Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

На рис. 10.1 представлена схема классифика­ции бурильных труб, в основу которой положен принцип конструктивного исполнения соединительных элементов, обеспечивающих прочное, герметичное, быстрое соединение отдельных труб в колонну и необходимые эксплуатационные качества.

Конструкция бурильных труб определяется их назначени­ем. Для твердосплавного и шарошечного бурения скважин диаметром 76 мм и более применяются стальные трубы муф­тово-замкового соединения (рис. 10.2). Такие трубы имеют наружную коническую резьбу. Разъемная резьба соединений также коническая, а наружный диаметр соединений может превышать диаметр гладкой части труб. В настоящее время вы-

Рис. 10.1. Классификация бурильных труб (по В. Г. Кардышу) 194

Рве. 10.2. Соединительные элементы труб муфтово-замкового соединения

пускаются три типа бурильных труб для колонн муфтово­замкового соединения:

ТБВ — бурильные трубы 1 с высаженными внутрь концами (рис. 10.2, а) диаметрами 60, 73, 89, 102, 114, 127, 140 и 168 мм;

ТБИ — бурильные трубы 1 с высаженными наружу конца­ми (рис. 10.2, б) диаметрами 60, 73, 89, 102, 114 и 140 мм;

ТБПВ — бурильные трубы с приваренными замками диа­метром 60, 114 и 127 мм.

Бурильные трубы диаметром 60-102 мм имеют длину 6; 8 и 11 м, а трубы диаметром 114-168 мм — длину 11,5 м.

Для соединения отдельных бурильных труб в свечи (соединения из двух, трех и четырех труб, оснащенных на концах быстроразъемными замками и свинчиваемых в ко­лонну бурильных труб) применяются муфты 2 (см. рис. 10.2). Соединительная резьба — трубная, треугольная, закругленного профиля, с углом при вершине 60°, шагом 3,175 мм и конус­ностью 1:16. Свечи в колонну соединяются замками 3 (рис. 10.2, в) следующих типов: ЗН — с нормальным проходным от­верстием; ЗШ — с широким проходным отверстием; ЗУ — с увеличенным проходным отверстием только для ТБИ (при ис­пользовании съемных керноприемников). Например, для бу-

Рис. 10.3. Ниппельные соединения:

а — ниппель типа А для соединения труб в свечу; б — ниппель типа Б для соединения свечей бурильных труб

рильных труб диаметром 114 мм используются следующие замки: ЗН-140 с dH = 140 мм, dB = 58 мм и резьбой 3-117; замок ЗШ-146 с dH = 146 мм, dB = 80 мм и резьбой 3-121; за­мок ЗУ-155 с dH = 155 мм, d„ = 95 мм и резьбой 3-133.

Для соединения элементов замка применяется резьба с по­вышенной конусностью (1:4), укрупненным шагом (5,08 мм). У замков ЗУ конусность резьбы 1:6 и шаг 6,35 мм.

При алмазном бурении требуется уменьшение диаметра соединений, что привело к применению внутренней цилинд­рической резьбы на трубах ниппельных соединений, имею­щих такую же резьбу. Стальные бурильные трубы с ниппель­ным соединением (рис. 10.3) должны отвечать следующим общим требованиям. Поверхность труб должна быть гладкой. Внутренняя поверхность высаженной части труб и переход­ная часть не должны иметь резких уступов. Ниппели не должны иметь трещин, волосовин, плен, раковин и расслое­ний. Вырубка, заварка или заделка дефектных мест не допус­кается.

С целью сокращения числа резьб в колонне применяется нарезка непосредственно на трубах («труба в трубу») или сварка резьбовых концов с трубами. Для повышения надеж­ности резьбы могут снабжаться центрирующими шейками, воспринимающими поперечные и изгибающие усилия при свинчивании и работе труб.

