- •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
4.4.5. Ведущие бурильные трубы
Ведущие бурильные трубы (ВТ) (рис.4.8) предназначены для передачи крутящего момента от ротора к долоту или, напротив, восприятия дошедшего до устья реактивного момента забойного двигателя к ротору через бурильную колонну при одновременной подаче последней к забою в процессе бурения или при проработке ствола скважины. ВТ снабжены концентрически расположенным осевым каналом для прохода жидкости и имеют по наружному сечению квадратную, шестигранную или крестообразную форму.
По конструктивному исполнению ВТ выпускаются в двух вариантах: сборной и цельной конструкции. Наибольшее распространение получили ВТ сборной конструкции квадратного сечения с внутренним цилиндрическим каналом (рис.4.8.а). Они изготовляются по ТУ 14-3-755-78 со стороной квадрата 80 мм и менее, а по ТУ 14-3-126-73 – более 80 мм.
ВТ с обоих концов снабжена трубной резьбой. На верхний конец ВТ навинчивается верхний штанговый переводник (ПШВ), посредством которого ВТ соединяется со стволом вертлюга с помощью замковой резьбы, а на его нижний конец навинчиваются нижний штанговый переводник (ПШН) и далее предохранительный переводник (для соединения с первой сверху бурильной трубой. Предохранительный переводник необходим для защиты замковой резьбы ПШН от износа из – за частого свинчивания – развинчивания ВТ и по достижении предельно допустимого износа он заменяется на новый. Все резьбы на нижнем конце ВТ выполняются правые, а на верхнем- левые.
Основные размеры ВТ приведены в табл. 4.9.
Таблица 6.9 - Характеристики ведущих труб
Сторона квадрата, мм |
65 |
80 |
112 |
140 |
155 |
Диаметр внутреннего канала, мм |
32 |
40 |
74 |
80 - 85 |
90 - 100 |
Длина, м |
10…12,5 |
10…12,5 |
13-2,5 |
14+2,5 |
14+2,5 |
При выборе длины ВТ необходимо иметь в виду, что при малой длине ее увеличивается число наращиваний, а при большой длине затрудняется работа с ней на буровой и при транспортировке. Но в любом случае ВТ должна позволять наращивать инструмент одной длинной или двумя короткими бурильными трубами. В последнее время стали практиковать применение ВТ, позволяющих производить наращивание целыми свечами, что требует увеличенной высоты буровой вышки.
Ведущие трубы изготовляются из стали групп прочности Д и К, а переводники к ним
– из стали марки 40ХН. Недостатками ВТ рассмотренной конструкции являются соединение переводников к трубе на безупорной резьбе и отсутствие герметизирующих узлов.
С целью повышения прочности, герметичности и долговечности созданы ведущие бурильные трубы сборной конструкции ТВБ со стороной квадрата 112,140 и 155 мм, снабженные цилиндрическими блокирующими поясками (конструкции АзНИПИнефти) (рис.4.8,б) и трубы с коническими стабилизирующими поясками типа ТВКП (конструкции ВНИИБТ) и переводники к последним типов ПВВК и ПВНК. Трубы ТВКП изготовляют по ТУ 51-276-86, а переводники – из стали марки 40ХН или 40ХН2МА и соединяют с трубой на резьбе типа ТТ горячим способом. Размеры сторон квадрата ТВКП те же, а диаметры канала соответственно равны 74, 85 и 100 мм.
Наряду с ведущими трубами сборной конструкции промышленностью освоен выпуск
цельнокатаных ВТ (рис. 4.8, в). В этом случае трубы выполняются с высаженными наружу концами, на которых нарезаются внутренние резьбы. Со стволом вертлюга и бурильными трубами эта ВТ соединяется через предохранительные переводники.
Цельнокатаные ВТ прочны, достаточно герметичны и надежны в эксплуатации, однако из-за сложности изготовления выпускаются лишь малых размеров: со стороной квадрата 65 и 80 мм и с внутренним каналом квадратного сечения размером 35 и 50 мм.