Легкосплавные бурильные трубы

С увеличением глубины бурения появилась необходимость в создании легкосплавных бурильных труб (ЛБТ). Иногда в технической литературе эти трубы упоминаются под несколько неудачным названием «алюминиевые бурильные трубы» (АБТ) [1].

ЛБТ изготовляются из сплава алюминия, имеющего кратно меньшую плотность в сравнении со стальными трубами и имеют почти 3 раза меньший вес в воздухе. Это отношение становится еще больше в среде бурового раствора и увеличивается с увеличением его плотности. Поэтому предельная глубина их спуска в 3-4 раза больше, чем стальных труб.

В нашей стране ЛБТ впервые появились в 70 – х годах прошлого столетия, и основной целью их создания было ускорить СПО при той же характеристике грузоподъемного оборудования буровой установки. В последующем были выявлены и другие важные особенности ЛБТ.

- низкая плотность материала ЛБТ обусловливает кратно меньшую силу прижатия труб к стенкам наклонной скважины; этот эффект усиливается с увеличением зенитного угла скважины;

- алюминиевый сплав имеет почти в 3 раза меньший модуль упругости, легче деформируется, поэтому сила прижатия трубы, обусловленная упругостью труб, меньше, чем при использовании стальных труб;

- ЛБТ изготовляются методом прямого гидравлического прессования, что позволяет получать любую конфигурацию наружной и внутренней поверхности труб;

- ЛБТ имеют более гладкую внутреннюю и наружную поверхности и создают примерно на 20% меньшие гидросопротивления течению бурового раствора;

- материал ЛБТ обладает немагнитными свойствами, что позволяет проводить измерения магнитометрическими инклинометрами через бурильную колонну;

ЛБТ легко разбуриваются буровым долотом, что очень важно при ликвидации прихваченной колонны, составленной из ЛБТ.

Все перечисленные особенности относятся к положительным свойствам ЛБТ. Однако им присущи и некоторые отрицательные свойства. Они следующие:

- вследствие низкой твердости материала износ тела ЛБТ происходит более интенсивно;

- алюминиевые сплавы менее стойки к химическому воздействию, что накладывает ограничения на состав бурового раствора;

- алюминиевые сплавы менее термостойки. Так, уже при температуре 150°С предел текучести и пластические свойства сплава начинают падать.

В настоящее время ЛБТ широко применяются в эксплуатационном бурении. Иногда применяют комбинированную бурильную колонну, устанавливая ЛБТ лишь в средней ее части. Это также позволяет значительно уменьшить общий вес и увеличить предельную глубину спуска колонны. ЛБТ нашли применение также в разведочном, структурно-поисковом бурении, при капитальном ремонте скважин, а в последнее время – при бурении скважин с горизонтальным окончанием.

По конструкции ЛБТ подразделяются на следующие типы.

1) трубы сборной конструкции;

2) трубы цельной конструкции (беззамковые ЛБТ).