- •4. Бурильная колонна
- •4.1. Назначение и состав бурильной колонны
- •4.2. Требования к бурильной колонне и ее составным элементам
- •4.3. Классификация бурильных труб
- •4.4. Конструкции бурильных труб
- •4.4.1. Стальные бурильные трубы с приварными замками
- •4.4.2. Бурильные трубы для электробурения
- •4.4.3 .Легкосплавные бурильные трубы
- •4.4.3.1. Лбт сборной конструкции
- •4.4.3.2.Лбт цельной конструкции
- •4.4.4. Непрерывные бурильные трубы
- •4.4.5. Ведущие бурильные трубы
- •4.4.6. Утяжеленные бурильные трубы
- •4.4.6.1. Горячекатаные утяжеленные бурильные трубы
- •4.4.6.2. Сбалансированные убт
- •4.4.6.3..Убт по стандарту 7ани
- •4.5. Другие элементы бурильных колонн
- •4.6. Условия работы бурильной колонны. Нагрузки и напряжения,
- •4.6.1. Осевые силы и напряжения от действием собственного
- •4.6.2. Силы сопротивления движению и осевые усилия
- •4.6.3. Характер вращения, формы изгиба и устойчивость бурильной колонны
- •4.6.4. Крутящий момент и касательные напряжения
- •4.6.5. Нагрузки на трубы, обусловленные клиновыми захватами
- •4.6.6. Динамические нагрузки на бурильную колонну
- •4.7. Компоновка и расчет бурильной колонны
- •4.7.1. Основные принципы компоновки бурильной колонны
- •4.7.2. Проектирование компоновки низа бурильной колонны
- •4.8. Расчет бурильной колонны на прочность
- •4.8.1. Расчет бурильной колонны на статическую прочность
- •4.8.1. Расчет бурильных труб на выносливость
- •4.8.1. 1. Растянутые участки бурильной колонны
- •4.8.1. 2. Сжатые участки бурильной колонны
- •Библиографический список
4.4.2. Бурильные трубы для электробурения
Для электробурения применяются бурильные трубы с приваренными по их наружной высадке замками и вмонтированными по оси кабельными секциями, являющимися токоподводом для питания электробура [15]. Они изготовляются из стали групп прочности Д, К, Е длиной 12 м. Их основные характеристики приведены в табл. 4.5.
Таблица 4.5 - Основные характеристики труб для электробурения
Диаметр труб, мм |
Толщина стенки, мм |
Высадка | ||||
наружный |
внутренний |
тип |
внутренний диаметр, мм | |||
114,3 127 127 139,7 |
94,3 109 107 119,7 |
10 9 10 10 |
наружу внутрь внутрь наружу |
94,3 92,0 92,0 119,7 |
4.4.3 .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).