§ 7. Эксплуатация бурильных труб

Бурильные трубы, замки, муфты, ведущие штанги, утяжеленные трубы, переводники изготавливаются различными заводами и поста­вляются в районы бурения некомплектно.

На трубных базах и площадках, имеющихся в этих районах, трубы сортируются, и проверяется их качество; затем произво­дится подготовка и комплектация колонн для бурения.

Контроль качеств труб и замков

Поступающие трубы сортируются по диаметрам, типу высадки их концов, толщинам стенок и механическим свойствам стали. Поверхность их должна быть чистая, резьба промытая и смазана консервационной смазкой. Для проверки, а также для сборки с зам­ками трубы раскатываются на стеллаже в один ряд на расстоянии 200— 250 мм друг от друга, при этом резьба очищается от консерва­ционной смазки.

Проверка общей прямолинейности труб и их концевых участков производится по стальной натянутой проволоке или линейке путем измерения стрелы провеса (рис. Н-11).

Фактический натяг и конусность резьбы замеряют гладкими и резьбовыми кольцами, калибрами и щупами (рис. 11-12 и 11-13). Перед проверкой замок развинчивают, резьбу промывают керосином при помощи волосяной щетки и протирают.

5* 67

Рис. П-11. Измерение кривизны труб.

— замер общей кривизны; II — замер кривизны концевого участка, труба; 2 — шыур или линейка.

Рис. П-12. Глад­кие калибры для конических резьб труб.

а — пробка-лопатка; б — пробка-пристав­ ка; в — пробка сплошная;^—кольцо.

Плоскость, соотввт- i ствующая поспедней\	| Базы отсчета | натяга	f 6 <> & я	I
риске резьды на три&е s	1 V i /	и г>	f.
	A i. I / i
i	Г i л ,
1	1 «. 1
I	1 * V ' V ' V 1 \\
а I	6 а. базы отсчета g натяга	1	I
!	1 \ * Х		»
:
1	П ' г LJ \	-	J

о' J tf

Рис. П-13. Резьбовые калибры для конических резьб труб.

Верхний ряд — калибры для трубной резьбы; с — пробка прежней конструкции,

б — пробка по ГОСТ 631-50, в — кольцо; нижний ряд — калибры для замковой резьбы:

а'— пробка прежней конструкции, б' — пробка по ГОСТ 5286-50, в' — кольцо.

68

Конусность и овальность трубной резьбы замка или муфты про­веряют гладкими калибрами — пробками и набором щупов в двух направлениях под углом 90°, натяг и конусность трубной резьбы замка — гладкими и резьбовыми рабочими калибрами — пробками.

Фактические данные величин натягов записывают в ведомость или на деталях вблизи проверяемого конца для последующего селективного подбора труб и замков. При необходимости проверяются и замковые резьбы. Проверку резьб ведут в соответствии с правилами контроля, установленными ГОСТ или техническими условиями..

Сборка бурильных труб и замков

Сборка труб с замками ведется работниками, имеющими опыт и навык в этой области. Перед свинчиванием замок подбирают к трубе по натягу и конусности резьбы. Для трубы с положительным до-чгуском натяга подбирают замковую деталь с отрицательным допуском натяга. Труба, резьба которой имеет пониженный натяг, должна свинчиваться с замковой деталью, имеющей повышенный натяг. Величины натяга подбирают так, чтобы сумма их была близкой к номинальной. При номинальных натягах трубы и замка подборки не производят.

Во время сборки на каждую трубу навинчивают с одной стороны ниппель, с другой — муфту замка. Трубы укладываются так, чтобы ниппели были обращены в одну сторону. Свинчивание труб и замков должно осуществляться в гбрячем состоянии. Для подбора замков и труб по натягу сначала вычисляются размеры положения торца на основе изменения резьб калибрами, которое отмечается керном. Подбор по натягу может быть также определен путем непосредствен­ного свинчивания вручную без смазки трубы с замком. После свин­чивания на определенном расстоянии от торца замковой детали, навинченной на трубу, ставят керном метку. Это расстояние равно> 4—11 мм. Затем деталь снимают с трубы и на поверхность трех-че­тырех первых ниток (считая от торца трубы) наносят слой смазки. Смазка уменьшает трение при свинчивании, исключает задиры резьбы и улучшает ее герметичность.

В качестве смазки применяют смесь технического глицерина с коллоидным графитом в весовом соотношении 2 : 1 или другие термостойкие смазки, не содержащие машинного масла и солидола. Затем замковые детали захватным приспособлением вводят в печь для нагрева. При нагреве в печи захваты снимают. Температура нагрева для замков труб диаметром 73—89 мм составляет 400— 430° С, а для труб диаметром l\k мм и выше — 380—400° С.

Температура нагрева контролируется пирометром или другим прибором непосредственно на детали. Нагрев выше указанных тем­ператур не допустим. После нагрева вынимают термопару из детали, при помощи захватного приспособления извлекают из печи замко­вую деталь и навинчивают ее на ту же трубу, к которой деталь по­добрана.

69

Навинчивание производится до совпадения торца с керном. Затем снимают захватное приспособление и дают замку остыть. Трубы располагают по возможности ближе к печи во избежание охлаждения замковой детали во время переноса ее из печи к трубе.

