Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Тема 4. Бурильная колонна..pdf
Скачиваний:
22
Добавлен:
16.01.2021
Размер:
1.71 Mб
Скачать

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

 

 

 

 

 

 

Тема №4. Бурильная колонна.

 

 

 

 

 

Учебные вопросы: 1. Назначение бурильной колонны, её состав.

 

 

2. Типы бурильных труб.

 

 

 

 

 

 

 

3. Специальные элементы бурильной колонны.

 

 

 

 

4.

Условия работы бурильной колонны

 

 

 

 

 

5. Технические средства направленного бурения.

 

 

 

6.

Забойные компоновки для бурения направленных скважин.

 

 

 

 

1. НАЗНАЧЕНИЕ БУРИЛЬНОЙ

 

 

 

КОЛОННЫ, ЕЕ СОСТАВ

 

 

 

 

Бурильная колонна (БК) соединяет долото

 

 

(или забойный двигатель и долото) с наземным

 

 

оборудованием (вертлюгом).

 

 

 

 

 

БК предназначена для следующих целей:

 

 

- передачи вращения от ротора к долоту;

 

 

 

- восприятия реактивного момента долота и

 

 

забойного двигателя;

 

 

 

 

 

 

- подвода бурового раствора к забою;

 

 

 

- создания нагрузки на долото;

 

 

 

 

- подъема и спуска долота;

 

 

 

 

-

проведения

вспомогательных

работ

 

 

(проработка, расширение и промывка скв-ны,

 

 

испытание пластов, ловильные работы и т.д.).

 

 

 

БК состоит (рис. 1) из свинченных друг с

 

 

другом ведущей трубы 4, бурильных труб 8 и

 

 

утяжеленных бурильных труб (УБТ) 12 и 13.

 

 

Верхняя часть БК, представленная ведущей

 

 

трубой 4, присоединяется к вертлюгу 1 с

 

 

помощью верхнего переводника ведущей трубы

 

 

3 и переводника вертлюга 2. Ведущая труба

 

 

присоединяется к первой бурильной трубе 8 с

 

 

помощью нижнего переводника ведущей трубы

 

 

5, предохранительного переводника 6 и муфты

 

 

бурильного замка 7. Бурильные трубы 8

Рис.1. Состав бурильной

свинчиваются

друг

с

другом

бурильными

замками, состоящими из муфты 7 бурильного

 

колонны

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

замка и его ниппеля 9 или соединительными

муфтами

10. УБТ 12 и 13

свинчиваются

друг с

другом непосредственно.

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

Верхняя УБТ присоединяется к бурильной трубе с помощью переводника 11, а нижняя привинчивается через переводник 14 к долоту (при роторном бурении) или к забойному двигателю с долотом.

Основные элементы БК:

1)Ведущие трубы;

2)Бурильные трубы;

3)Утяжеленные бурильные трубы;

4)Бурильные замки;

5)Переводники.

Кроме названных выше элементов в компоновку БК могут включаться:

1)калибраторы,

2)центраторы,

3)стабилизаторы,

4)расширители,

5)промежуточные опоры для УБТ,

6)обратные клапаны,

7)фильтры,

8)шламометаллоуловители,

9)амортизаторы,

10)протекторные кольца,

11)средства наклонно-направленного бурения,

12)керноприемные устройства;

13)другое специальное оборудование.

1.1 ВЕДУЩИЕ БУРИЛЬНЫЕ ТРУБЫ

Для передачи вращения БК от ротора или реактивного момента от забойного двигателя к ротору при одновременном осевом перемещении БК и передаче бурового раствора от вертлюга в БК служат ведущие бурильные трубы (ВБТ, рис. 2).

ВБТ имеет в сечении квадратную (а), шестигранную (б) или крестообразную форму (в).

ВБТ конструктивно выполняются в 2-х вариантах:

1)сборные, составленными из 3-х деталей;

2)цельными.

При бурении нефтяных и газовых скважин

применяют ВБТ сборной конструкции, состоящие

из квадратной толстостенной штанги 2 с просвер- Рис. 2. Ведушие бурильные трубы

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

ленным каналом, верхнего штангового переводника (ПШВ) 1 с левосторонней резьбой и нижнего штангового переводника (ПШН) 3 с правосторонней резьбой.

Для защиты от износа замковой резьбы ПШН, подвергающейся многократным свинчиваниям и развинчиваниям при наращивании БК и спускоподъемных работах, на ПШН дополнительно навинчивают предохранительный переводник.

