении широко применяют бурильные трубы специального ниппельного соединения с цилиндрическими резьбами, благодаря которым колонна труб снаружи гладкая, что позволяет мак­симально приблизить ее наружный диаметр к диаметру скважины, т. е. создать наиболее благоприятные условия для ее работы на высо­ких частотах вращения и осевых нагрузках.

В СКВ «Геотехника» разработаны легкосплавные (алюминиевый сплав Д16Т) бурильные трубы ниппельного соединения (ЛБТН-42; ЛБТН-54; ЛБТН-68), которые используют преимущественно в алмаз­ном бурении.

На производственных геологических предприятиях («Кировгеоло — гия», «Центргеология», «Союзгеологоразведка» и др.) разработаны и широко внедряются так называемые комбинированные бурильные ко­лонны из труб ниппельно-замкового соединения. Например, в одной из таких конструкций бурильные трубы диаметром 50 мм с высажен­ными внутрь концами (ГОСТ 7909) и внутренней цилиндрической резьбой диаметром 41,5 мм (ГОСТ 8467) соединялись в свечи ниппе­лями диаметром 50 мм (ГОСТ 8462), в концы которых ввинчивались замки диаметром 57 мм, что значительно сократило зазор между бурильной колонной и стенкой скважины. Это позволило, как и в случае с легкосплавными трубами, резко увеличить частоты вращения и соответственно производительность алмазного бурения.

Известен положительный опыт использования этих труб в соче­тании с легкосплавными в комбинированных бурильных колоннах, где они работали как утяжеленный низ.

Для бурения комплексами типа ССК были разработаны тонкостен­ные бурильные трубы диаметрами 55; 70; 43 мм, соединяемые по спо­собу «труба в трубу», при котором резьбы трапецеидального профиля имеют минимальную конусность (1: 32), что усложняет их изготовле­ние и процесс свинчивания — развинчивания при спуско-подъемных операциях. Нарезаются они непосредственно на концах трубы без их высадки и без использования соединительных деталей, поэтому тело в резьбовой части трубы оказывается весьма тонким. Это обусловлено минимальной толщиной матрицы буровой коронки, вызванной необ­ходимостью размещения в колонковой трубе съемного керноприем — ника и обеспечения необходимых удельных нагрузок на коронку в ус­ловиях бурения твердых пород. Успешное использование таких тон­костенных бурильных труб при высокочастотном алмазном бурении обеспечивается благодаря максимальному приближению диаметров тру­бы и скважины (55 и 59; 70 и 76; 43 и 46 мм) и, следовательно, мини­мальному их изгибу. Кроме того, ВИТРом был создан вариант таких бурильных труб с приваренными резьбовыми концами из более проч­ной стали.

Для бурения комплексами КССК-76-1200 и КССК-76-2000 были разработаны стальные бурильные трубы диаметром 70 мм с высажен­ными внутрь концами, соединяемые муфтами и замками диаметром 73 мм, а для бурения комплексами КССК-76М-2000 и КССК-76-3000 — стальные бурильные трубы диаметром 73 мм. Разъемные и неразъем-

ные резьбы одинаковы: трапецеидальный профиль и конусность 1 : 16. Высадка и сварной шов обеспечивают более высокую прочность труб комплексов КССК в сравнении с трубами комплексов ССК. Для ра­боты в компоновке со стальными трубами при бурении комплекса­ми КССК созданы также легкосплавные (сплав Д16Т) трубы диамет­ром 71 мм со стальными замками диаметром 73 мм с применением тех же резьб. В составе колонны стальных труб имеются легкосплав­ные трубы с такими же резьбами, которые должны располагаться на таких участках бурильной колонны, на которых действуют минималь­ные растягивающие нагрузки и минимальный крутящий момент. Такая компоновка стальных и легкосплавных труб позволяет бурить комп­лексом КССК-76М-2000 скважины глубиной до 2750 м.

Основным отличием бурильных труб комплексов ССК и КССК от бурильных труб, применяемых в традиционном бурении, является увеличенный внутренний диаметр и гладкий внутренний канал обра­зуемой ими бурильной колонны, необходимый для свободного прохож­дения съемного керноприемника. Это обеспечивается ценой сниже­ния прочности труб в сравнении с трубами для традиционного бурения в результате уменьшения толщины стенок в резьбовой части. Однако, как было уже отмечено, снижение прочности компенсируется умень­шением зазора между стенкой скважины и колонной бурильных труб и, следовательно, снижением изгибающих нагрузок.

К концу 1980-х годов бурильные трубы для различных спосо­бов геологоразведочного бурения были представлены большим раз­нообразием конструкций, и стала очевидной назревшая проблема их унификации по диаметрам, толщинам стенок и применяемым резьбам.

В СКВ «Геотехника» был разработан ГОСТ Р 51510—99 «Трубы бурильные геологоразведочные». Все трубы восьми типов разбиты на три группы, характеризующие области их применения: 1-е бурение традиционное колонковое и бескерновое; 2-е бурение со съемным кер — ноприемником и 3-е бурение с пневмо — и гидротранспортом керна.

К первой группе относят трубы:

— бурильные стальные универсальные (ТБСУ) диаметром 43; 55; 63,5; 70; 85 мм с приваренными замками тех же диаметров, разрабо­танные взамен труб ниппельного и муфтово-замкового соединения, которые сочетают в себе преимущества тех и других: гладкую наруж­ную поверхность с прочностью, удобством и быстротой свинчивания замковых резьб;

— бурильные легкосплавные (ТБЛ) тех же диаметров, что и тру­бы ТБСУ, разработаны взамен труб ниппельного соединения типа ЛБТН-42, ЛБТН-54, ЛБТН-68; унифицированы с замковыми резьба­ми труб ТБСУ;

— бурильные утяжеленные (ТБУ) диаметром 57; 73; 89; 108 мм л с приваренными замками тех же диаметров; разработаны взамен труб

УБТ-57, УБТ-Р-73, УБТ-89, УБТ-108; унифицированы с замковыми резьбами труб ТБСУ и ТБЛ.

Ко второй группе относят трубы:

— бурильные стальные легкой серии (ТБСЛ) диаметром 43; 55; 70; 89; 114 мм с приваренными резьбовыми;

— бурильные стальные тяжелой серии (ТБСТ) диаметром 55; 70; 85; 102 мм с приваренными замками, диаметры которых максимально приближены к диаметрам соответствующих труб;

— бурильные легкосплавные тяжелой серии (ТБЛТ) тех же диа­метров, что и трубы ТБСТ, унифицированы с замковыми резьбами труб ТБСТ.

К третьей группе относят трубы:

— бурильные двойные с наружной стальной трубой (ТБДС) диа­метром 48; 57; 73; 89; 108; 114; 127 мм с присоединенными на цилин­дрической резьбе замками, диаметры которых максимально приближе­ны к диаметрам соответствующих труб, частично (на трубах диаметром 48; 57; 73) унифицированы с замковыми резьбами труб ТБСТ и ТБЛТ;

— бурильные двойные с наружной легкосплавной трубой (ТБДЛ) диаметром 73; 89; 108; 127 мм, унифицированы с резьбами труб ТБДС тех же диаметров.

Трубы типа ТБСЛ разработаны ВИТРом, остальные семь типов — СКБ «Геотехника».

Комментарии запрещены.