Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Тема 4. Бурильная колонна..pdf
Скачиваний:
18
Добавлен:
16.01.2021
Размер:
1.71 Mб
Скачать

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

УБТ 178х90 Д ТУ 14-3-385

Сбалансированные УБТ (рис. 4.) используют преимущественно при роторном способе бурения. УБТС изготовляют из сталей марки 38ХН3МФА (предел текучести 735 МПа) и 40ХН2МА (предел текучести 637 МПа). Канал у таких труб просверлен, что обеспечивает его прямолинейность, а наружная поверхность подвергнута механической обработке, что обеспечивает равную толщину стенки и круглое сечение. Обкатка резьбы роликами и ее фосфатирование, термическая обработка концевой (0,8-1,2 м)

поверхности труб значительно повышают их прочностные

показатели.

Рис. 4. Сбалансированные УБТ

 

Основные параметры УБТС:

номинальные наружные диаметры труб 178, 203, 229 мм;

номинальный диаметр промывочного канала 80; 80, 90 мм;

длина труб 6,5 м;

присоединительная резьба, соответственно, З-147; З-161; З-171;

масса одного погонного метра равна, соответственно, 156; 214,6; 273,4 кг.

Условное обозначение УБТС наружным диаметром 178 мм с присоединительной замковой резьбой З-147:

УБТС 2 178/ З-147 ТУ 51-774

2.4. ПЕРЕВОДНИКИ

Переводники предназначены для соединения элементов БК с резьбами различных типов и размеров. Переводники согласно ГОСТ 7360 разделяются на три типа:

1)Переводники переходные (ПП, рис.4.а), предназначенные для перехода от резьбы одного размера к резьбе другого. ПП имеющие замковую резьбу одного размера называются предохранительными.

2)Переводники муфтовые (ПМ, рис. 4.б) для соединения элементов БК, расположенных друг к другу ниппелями.

3)Переводники ниппельные (ПН, рис.4.в) для соединения элементов БК, расположенных друг к другу муфтами.

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

а

б

в

Рис. 4. Переводники: а – переходные, б – муфтовые, в – ниппельные

Переводники каждого типа изготовляют с замковой резьбой как правого, так и левого направления нарезки. Резьба должна соответствовать ГОСТ 528675 для бурильных замков.

ГОСТ 7360 предусматривает изготовление 90 типоразмеров переводников, которые охватывают практически все необходимые случаи их применения.

Пример условного обозначения переводника типа ПП с резьбами муфтовой З-147, ниппельной З-171:

П - 147/171 ГОСТ 7360

То же, но с левой резьбой: П - 147/171 –Л ГОСТ 7360 Переводники изготовляются из стали марки 40ХН (предел текучести 735 МПа).

3.СПЕЦИАЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ

Вцелях улучшения условий эксплуатации БК, оказывающей влияние на темпы и качество строительства скважины, предусматривается применение:

1)в БК:

фильтра;

обратного клапана;

2)на БК:

предохранительных колец;

калибраторов;

центраторов;

стабилизаторов;

буровых амортизаторов.

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

Калибратор КЛС Центратор Калибратор КЛС Центратор долота МСТ-25

Стабилизатор

Калибраторы служат для выравнивания стенок скважины и устанавливаются непосредственно над долотом. Используются как лопастные калибраторы с прямыми (К), спиральными (КС) и наклонными лопастями (СТ), так и шарошечные. Диаметры калибратора и долота должны быть равны. Материал вооружения – твердый сплав (К, КС), алмазы (СТ), «Славутич» (КС).

Калибратор спиральнолопастной

Калибратор

прямолопастной КС-215,9-4-МН.

КП-215,9-ММ.

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

Центраторы предназначены для обеспечения совмещения оси БК с осью скважины в местах их установки.

Центраторы пружинные. Жесткие прямоточные и спиральные

центраторы (ЦПС, ЦСС)

Стабилизаторы, имеющие длину в несколько раз большую по сравнению с длиной центраторов, созданы для стабилизации зенитного угла скважины.

Стабилизатор наддолотный СД-215,9

Фильтр служит для очистки бурового раствора от примесей, попавших в циркуляционную систему. Устанавливается фильтр между ведущей и бурильными трубами. Основной элемент фильтра – перфорированный патрубок, в котором задерживаются примеси и при очередном подъеме БК удаляются. Применение фильтра особенно необходимо при бурении с забойными гидравлическими двигателями.

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

Фильтры

Обратный клапан устанавливают в верхней части бурильной колонны для предотвращения выброса пластового флюида через полость БК.

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

Кольца-протекторы устанавливают на БК для защиты от износа кондуктора, технической колоны, бурильных труб и их соединительных элементов в процессе бурения и спуско-подъемных операций.

Протекторы резьбовые безрезьбовые.

4. УСЛОВИЯ РАБОТЫ БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ

Условия работы БК при роторном способе бурения и при бурении с забойными двигателями различны.

При роторном бурении БК, передающая вращение от ротора к долоту и нагрузку на долото, испытывает действие ряда сил. Верхняя часть БК под действием сил собственного веса и перепада давления в промывочных отверстиях долота находится в растянутом, а нижняя, воспринимающая реакцию забоя в сжатом состоянии. Следовательно, в БК имеется сечение, в

котором отсутствуют осевые растягивающие и сжимающие силы. Выше этого сечения действуют напряжения растяжения, возрастающие к вертлюгу, а ниже него – напряжения сжатия, увеличивающиеся к долоту.

Передаваемый БК вращающий момент приводит к возникновению в ней напряжений кручения, а вращение колонны с определенной частотой

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

порождает центробежные силы и, следовательно, изгибающие напряжения.

Первые уменьшаются от вертлюга к долоту, а вторые имеют максимальное значение в нижней части БК. Одновременное действие на БК перечисленных выше сил осложняет условия ее работы при роторном способе бурения.

При бурении с забойными двигателями БК не вращается и испытывает в основном в растянутой и сжатой частях колонны соответственно напряжения растяжения и сжатия.

Изгибающие нагрузки, возникающие при потере сжатой частью прямолинейной формы невелики. Незначителен и реактивный момент забойного двигателя, и поэтому касательные напряжения, действующие на БК в направлении к вертлюгу, не достигают опасных значений.

Аварии при роторном бурении происходят, в основном, из-за поломок БК по причине усталостного износа резьб, сварочного шва, материала трубной части и присоединительных элементов. Аварии при бурении с забойными двигателями происходят, в основном, из-за прихватов, неподвижно лежащей на стенке скважины БК, и размыва резьбовых соединений и стенок труб.

5. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ

Для искусственного искривления скважин в требуемом направлении используются различные технические средства, называемые отклонителями.

При роторном бурении технические средства и технология искусственного искривления более сложны, поэтому чаще используются отклонители с забойными двигателями.

Отклоняющие факторы при работе отклонителей с забойными

двигателями:

1)на породоразрушающем инструменте создается отклоняющая сила,

2)между осью скважины и осью породоразрушающего инструмента возникает некоторый угол перекоса - прогиб забойного двигателя.