8.2.3. Обважнені бурильні труби
Обважнені бурильні труби (ОБТ) призначені для створення осьового навантаження на долото та збільшення жорсткості і стійкості нижньої частини бурильної колони.
Обважнені бурильні труби бувають таких типів:
1. з гладкою поверхнею по всій довжині;
2. з конусним проточуванням у верхній частині;
3. збалансовані;
4. зі спіральними канавками;
5. квадратного перерізу по периметру.
ОБТ перших двох типів мають на кінцях замкову різьбу (рис. 8.3). ОБТ цих типів випускають таких діаметрів та довжин:
Діаметр, мм |
146 |
178 |
203 |
219 |
245 |
Довжина, м |
8 |
12 |
12 |
8 |
7 |
ОБТ перших двох типів виготовляють із сталей групи міцності Д і К методом обкатування без термічної обробки. Вони мають недостатню міцність, невисоку зносостійкість та значні допуски на кривизну, різностінність і овальність. Внаслідок цього, під час роботи долота на вибої відбувається биття бурильної колони і, як наслідок, виникнення динамічних навантажень, що негативно впливає на умови роботи бурильної колони і долота.
Вади цих ОБТ у значній мірі усунені в збалансованих обважнених бурильних трубах (ОБТЗ).
Внутрішній канал у цих трубах висвердлений, що забезпечує його прямолінійність, а механічне оброблення зовнішньої поверхні труб, обкатування різьби роликом, термічне оброблення труб і фосфатування різьби підвищують їх міцність.
На кінцях цих труб нарізують зовнішню і внутрішню замкову різьбу або зовнішню і внутрішню спеціальну замкову різьбу з кроком 6,35 мм і конусністю 1:6 з розвантажуючими зарізьбовими канавками, які підвищують опір різьбового з'єднання знакозмінному згину. ОБТЗ виготовляють із сталей марки 38ХНЗМФА і 40ХН2МА діаметрів: 120, 133, 178, 229 мм довжиною 6,5 м; розроблені конструкції діаметром 254, 273, 299 мм.
а – круглого перерізу; б – зі спіральними канавками: в – квадратного перерізу
Рис. 8.3. Схеми ОБТ
ОБТ зі спіральними канавками мають на зовнішній поверхні нарізані спіральні канавки, внаслідок чого зменшується імовірність прихоплювання колони і покращується якість промивання.
ОБТ квадратного по периметру перерізу бувають двох типів:
а) збірної конструкції, які складаються з трьох (двох) згвинчених між собою секцій, грані яких зміщені одна щодо одної на 45°. Секції з'єднуються між собою з допомогою замкової або дрібної трубної різьби і спрямовуючого пояска. Після згвинчування секції зварюють.
б) суцільні, у яких розмір по діагоналі дорівнює розміру долота. Вони виконують функції подовженого стабілізатора. Для збільшення зносостійкості грані квадрата наварюють карбідом вольфраму або релітом. На кінцях труби нарізають внутрішню замкову різьбу.
8.2.4. Ведучі бурильні труби
Ведучі бурильні труби призначені для передачі обертання бурильної колони від ротора і реактивного моменту від вибійного двигуна до ротора при одночасній подачі бурильної колони і циркуляції промивальної рідини. При бурінні нафтових і газових свердловин застосовують ведучі бурильні труби збірної конструкції, які складаються з квадратної товстостінної штанги, верхнього штангового перехідника (ПШВ) та нижнього штангового перехідника (ПШН) (рис. 8.4). На верхньому кінці штанги нарізана зовнішня ліва трубна різьба, а на нижньому – зовнішня права трубна різьба. Верхній штанговий перехідник має для приєднання до штанги ліву трубну різьбу, а на іншому кінці – внутрішню замкову ліву різьбу. Нижній штанговий перехідник має для приєднання до штанги внутрішню трубну праву різьбу, а на іншому кінці – зовнішню замкову праву різьбу.
Ведучу трубу в зборі приєднується до ствола вертлюга з допомогою перехідника, який запобігає зношуванню різьби на ПШВ у стволі вертлюга.
Рис. 8.4. Ведуча бурильна труба збірної конструкції
Для захисту від зносу замкової різьби ПШН, яка піддається багаторазовим згвинчуванням та розгвинчуванням при нарощуванні бурильної колони і спуско-підіймальних операціях, на перехідник ПШН додатково нагвинчують запобіжний перевідник.
Квадратні штанги для ведучих труб виготовляють довжиною до 16,5 м із сталі групи міцності Д і К, а перехідники – із марки 40ХН.
Для підвищення міцності, довговічності і герметичності розроблені ведучі бурильні труби збірної конструкції типу ТВКП з різьбою трапецієвидного профілю і конічними стабілізуючими поясками. Перехідники для цих труб виготовляють із сталі марки 40ХНМА.