Обсадные колонны

Лекция № 17

Материалы бурильных труб

Бурильные трубы и муфты изготовляются из сталей, которые в зависимости от механических свойств разделяются по группам прочности.

Группы прочностей сталей и их механические свойства приведены в табл. 16.5.

Таблица 16.5 – Группы прочностей сталей и их механические свойства

Группа прочности стали	Д	К	Е	Л	М	Р	Т
Временное сопротивление разрыву,σв,МПа
Предел текучести, σт, МПа

Стали всех групп прочности имеют одинаковые пластические свойства: относительное удлинение «δ» = 10…12 % (сталь группы Д – 12…16%); относительное сужение после разрыва «ψ» > 40 %; ударную вязкость «а_н» > 400 кДж/м².

Для изготовления трубных изделий используются стали марок 45; 36 Г2С; 40Х; 40ХН; 40ХНМ; 20ХГ2Б. Трубы из стали группы прочности К и выше легируются с последующей тер­мообработкой (нормализация, нормализация с отпуском), а трубы из углеродистых сталей проходят закалку и отпуск.

Для изготовления легкосплавных бурильных труб применяется дюралюминий – сплав алюминия с медью (3,8…4,9 %), магнием (1,2…1,8 %) и марганцем (0,3…0,9 %). В результате термообработки сплав Д16-Т приобретает следующие физико-механические свойства (табл. 16.6).

Для изготовления утяжеленных бурильных труб типа УБТС используются стали марки 40ХН2МА и 38ХНЗМФА. Бурильные замки изготовляют из стали марки 40ХН, а соединительные концы для труб типа ТБПВ — из стали марки 45 либо 36Г2С.

Таблица 16.6 – Физико-химические свойства сплава Д16-Т

1. Плотность, кг/м^3
2. Модуль упругости, МПа	72·10^3
3. Коэффициент линейного расширения	22,7·10^-6
4. Твердость по Бринеллю, МПа
5. Ударная вязкость, кДж/м^2
6. Предел прочности, МПа
7. Предел текучести, МПа
8. Относительное удлинение, %

Конструкция скважины (рис. 17.1) состоит из последовательно спущенных и зацементированных обсадных колонн, которые подразделяются на:

1) направление (небольшой длины) – предназначено для создания замкнутой циркуляции бурового раствора (при забуривании скважины) и закрепления устья от размыва;

2) кондуктор – предназначен для разобщения верхних разрезов горных пород, изоляции водосодержащих горизонтов, монтажа противовыбросового оборудования и подвески последующих обсадных колонн;

3) промежуточная (техническая) колонна (их может быть несколько) – предназначена для разобщения несовместимых по условиям пластов;

4) эксплуатационная колонна – предназначена для разобщения продуктивного пласта от всех остальных пластов и извлечения нефти и газа.

Рис. 17. 1 – Конструкция скважины

1 – направление; 2 – кондуктор; 3 – промежуточная (техническая) колонна;

4 – эксплуатационная колонна

Обсадные колонны должны быть герметичными, прочными и износостойкими. В эксплуатационную колонну спускают колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) для добычи нефти, газа, воды, закачки воды в пласт.

Дата добавления: 2014-01-07