double arrow

ВЫБОР ЭЛЕМЕНТОВ БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ


Бурильная колонная состоит из следующих элементов: утяжеленных бурильных труб (УБТ), стальных (СБТ) или легкосплавных бурильных труб (ЛБТ), ведущей бурильной трубы, резьбовых переводников, цен­траторов и калибраторов.

Бурильные колонны бывают следующими:

одноразмерными (или одноступенчатыми), составленными из бу­рильных труб одного и того же наружного диаметра;

многоразмерными (многоступенчатыми), составленными из труб различных наружных диаметров (двух-, трех- или четырехразмерными);

многосекционными, составленными из нескольких участков труб одной и той же группы прочности, одного и того же наружного диа­метра с одинаковой толщиной стенки и одинаковой конструкцией резьбовых соединений.

Нижний участок бурильной колонны составляют из УБТ, устанав­ливаемых непосредственно над долотом или забойным двигателем.

Колонна бурильных труб при бурении скважины подвергается воз­действию различных статических и динамических нагрузок. При буре­нии с помощью забойных двигателей (турбо-, электробуров, объемных двигателей) на колонну бурильных труб действуют следующие нагруз­ки: осевая сила растяжения от собственного веса колонны и перепада давления в забойном двигателе; осевая сила сжатия, создаваемая весом части колонны; момент, прикладываемый к колонне для ее периодиче­ского проворачивания и др.




При роторном бурении на колонну бурильных труб кроме осевых сил растяжения и сжатия действуют еще и дополнительные нагрузки: за счет изгибающего момента от действия центробежных сил при вра­щении колонн; за счет крутящего момента, необходимого для непре­рывного вращения колонны и др. Изгибающие напряжения в колонне носят переменный характер и зависят от осевой нагрузки, частоты вращения, диаметра труб и скважины, кривизны ее ствола и др. Под действием крутящего момента возникают касательные напряжения,

которые в колонне бурильных труб возрастают от забоя к устью сква­жины.

Бурильные стальные трубы выпускаются в соответствии с ГОСТ 631–75 и имеют следующие показатели:

Группа прочности ..... Д К Е Л М Р Т

Предел текучести, МПа 380 500 550 650 750 900 1000

Временное сопротивление, МПа 650 700 750 800 900 1000 1100

Трубы диаметром 60–102 мм имеют длину 6,8 и 11,5 м, а диамет­ром 114–168 мм – 11,5 м.

Выпускаются трубы следующих типов:

В – с высаженными внутрь концами и навинченными замками;

Н – с высаженными наружу концами и навинченными замками;

ВК – с высаженными внутрь концами и коническими стабилизи­рующими поясками;

НК – с высаженными наружу концами и коническими стабилизи­рующими поясками.

Кроме того, бурильные трубы бывают обычной и повышенной (П) точности изготовления.

Бурильные трубы типов В и Н имеют обычную трубную резьбу треугольного профиля. На трубах типов ВК и НК нарезается трапецеи­дальная резьба.



Для соединения бурильных труб применяются муфты и замки. Замки бывают следующих типов: ЗН – с нормальным проходным от­верстием; ЗШ – с широким проходным отверстием; ЗУ – с увеличен­ным проходным отверстием.

Размеры и масса стальных бурильных труб и легкосплавных бу­рильных труб, а также муфт и замков к ним приведены в табл. 8.1–8.6.

Для бурения неглубоких вертикальных скважин роторным спосо­бом рекомендуется применять трубы типа ТБВ, ТБН, ТБВК и ТБПВ; для бурения глубоких скважин в осложненных условиях – трубы типа ТБВК, ТБНК, ТБС и ТБПВ; для бурения вертикальных скважин с ис­пользованием забойных двигателей – трубы типа ТБН, ТБНК и ТБПВ; для бурения наклонно направленных скважин с использованием за­бойных двигателей – трубы типа ТБНК, ТБПВ и ЛБТ.

Наддолотный комплект, обычно принимаемый длиной 500 м, уста­навливается над УБТ и составляется из бурильных труб типа ТБПВ, ТБНК, ТБС, ТБПВ группы прочности Д с максимальной толщиной стенки.

Размеры и масса ведущих труб сборной конструкции квадратного сечения приведены в табл. 8.7 (изготовляются из стали групп прочно­сти Д и К, переводники – из стали 40ХН).

Размеры,масса и жесткость стальных бурильных труб. Таблица 8.1

   
Труба Муфта Масса, кг Жесткость, кН⋅м2
Диаметр, мм толщина стенки, мм наруж- ный диа­метр, мм длина, мм
услов­ный наруж­ный внут-рен-ний 1 м гладкой трубы Двух высодок муф­ты при изгибе EI при сдвиге GI0
Бурильные трубы с высаженными внутрь концами
60,3 46,3 42,3 9,15 11,3 1,5 2,7
59 55 51 11,4 14,2 16,8 2,0 4,2
75 71 67 14,2 17,8 21,2 3,2 4,4
101,6 87,6 85,6 83,6 81,6 16,4 18,5 20,4 22,4 5,0 7,0
114,3 100,3 98,3 96,3 94,3 92,3 18,5 20,9 23,3 25,7 28,0 6,0 9,0
113 111 109 107 20,7 23,5 26,2 28,9 6,5 10,0
139,7 123,7 121,7 119,7 117,7 7,5
168,3 150,3 148,3 35,3 39,0 9,5 16,7
60,3 46,3 42,3 9,15 11,3 1,5 2,7
59 55 51 11,4 14,2 16,8 2,5 4,7    
Бурильные трубы с высаженными наружу концами
75 71 67 9 11 14,2 17,8 21,2 3,5 5,2 320 385 439
                                               








Сейчас читают про: