книги / Эксплуатация оборудования для бурения скважин и нефтегазодобычи

силу тяжести колонны, сохранив Q = Q2 , то следует повысить прочность замка, т.е. величину QH. Во всех случаях усилие за­ тяжки должно обеспечить в замковом соединении напряжение (0,4-0,5)от.

Для свинчивания бурильных замков необходимо применять надлежащую смазку, так как она в значительной степени влияет на износостойкость и герметичность резьбовых соединений. Смазка для бурильных замков должна воспринимать большие удельные нагрузки и высокую температуру на поверхности резь­ бы при свинчивании замков, (особенно в начале свинчивания), уплотнять зазоры в резьбе, легко наноситься на резьбу, сохра­ няться на поверхностях резьбы длительное время. Указанным требованиям отвечают смазки, содержащие металлические на­ полнители (свинец, цинк, алюминий и др.).

Новые (неприработанные) резьбовые соединения рекоменду­ ется тщательно смазывать смазкой, содержащей до 60 % метал­ лических наполнителей (цинка, свинца, сернистого молибдена), и свинчивать с ограниченной скоростью, что позволяет исключить заедание резьбы.

В процессе эксплуатации бурильных труб ведется учет работы отдельных комплектов. Порядок начисления условного износа регламентирован соответствующими инструкциями. В зависимо­ сти от степени износа трубы разделяют на три класса:

1)условный износ от 0 до 50 %;

2)условный износ от 51 до 85 %, а предельная глубина буре­ ния 0,65-0,75 от глубин, допускаемых для 1 класса;

3)условный износ от 86 до 100 %, а предельная глубина бу­ рения 0,7-0,75 от глубин, допускаемых для 2 класса.

Для предупреждения аварий бурильной колонной все более широко применяют различные методы дефектоскопии, позво­ ляющие обнаруживать и определять местоположение дефектов в

трубах, таких как закалочные трещины, раковины, закаты, плены, неметаллические включения и другие нарушения сплошности металла, к которым следует отнести в первую очередь усталост­ ные трещины, возникающие и развивающиеся при воздействии переменных нагрузок на бурильную колонну.

Для дефектоскопии бурильных труб на буровых применяют установки, работа которых основана на использовании импульс­ ного эхо-метода ультразвуковой дефектоскопии. При контроле резьбовой части бурильной трубы ультразвуковые колебания, встречая на своем пути дефекты, отражаются и фиксируются на экране электронно-лучевой трубки дефектоскопа в виде импуль­ сов, а также фиксируются с помощью автоматической световой и звуковой сигнализации.

На концевых участках, равных одной трети длины трубы, стрела прогиба не должна превышать 1,3 мм на 1 м. Кривизна на кон­ цевых участках трубы исчисляется как частное от деления стре­ лы прогиба в миллиметрах на расстояние от места измерения до ближайшего конца трубы в метрах. При измерении кривизны труб с высаженными наружу концами длина высаженной части в расчет не принимается. У утяжеленных бурильных труб, буриль­ ных квадратных штанг с нарезанными концами стрела прогиба не должна превышать 2 мм на 1 м и 10 мм на всю длину трубы или штанги. Размер определяется делением величины стрелы прогиба в миллиметрах на расстояние, к которому относится ве­ личина прогиба (в м).

Правка труб сводится к приданию искривленной трубе пря­ молинейной формы путем упругопластического ее изгиба в хо­ лодном состоянии. При этом следует учитывать вредный эффект холодной правки, выражающийся в появлении остаточных на­ пряжений, снижении пластичности металла труб, а также в том, что выправленные трубы относительно легко изменяют прямо­ линейную форму при воздействии на них сил, противоположных по знакам тем, которые были применены при холодной правке.

Правка труб может выполняться однократным или много­ кратным изгибом.

Сущность метода правки однократным изгибом заключается в том, что искривленный участок трубы с радиусом кривизны pi изгибают в противоположном направлении, придавая ему неко­ торую обратную кривизну такого радиуса р2, чтобы после неко­ торой выдержки и снятия внешней нагрузки Q выправляемый участок трубы принял прямолинейную форму.

Сущность метода правки многократным изгибом заключается в следующем. Искривленному участку трубы с первоначальной кривизной радиуса ро придается обратная кривизна радиуса pi, в результате чего труба на этом участке получает остаточное ис­ кривление некоторого радиуса р2 в обратном направлении. Затем изогнутому участку с радиусом кривизны pj придается обратная кривизна радиуса р2 уже с таким расчетом, чтобы после удаления силы Q труба оказалась прямолинейной.

Правка двукратным изгибом заметно снижает вредный эф­ фект холодной правки. Еще больше можно снизить вредный эф­ фект холодной правки многократным изгибом с постепенно убы­ вающими величинами деформаций.

Бурильные трубы правят методом однократного изгиба на гидравлических прессах. Процесс правки осуществляется сле­ дующим образом: правильщик визуально определяет место наи­ большего изгиба и устанавливает трубу на станине пресса так,

ры металла, его однородности и, в конечном счете, происходят изменения механических свойств металла. Эти изменения могут оказаться столь значительными, что выйдут за пределы измене­ ний, допускаемых условиями надежности труб.

Большое внимание в трубном цехе уделяется вопросам дефек­ тоскопии. Для контроля состояния труб используют методы ультразвуковой дефектоскопии, акустической эмиссии и др. С помощью различных дефектоскопов выявляют скрытые трещины, расслоения, внутренние дефекты в металле и т.п. По результа­ там контроля осуществляют прогнозирование остаточного ресур­ са труб с различными внутренними дефектами.