Комплектация бурильных труб

Трубы с навинченными замками подбираются в комплекты по диаметру, типу, толщине стенок, марке стали и типу замковых соеди­нений. Длина комплекта обычно устанавливается в 250—500 м. Каждому комплекту присваивается определенный номер, которым маркируются все трубы в комплекте. Готовые комплекты напра­вляются на буровые для комплектации колонн.

Эксплуатация бурильных колонн

Комплекты труб укладываются на мостики около буровой так, чтобы по мере бурения из них можно было легко собрать колонну нужной конструкции. В процессе эксплуатации бурильных колонн •систематически осуществляется наблюдение и контроль за состоянием отдельных ее частей. Резьбовые соединения перед каждым свинчива­нием тщательно очищаются от грязи, осматриваются и смазываются. При свинчивании и развинчивании нельзя допускать перекосов труб, ударов по резьбе и упорным торцам.

В процессе развинчивания резьбы не допускается вращение развинченного соединения одной детали в другой и в то же время нельзя преждевременно высвобождать ниппель из муфты до полного развинчивания. Во время сборки труб в свечи на буровой необходимо комплектовать трубы так, чтобы длина свечей была по возможности •одинаковой. Искривленные или имеющие другие дефекты трубы в скважину не спускаются. При спуске бурильных колонн все замковые соединения закрепляются с установленным крутящим моментом.

Для обеспечения равномерного износа замковых резьб периоди­чески меняют положение средних (неразъемных) замковых соедине­ний свечей с концевыми (разъемными).

Перестановка отдельных свечей и труб допускается только в пре­делах одного комплекта. Перестановка комплектов в колонне с целью повышения срока службы труб допускается только для одинаковых комплектов. Разноразмерные и разнотипные комплекты, как пра­вило, переставлять нельзя. Комплекты внутри колонны можно располагать и перемещать в любое положение в пределах растянутой части колонны. Следует учитывать различные условия нагрузок на трубы. В целях обеспечения одинакового износа иногда нужно менять местоположение комплектов так, чтобы все комплекты до списания побывали во всех интервалах и примерно одинаково сработались.

В зависимости от степени износа трубы разделяются на три класса: I класс — трубы с условным износом от 0 до 50% ; II класс —

.70

от 51 до 85% износа с предельной глубиной бурения 0,65—0,75 от глубин, допускаемых для I класса; III класс — условный износ от 86 до 100%. Предельная глубина бурения для труб III класса составляет 0,7—0,75 от глубин, допускаемых для II класса. Крите­рием определения износа служат суммарное количество оборотов и износ по диаметру труб. В процессе бурения ведется учет работы отдельных комплектов и труб. Порядок начисления условного из­носа регламентирован соответствующими инструкциями.

Если качество труб не вызывает сомнений, по окончании бурения скважины они перевозятся на очередную буровую. В сомнительных случаях трубы отправляют на трубные базы для проверки и ремонта. Основными признаками, ограничивающими дальнейшее применение труб и замков, служат:

1. износ стенки трубы или замка по диаметру ниже допустимых пределов;

2. суммарное количество оборотов совершенных трубой достигло установленной нормы {10-Ю⁶ ч-2-Ю⁷) оборотов;

3. количество оборотов, необходимое для свинчивания изношен­ ного замка, составляет 0,25—0,3 от первоначального у нового замка;

4. наличие на трубах трещин, вмятин, промытых отверстий, глубоких рисок и других дефектов;

5. кривизна, исправление которой нарушит прочность трубы;

6. участие труб в аварии или ловильных работах, в результате чего они подверглись нагрузкам, при которых возникли напряжения выше предела текучести. ,

Т лава III

ТУРБОБУРЫ

Привод во вращение долота в процессе бурения скважин осущест­вляется с поверхности земли ротором через бурильную колонну или двигателями, расположенными непосредственно в скважине над долотом. Для этих целей могут применяться гидравлические, электрические и пневматические двигатели. В качестве забойных двигателей при бурении с промывкой забоя жидкостью применяются гидравлические и электрические машины, называемые турбобурами я электробурами.

Турбобур представляет собой многоступенчатую гидравлическую турбину, вал которой связан непосредственно или через редуктор с долотом. В связи со сложностями создания в габаритах скважины надежно работающих редукторных устройств применяются безре-.дукторные турбобуры.

В зависимости от условий бурения, типа и размера применяемого долота турбобур должен создавать определенный крутящий момент в заданном технологией бурения диапазоне выгодных скоростей вра­щения долота при выбранном расходе жидкости. Крутящий момент турбины пропорционален произведению четырех величин: расхода жидкости, скорости вращения вала, квадрата диаметра турбины и числа ее ступеней. При заданных условиях бурения: расходе жидкости и диаметре турбины крутящий момент определяется только скоростью вращения вала и числом ступеней.

В безредукторном турбобуре скорость вращения вала турбины (и долота) обусловлена условиями бурения. Если эта скорость не­высока, то число ступеней, особенно в турбинах малого диаметра, получается очень большим, что создает неудобства при изготовлении и эксплуатации турбобура.

При наличии редуктора, установленного между турбиной и долотом, скорость вращения вала турбины может быть повышена, а число ступеней соответственно снижено.