По ТУ 14-3-126 предусматривается выпуск ВБТ с размерами сторон квадратной штанги 112х112, 140х140, 155х155. Размер присоединительной резьбы, соответственно, З-117 (З-121; З-133); З-140 (З-147); З-152 (З-171).

Квадратные штанги для ВБТ изготавливают длиной до 16,5 м из стали групп прочности Д и К (предел текучести 373 и 490 МПа), а переводники ПШН и ПШВ – из стали марки 40ХН (с пределом текучести 735 МПа).

2. ТИПЫ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ.

2.1. СТАЛЬНЫЕ БУРИЛЬНЫЕ ТРУБЫ (СБТ)

I. Стальные бесшовные бурильные трубы в соответствии с ГОСТ 631-75

выпускаются четырех типов:

1. С высаженными внутрь концами, с навинчиваемыми замками.

Труба В (ТБВ). Толщина стенки δ = 7-11 мм. Тип замка ЗШ, ЗН.

2.С высаженными наружу концами, с навинчиваемыми замками.

Труба Н (ТБН). δ = 8-11 мм. Тип замка ЗШ, ЗУ.

3.С высаженными внутрь концами и коническими стабилизирующими поясками с навинчиваемыми замками.

Труба ВК (ТБВК, ВК). δ = 9-11 мм. Тип замка ЗШК, ЗУК.

4. С высаженными наружу концами и коническими стабилизирующими поясками с навинчиваемыми замками.

Труба НК (ТБНК, НК). δ = 9-11 мм. Тип замка ЗШК, ЗУК.

Трубы типов 1 и 2 длинной 6 и 8 м поставляются с соединительными муфтами, а длинной 11,5 м – без муфт. Допускается поставка труб длинной 6 и 8 м тоже без муфт.

Для труб типов 3 и 4 выпуск соединительных муфт стандартом не предусмотрен.

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

II. В настоящее время в нефтегазовой промышленности широко

используются стальные бурильные трубы с приваренными замками (ТБП),

которые в соответствии с ГОСТ Р 50278-92 выпускаются трех типов:

1. С внутренней высадкой, с приваренными замками.

Труба ПВ (ТБПВ, ПВ). δ = 8,4-11,4 мм. Тип замка ЗП.

2.С наружной высадкой, с приваренными замками. Труба ПН (ТБПН, ПН). δ = 8,6-12,7 мм. Тип замка ЗП.

3.С комбинированной высадкой, с приваренными замками. Труба ПК (ТБПК, ПК). δ = 7,1-12,7 мм. Тип замка ЗП.

Бурильная труба состоит из трубной заготовки и присоединительных концов (замковой муфты и замкового ниппеля). Последние соединяются с трубной заготовкой либо посредством трубной резьбы (профиль по ГОСТ 631) и представляют собой бурильную трубу сборной конструкции, либо посредством сварки. Для свинчивания в свечи на присоединительных концах нарезается замковая резьба по ГОСТ 5286 (на ниппеле наружная, на муфте внутренняя). Для увеличения прочности соединений концы трубных заготовок «высаживают», т.е. увеличивают толщину стенки.

Стальные бурильные трубы с приваренными замками предназначены преимущественно для роторного способа бурения, но также используются и при бурении с забойными гидравлическими двигателями.

Изготовляют трубные заготовки из стали групп прочности Д, К,Е, Л, М, Р,Т с пределом текучести, соответственно: 373, 490, 539, 637, 735, 882, 980 МПа длиной 12 м. Присоединительные концы – бурильные замки изготовляют по ГОСТ 27834-95 из стали 40 ХН (предел текучести 735 МПа) для труб из стали групп прочности Д, Е. Для труб из стали групп прочности Л, М, Р замки изготовляются из стали 40ХМФА (предел текучести 980 МПа).

Основные параметры ТБП, наиболее распространенные в Западной Сибири:

условные диаметры труб 114, 127, 140 мм («условный» – означает округленный до целого значения);

словная толщина стенки 9, 11, 13 мм

типоразмеры замков ЗП-159, ЗП-162, ЗП-178 (где 159, 162, 178 – наружный диаметр бурильного замка), соответственно для труб с условным диаметром 114, 127, 140;

присоединительная резьба, соответственно, З-122; З-133; З-147;

средневзвешенная масса одного погонного метра таких труб приблизительно равна 32 кг.