Процессы дефектоскопии и толщинометрии трубы автомати­ зированы. При обнаружении дефектов в теле трубы или откло­ нений толщины стенки за пределы установленного поля допуска срабатывает сигнализация (световая, звуковая) и производится запись на ленте регистрирующих приборов.

Трубы, прошедшие дефектоскопию, поступают на стенд пред­ варительной гидравлической опрессовки с целью выявления пропусков в трубе и в соединениях.

Процесс гидроиспытания труб на базах осуществляют по группам или штучно.

Опрессовка труб проводится в два этапа: предварительная при низком давлении и окончательная. Назначение предварительной опрессовки состоит в том, чтобы выявить неплотности в резьбо­ вом соединении трубы и муфты, и в случае их обнаружения ис­ правляют резьбу муфты и трубы.

Затем трубы поступают на окончательную опрессовку. Трубы, прошедшие гидроиспытания, маркируют светлой краской с ука­ занием даты испытаний и испытательного давления. На резьбо­ вые концы труб навинчивают предохранительные кольца, после чего трубы направляют на площадку ОТК, где происходит их окончательная приемка по наружному осмотру и обмеру, Про­ веряется резьба замков, наличие на трубах всех отметок о ремон­ те и контроле и происходит сдача отремонтированных труб трубному парку. Бракованные трубы отправляют на ремонт.

Новые трубы, оказавшиеся погнутыми при транспортирова­ нии, отправляют на правку и после правки возвращают обратно.

После контроля ОТК трубы направляют на стеллажи готовой продукции, где их раскладывают по комплектам в ожидании от­ правки на буровую.

ской выточкой у муфты, длина трубы, прямолинейность, наруж­ ный и внутренний диаметры трубы.

Зазор между наружной поверхностью трубы и цилиндриче­ ской выточкой в муфте проверяют щупом толщиной 1 мм, кото­ рый должен свободно проходить по всей окружности. В против­ ном случае трубы к комплектованию колонны не допускаются.

Длину трубы замеряют рулеткой. За длину трубы принимает­ ся расстояние от свободного торца муфты или муфтовой части до последней риски резьбы противоположного конца трубы.

Прямолинейность трубы проверяют при помощи жесткой ме­ таллической линейки и щупов. Непрямолинейность (искривле­ ние) трубы на концевых участках, равных 1/3 длины трубы, не должна превышать 1,3 мм на 1 м. Рассчитывается как частное от деления стрелы прогиба в миллиметрах на расстояние от места измерения до ближайшего конца трубы в метрах. Общая непря­ молинейность трубы (стрела прогиба), измеренная на середине трубы, не должна превышать 1/2000 длины трубы.

Наружный диаметр трубы замеряют при помощи универсаль­ ного инструмента - штангенциркуля, кронциркуля, индикатор­ ной скобы. Замер осуществляют в трех сечениях: посредине тру­ бы и на каждом конце на расстоянии 200 мм от последних вит­ ков резьб. За фактический наружный диаметр принимают сред­ нее значение трех замеров. Допускаемые отклонения по наруж­ ному диаметру труб, вычисленные в соответствии с требования­ ми ГОСТ 632, не должны превышать значений, приведенных в табл. 19.1.

При необходимости замера овальность труб определяют по формуле

о __о An«x ~ Q nin

4 - х + * > ■ * ’

где Дм* А™ " максимальный и минимальный диаметры трубы, замеренные в двух взаимно перпендикулярных направлениях в одном сечении.

Овальность не должна превышать 0,8 предельного отклонения по наружному диаметру для труб исполнения Б.

Внутренний диаметр трубы проверяется пропусканием ци­ линдрической оправки или двойного жесткого шаблона по всей длине трубы.

Секцию обсадной колонны комплектуют в соответствии с конструкцией колонны из труб, прошедших проверку. На всех подготовленных трубах на наружной поверхности, вблизи нип­ пельного конца, светлой краской наносят порядковый номер тру-

Допускаемые отклонения наружного диаметра труб

бы цифрами высотой 50 - 80 мм. Номера проставляют в том по­ рядке, в каком труба будет спущена в скважину.

Сведения о каждой трубе заносятся в ведомость, служащую паспортом на колонну и удостоверяющую, что трубы прошли предусмотренный контроль и допускаются к спуску в скважину.

Для замены труб, забракованных в процессе спуска колонны, на буровую доставляются резервные трубы максимальной (по расчету) прочности из расчета 50 м на каждые 1000 м основного комплекта. При спуске двухразмерной колонны резервные трубы доставляются двух размеров. Подготовленные трубы доставляют­ ся на буровую за несколько дней до начала спуска колонны.

На буровой трубы повторно подвергают визуальному контро­ лю, шаблонируют и укладывают на стеллаж перед буровой в по­ рядке, обратном спуску в скважину, т.е. трубы, спускаемые в скважину последними, завозятся и укладываются первыми в нижний ряд. Трубы укладываются так, чтобы муфты находились на одной линии и маркировка была сверху. Одновременно с тру­ бами трубная база подготавливает технологическую оснастку об­ садной колонны. Под общим понятием «технологическая оснаст­ ка» подразумевается набор устройств, которыми оснащают ко­ лонну для обеспечения спуска ее в скважину и цементирования в соответствии с принятым способом крепления скважины.

Технологическая оснастка включает: башмачные патрубки разных модификаций с насадками, обратные клапаны, центрато­ ры, скребки, турбулизаторы, а также разъединительные, подвес­ ные и стыковочные устройства для секций и хвостовиков, муфты