Призначення та складові елементи бурильної колони

БУРИЛЬНА КОЛОНА

Бурові долота спеціального призначення

З цієї групи доліт найбільше застосування одержали:

Пікоподібні долота. Застосовують для створення плавного переходу ствола свердловини з великого діаметра на менший при розбурюванні цементних пробок, при аварійних роботах. Виготовляють пікоподібні долота двох типів:

а) типу ПР, призначених для проробки ствола пробуреної свердловини в м’яких пластичних породах з пропластками порід середньої твердості, а також для відводу в сторону металевих предметів, які попали на вибій свердловини;

б) типу ПЦ для розбурювання цементного каменю і металевих деталей в обсадній колоні після цементування.

Розширювачі. Застосовують для розширення свердловини при бурінні, а також для центрування бурильного інструменту.

Фрезерні долота. Призначені для буріння свердловини в малоабразивних породах, для розбурювання цементних мостів і металевих предметів у свердловині.

Бурильна колона призначена для:

· передачі обертання від ротора до долота;

· сприйняття реактивного моменту вибійного двигуна;

· підводу до вибою промивальної рідини;

· створення осьового навантаження на долото;

· підйому і спуску долота і вибійного двигуна;

· монтажу окремих секцій струмопідводу при бурінні електробуром;

· проведення допоміжних робіт (проробка, розширення і промивання свердловини, дослідження пластів тощо).

Бурильна колона складається з ведучої труби, бурильних труб, обважнених бурильних труб, замків, перевідників і з’єднуючих муфт. Відповідно до стандарту виготовляють такі типи стальних бурильних труб:

· з висадженими всередину кінцями і з’єднуючими муфтами до них (ТБВ) рис. 8.1 а);

· з висадженими назовні кінцями і з’єднуючими муфтами до них (ТБН) рис. 8.1 б);

· з висадженими всередину кінцями і конічними стабілізуючими поясками (ТБВК) рис. 8.1 в);

· з висадженими назовні кінцями і конічними стабілізуючими поясками (ТБНК) рис. 8.1 г);

· з привареними з’єднувальними кінцями (ТБПВ) рис. 8.2);

· труби для буріння з електробуром (ТБПВЕ).

Крім стальних, виготовляються також бурильні труби з алюмінієвих сплавів (ЛБТ).

Стандартом передбачено випуск труб довжиною 6 м, 8 м і 11,5 м. На кінцях труби нарізається конічна різьба трикутного рис. 8.1 а, б) або трапецієвидного рис. 8.1 в, г) профілю.

Наявність висадки на кінцях труби дозволяє нарізати різьбу, зберігаючи в будь-якому перерізі труби однакову міцність на розрив.

Бурильні труби із стабілізуючими поясками (тип 3 і 4) є герметичнішими і міцнішими за відповідні труби 1 і 2 типу.

З’єднуючі муфти призначені для з’єднання коротких (довжиною 6 м і 8 м) труб типу 1 і 2 у двотрубки. Випуск муфт для труб з різьбою трапецієвидного профілю не передбачений.

а - з висадженими в середину кінцями; б - з висадженими назовні кінцями; в - з висадженими всередину кінцями і стабілізуючими поясками; г - з висадженими назовні кінцями і стабілізуючими поясками

Рисунок 8.1 – Бурильні труби

Бурильні труби і з’єднувальні муфти виготовляються із сталей груп міцності Д, К, Е, Л, М, Р, Т. Бурильні труби з висадженими назовні кінцями і привареними замками рис. 8.2) мають рівнопрохідний канал по довжині труби, що обумовлює як і при застосуванні бурильних труб з висадженими назовні кінцями (тип 2 і 4), мінімальні гідравлічні опори при русі промивальної рідини по бурильній колоні.

Виготовляють ці труби приварюванням до трубної заготовки з висадженими назовні кінцями замків спеціальної конструкції. Застосування труб з привареними з’єднувальними кінцями типу ТБПВ дає також добрі результати при бурінні похило-направлених свердловин, оскільки складені з них бурильні колони мають рівнопрохідний отвір, що полегшує умови спуску і підйому приладів, які використовуються для контролю за положенням відхилювача в свердловині.

Рисунок 8.2 – Бурильна труба з привареними висадженій назовні частині ніпеля і муфти бурильного замка спеціальної конструкції (типу ТБПВ)

До недоліків бурильних труб типу ТБПВ належить можливе паралельне зміщення і перекос осей з’єднувальних кінців і труби, що ведуть до передчасного виходу з ладу бурильної колони.

Для виготовлення легкосплавних бурильних труб (ЛБТ) застосовують дюраль Д16 (сплав Al-Cu-Mg), зміцнений термообробкою, і тому він одержав шифр Д16Т.

Важливою перевагою ЛБТ є їх діамагнітність, що дозволяє заміряти зенітний кут та азимут свердловини інклінометрами, які спускають у бурильну колону. До переваг ЛБТ треба зачислити і наявність у них гладкої внутрішньої поверхні, що знижує гідравлічні опори приблизно на 20 % порівняно зі сталевими бурильними трубами аналогічного перерізу.

Однак ЛБТ має вади: їх не можна експлуатувати при температурах вищих 150 °С, оскільки при вищих температурах міцнісна характеристика сплаву Д16Т різко знижується; неможливість їх експлуатації при наявності в свердловині промивальної рідини з концентрацією водневих іонів рН>10, у зв’язку із сильною кородуючою дією лужного середовища на сплави алюмінію; недопустимі і кислотні ванни, які застосовують для звільнення прихопленої стальної бурильної колони.

Бурильні замки. У процесі спуску і підйому бурильної колони недоцільно згвинчувати всі труби, з яких зібрана колона. Набагато швидше здійснювати спуско-підіймальні операції при згвинчуванні-розгвинчуванні декількох труб у зборі. Комплект таких труб прийнято називати свічкою. Свічка може бути зібрана довжиною біля 25 м із двох труб при висоті вишки (41-45) м і довжиною біля 37 м з трьох труб при висоті вишки (53-58) м. З’єднання труб у свічки і свічок одна з одною здійснюється з допомогою бурильних замків.

У бурильній колоні основними з’єднуючими елементами є бурильні замки, які випускають декількох типів:

а) ЗН - з діаметром прохідного отвору значно меншим, ніж діаметр прохідного отвору труб з висадженими всередину кінцями рис. 8.3 а);

б) ЗШ - з діаметром прохідного отвору приблизно таким, як і діаметр прохідного отвору труб з висадженими всередину кінцями рис. 8.3 б);

в) ЗУ - із збільшеним, порівняно із замками ЗШ, діаметром прохідного отвору для труб з висадженими назовні кінцями рис. 8.3 в).

а - типу ЗН; б - типу ЗШ; в - типу ЗУ; І-різьба для з’єднання з трубами

Рисунок 8.3 – Бурильні замки для бурильних труб

Дата добавления: 2014-01-07