Бурение с гидротранспортом керна привело к появлению принципиально нового типа двойных бурильных колонн, со­стоящих из концентрически расположенных труб. Наружные трубы снабжены разъемными соединениями, со слабокониче — ской резьбой, а внутренние имеют соединения, предназначен-

Рис. 10.4. Области применения бурильных колонн:

а — диаметр скважины номинальный; б — ствол скважины разработан; а/ — зазор 2 мм; 61 — зазор 5 мм; all, alii, alV — зазор 2,5 мм; 611, 6III, 6IV — зазор 6 мм; I, II, III, IV — тип колонны соответственно СБТН-48, СБТН-54, СБТН-68, ССК-59

а

6 3000 2000 1000 о 3000 2000

3000

2000

1000

I

О П

Частота Вращения, мин

скважины, м

3000

то гооо зооо Глубина

V " ■           і і *

2000

КЁ

Уп чГ       %   1   % % ж ь

г’   V     % А     % % т %

ные только для изоляции кольцевого и центрального каналов колонны и предотвращения перетока между ними промывоч­ной жидкости.

Каждый тип бурильных труб имеет определенную область применения (рис.10.4). Трубы ниппельного соединения (СБТН) предназначены для бурения скважин алмазными и твердо­сплавными коронками малого диаметра и шарошечными до­лотами, диаметры которых незначительно отличаются от диа­метров труб. При использовании стальных труб допускается применение коронок и долот ближайшего к трубам и сле­дующего диаметра. Легкосплавные трубы (ЛБТН — ниппель­ные и ЛБТМ — муфтово-замковые) рекомендуются лишь при бурении алмазными коронками ближайшего к ним диаметра.

Наиболее универсальны трубы муфтово-замкового соеди­нения (М3), так как их можно использовать при бурении ал­мазными и твердосплавными коронками и долотами, диаметр которых может на три-четыре размера превосходить диаметр соединений.

Утяжеленные бурильные трубы (УБТ) устанавливают непо­средственно над долотом для увеличения жесткости нижней части бурильной колонны и создания необходимой нагрузки на долото. Наружные диаметры УБТ — от 108 до 299 мм, внут­ренние — от 38 до 100 мм. Длина отдельных труб — 6,5; 8; 12,5 м. Масса 1 м УБТ изменяется от 63 до 489,5 кг. Соедине­ние УБТ между собой и с бурильными трубами обеспечивает­ся замковой резьбой.

Центраторы квадратные располагают в колонне УБТ че­рез каждые 12-15 м для стабилизации низа бурового снаряда в скважине. Размеры центраторов по диагонали — 190, 214 и 255 мм. Ребра центраторов заправляются твердосплавными штырями.

Ведущие бурильные трубы служат для передачи вращения от бурового станка колонне бурильных труб. Они обычно имеют круглое либо квадратное сечение со стороной квадра­та 80; 112, 140 и 155 мм. Верхняя резьба ведущих труб — ле­вая.

Переходники (переводники) предназначены для соединения различных частей бурового снаряда. В зависимости от назна­чения, расположения и условий работы они подразделяются на следующие виды.

Переводники для ведущих труб: а) верхний ПВ — для со­единения ведущей трубы с вертлюгом, резьба на обоих кон­цах левая; б) нижний ТН — для соединения ведущей трубы с бурильной колонной, резьба на обоих концах правая.

Промежуточные проводники служат для соединения раз­личных частей бурильной колонны: а) муфтовые переводники М — для соединения ниппельных концов различных диамет­ров, например М-76/86, где в числителе обозначена замковая резьба 3-76, а в знаменателе — 3-86; б) ниппельные перевод­ники Н — для соединения муфтовых концов различных диа­метров, например Н-147/171; в) переходные переводники П — для соединения муфтового конца с ниппельным, например, П — 76/66, в числителе — внутренняя резьба 3-76 для соединения с ниппельным концом, а в знаменателе — наружная резьба 3-66 для соединения с муфтовым концом.

Комментарии запрещены.