- •4. Бурильная колонна
- •4.1. Назначение и состав бурильной колонны
- •4.2. Требования к бурильной колонне и ее составным элементам
- •4.3. Классификация бурильных труб
- •4.4. Конструкции бурильных труб
- •4.4.1. Стальные бурильные трубы с приварными замками
- •4.4.2. Бурильные трубы для электробурения
- •4.4.3 .Легкосплавные бурильные трубы
- •4.4.3.1. Лбт сборной конструкции
- •4.4.3.2.Лбт цельной конструкции
- •4.4.4. Непрерывные бурильные трубы
- •4.4.5. Ведущие бурильные трубы
- •4.4.6. Утяжеленные бурильные трубы
- •4.4.6.1. Горячекатаные утяжеленные бурильные трубы
- •4.4.6.2. Сбалансированные убт
- •4.4.6.3..Убт по стандарту 7ани
- •4.5. Другие элементы бурильных колонн
- •4.6. Условия работы бурильной колонны. Нагрузки и напряжения,
- •4.6.1. Осевые силы и напряжения от действием собственного
- •4.6.2. Силы сопротивления движению и осевые усилия
- •4.6.3. Характер вращения, формы изгиба и устойчивость бурильной колонны
- •4.6.4. Крутящий момент и касательные напряжения
- •4.6.5. Нагрузки на трубы, обусловленные клиновыми захватами
- •4.6.6. Динамические нагрузки на бурильную колонну
- •4.7. Компоновка и расчет бурильной колонны
- •4.7.1. Основные принципы компоновки бурильной колонны
- •4.7.2. Проектирование компоновки низа бурильной колонны
- •4.8. Расчет бурильной колонны на прочность
- •4.8.1. Расчет бурильной колонны на статическую прочность
- •4.8.1. Расчет бурильных труб на выносливость
- •4.8.1. 1. Растянутые участки бурильной колонны
- •4.8.1. 2. Сжатые участки бурильной колонны
- •Библиографический список
4.4.3.1. Лбт сборной конструкции
ЛБТ сборной конструкции выпускаются по ГОСТ 23786-79 с классификацией по конструкции, виду прочности и термостойкости [1,15].
По конструктивным особенностям они делятся на трубы следующих подтипов:
1) гладкие по всей длине;
2) с внутренними концевыми утолщениями (тип ТБ);
3) с внутренними концевыми и протекторным утолщениями (тип ТБП);
4) с коническими стабилизирующими поясками.
Конструкции труб типов ТБ и ТБП показаны на рис.4.4, а их основные геометрические характеристики приведены.в табл. 4.6.
Таблица 4.6 - ЛБТ, применяемые в эксплуатационном бурении
Наружный диаметр, мм |
Толщина стенки, мм |
Диаметр протекторного утолщения, мм | |||
основного сечения |
концевого утолщения |
протекторногоутолщения, мм | |||
114 |
9; 10 |
15 |
|
| |
129 |
11 |
17 |
|
| |
147 |
11 13 15 17 |
17 20 22 24 |
|
| |
129 |
11 |
17 |
21,5 |
150 | |
147 |
11 |
17 |
23,5 24,5 |
172 197 | |
170 |
13 |
17 |
26,5 |
197 |
Наличие концевых утолщений направлено на повышение прочности резьбовых концов труб, а протекторных утолщений на середине труб – для повышение их износостойкости.
ЛБТ можно классифицировать по термостойкости:
1) для нормальных температур;
2) для повышенных температур.
ЛБТ сборной конструкции соединяются между собой на резьбе с помощью бурильных замков типа ЗЛ (замок легкий). В этих трубах применена резьба треугольного профиля по ГОСТ 631-75 (рис.4.5), либо трапециадальная по ГОСТ 632 -80 (рис.4.6) (в трубах диаметром 147 мм). По договоренности с заказчиком допускается поставка труб без резьбы и замков.
В глубоком эксплуатационном бурении применяются ЛБТ диаметром 114…170 мм длиной 12 м. Трубы малых диаметров: 54, 64, 73, 90, 103 и 108 мм с толщиной стенки 7.5, 8 и 9 мм и длиной от 4,5 до 9 м в зависимости от диаметра используются в структурно-поисковом, разведочном бурении или при капитальном ремонте скважин.
ЛБТ изготовляются из сплава алюминия Д16 с химическим составом по ГОСТ 4784-74, подвергают закалке и естественному старению, после чего материал приобретает шифр Д16Т.
Механические свойства материала Д16Т должны соответствовать указанным в табл. 4.6 1, 12, 15.
Разработаны конструкции труб с коническими стабилизирующими поясками, которые получили шифр ЛБТВК и замки к ним ЗЛК. Они выпускаются в диаметрах 103, 114, 129, 140и 147 мм. В трубах и трубных концах замков использована трубная трапецеидальная резьба. Для тяжелых условий работы изготовляются трубы также из алюминиевого сплава 1953Т1 с пределом текучести 490 МПа, которые могут комплектоваться высокопрочными замками ЗЛК (с пределом текучести 980 МПа) по ТУ 26-02-1001-85. Учитывая, что работать с трубами из сплава Д16Т при температуре выше 1500С не рекомендуется, разработаны трубы из сплава АК41Т1 для повышенных температур. Механические свойства этих сплавов также приведены в табл. 4.7.
Для работы при температуре до 200°С рекомендуется использовать сплав АК4-1Т1, а высокопрочный сплав 1953Т1 -до температуры 100°С.
Таблица 4.7 - Механические свойства материалов из сплавов алюминия
Марка сплава |
при наружном диаметре труб, мм |
Предел теку-чести, МПа, не менее |
Предел проч-ности, МПа не менее |
Относительное удлинение,% |
Д16 Т |
свыше 120 |
325 |
460 |
12…14 |
1953Т1 |
|
490 |
540 |
12…14 |
АК41Т1 |
|
355 |
430 |
6,5…8 |