Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

В процессе эксплуатации бурильная колонна может находиться только в двух состояниях — работоспособ­ном и неработоспособном.

Работоспособность — это такое состояние, при котором колонна способна выполнять заданные функции с парамет­рами, установленными требованиями технической докумен­тации.

Отказ — состояние, заключающееся в нарушении работо­способности. Для каждого элемента колонны установлены критерии перехода из работоспособного состояния в нерабо­тоспособное при достижении колонной некоторого предель­ного состояния. Это состояние характеризуется некоторыми основными геометрическими размерами ее элементов: тол­щиной стенки, наружным диаметром, высотой профиля резь­бы. Кроме того, предельное состояние бурильной колонны может обусловливаться не износом, а поломками вследствие явлений механической усталости.

Все отказы бурильной колонны можно разделить на две большие группы — внезапные и износовые.

На рис. 10.5 представлена классификация отказов буриль­ных колонн.

К внезапным относятся все отказы, приводящие к обрыву бурильной колонны, т. е. происходящие в скважине и обна­руживаемые в процессе бурения. Наиболее часто такие отка­зы связаны с усталостным разрушением резьбовых соедине­ний бурильных труб. Значительно реже происходят анало­гичные поломки замков. Крайне редки поломки муфт и зам­ков по трубной резьбе. Второй по распространенности вне­запный отказ — вырыв одной детали колонны из другой в ре­зультате усталостного разрушения витков резьбы.

Основной особенностью внезапных отказов является то, что, возникая в скважине, они влекут за собой значительные затраты времени, связанные с их обнаружением и ликвида­цией обрыва. Нередко такие отказы приводят к авариям, на ликвидацию которых затрачиваются месяцы, а в некоторых случаях дальнейшее бурение скважины становится невозмож­ным.

Постепенные, или износовые отказы в основном связаны с износом (истиранием поверхности), который, как правило, протекает медленно и не влечет за собой внезапного разру­шения. Исключение составляют отказы, вызванные заеда­нием резьбы. Эти отказы возникают внезапно, но поскольку они не приводят к обрыву колонны, то их целесообразно отнести к группе износовых (Л. А. Лачинян, С. А. Угаров, 1975 г.). Кроме того, физическая сущность заедания резьбы связана с явлениями изнашивания. Наиболее частыми вида­ми износовых отказов являются отказы муфт, труб и замков

вследствие износа (истирания) наружной поверхности, отка­зы замков в результате износа и заедания резьбы.

В разведочном бурении встречается также и такой вид из — носового отказа, как промыв резьбы труб и замков — абра­зивная эрозия резьбы частицами шлама, содержащимися в промывочной жидкости.

Рациональная эксплуатация бурильных колонн позволяет обеспечить их безотказность, долговечность и ремонтопри­годность.

Безотказность характеризуется наработкой на отказ (длительностью работы до отказа или длительностью работы между отказами), потоками отказов (средним числом отказов в единицу рабочего времени) и вероятностью безотказной работы (вероятностью того, что в заданном интервале рабоче­го времени не произойдет отказа).

Расчет безотказности бурильной колонны производится отдельно для внезапных и износовых отказов.

Долговечность — свойство колонны бурильных труб сохра­нять работоспособность до предельного состояния с необхо­димыми перерывами для технического обслуживания и ре­монтов. Основными показателями являются ресурс (количес­тво метров бурения, обеспечиваемое данной колонной до ее предельного состояния) и срок службы (календарная продол­жительность эксплуатации).

Долговечность бурильной колонны рассчитывается по от­ношению ко всем отказам — как внезапным, так и износовым.

Ремонтопригодность бурильной колонны — способность к восстановлению работоспособности после отказов зависит исключительно от конструктивного исполнения отдельных элементов бурильной колонны. По принципам конструктив­ного решения бурильная колонна относится к ремонтируе­мым конструкциям, а ее элементы — к неремонтируемым.

По характеру и режиму эксплуатации бурильная колонна относится к конструкциям, эксплуатируемым до предельного состояния в циклически регулярном режиме. Элементы бу­рильной колонны — конструкции, эксплуатируемые в цикли­чески регулярном режиме до первого отказа.

По характеру последствий отказа бурильная колонна отно­сится к конструкциям, утрата работоспособности которых приводит к простою технологической установки и дополни­тельным материальным и трудовым затратам. Из этих основ­ных условий исходят в эксплуатационных расчетах надежно­сти бурильной колонны.

Комментарии запрещены.