5 Бурильна колона

5.1 Призначення та складові елементи бурильної колони

Бурильна колона призначена для:

а) передачі обертання від ротора до долота;

б) сприйняття реактивного моменту вибійного двигуна;

в) підводу до вибою промивальної рідини;

г) створення осьового навантаження на долото;

д) підйому і спуску долота і вибійного двигуна;

е) монтажу окремих секцій струмопідводу при бурінні електробуром;

є) 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’єднувальних муфт.

5.2 Конструктивні особливості елементів бурильної колони

5.2.1 Бурильні труби та з’єднувальні муфти

Відповідно до стандарту виготовляють такі типи стальних бурильних труб:

а) з висадженими всередину кінцями і з’єднувальними муфтами до них (ТБВ) (рисунок 5.1а);

б) з висадженими назовні кінцями і з’єднувальними муфтами до них (ТБН) (рисунок 5.1б);

в) з висадженими всередину кінцями і конічними стабілізуючими поясками (ТБВК) (рисунок 5.1в);

г) з висадженими назовні кінцями і конічними стабілізуючими поясками (ТБНК) (рисунок 5.1г);

д) з привареними з’єднувальними кінцями (ТБПВ) (рисунок 5.2);

е) труби для буріння з електробуром (ТБПВЕ).

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

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 5.1 – Бурильні труби

Стандартом передбачено випуск труб довжиною 6 м, 8 м і 11,5 м. На кінцях труби нарізається конічна різьба трикутного (рисунок 5.1 а, б) або трапецієвидного (рисунок 5.1 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’єднувальні 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.

Бурильні труби і з’єднувальні муфти виготовляють із сталей груп міцності Д, К, Е, Л, М, Р, Т.

Рисунок5.2 – Бурильна труба з привареними по

Висадженій назовні частині ніпеля і муфти бурильного замка спеціальної конструкції (типу тбпв)

Бурильні труби з висадженими назовні кінцями і привареними замками (рисунок 5.2) 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.

До недоліків бурильних труб типу ТБПВ належить можливе паралельне зміщення і перекіс 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.