Меню

Утяжеленная бурильная труба бурильный замок



Утяжеленная бурильная труба бурильный замок

Бурильные трубы для стволов серийно не изготовляют, их выпускают заводы по индивидуальным заказам комплектно с буровыми установками.

Трубы для бурения скважин, как правило, собирают в свечи с помощью муфт или замков; наращивание бурильной колонны единичными трубами применяют редко. Бурильные трубы изготовляют длиной 6,8 и 11,5 м. Резьбу труб во избежание заедания при свннчиванин покрывают цинком.

Для бурения скважин используют трубы с правой резьбой. Трубы с высаженными внутрь концами применяют для вращательного бурения скважин различного назначения роторным и турбинным способами. Трубы с высаженными наружу концами в основном употребляют при вращательном бурении с погружными двигателями (призабойными).

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Бурильные трубы и замки к ним изготовляют из стали марок Д, К, Е, Л, М.

Для предохранения бурильных труб и муфт от коррозии, их наружную поверхность окрашивают.

На каждой трубе на расстоянии 0,4—0,8 м от ее конца имеется четко выбитое клеймо с указанием марки стали, порядкового номера плавки, номера трубы, месяца и года выпуска, толщины стенки (в миллиметрах), наименования или товарного знака номера завода-изготовителя, клейма ОТК .

Трубы с левой резьбой имеют широкий поясок, нанесенный светлой краской, с надписью «Левая».

Для соединения бурильных труб между собой применяют замковое резьбовое соединение. В редких случаях при структурно-картированном бурении применяют ниппельное соединение. Замок для бурильных труб состоит из двух деталей: конусного ниппеля и муфты. Замки изготовляют по ГОСТ 5286—58, который предусматривает три типа соединения, отличающихся между собой гидравлическими л прочностными характеристиками. Различают замки с нормальным (ЗН), с широким (ЗШ) и увеличенным (ЗУ) проходным отверстпем. Замки ЗН и ЗШ применяют для соединения бурильных труб с концами, высаженными внутрь, замки ЗУ — для бурильных труб с концами, высаженными наружу.

Рис. 1. Бурильные трубы и муфты к ним:
а — с высаженными внутрь концами; б — с высаженными наружу концами

Рис. 2. Замки для бурильных труб

Рис. 3. Бурильные трубы с приваренными соединительными концами

Бурильные трубы с приваренными соединительными концами служат для бурения скважин роторным способом и установками с погружными двигателями. Отличительной особенностью этих труб является замена резьбы сваркой в местах соединения замка с трубой. Бурильные трубы п соединительные концы их изготавливают по нормалям Н504—60 и Н 505—60 двух типов.

Трубы ТБП имеют в заготовке одинаковую толщину стенки по всей длине; трубы ТБПВ имеют на концах заготовки наружную высадку. Трубные заготовки изготавливают из стали марки Д п К, соединительные концы (раструбы и ниппели) из стали 45 по ГОСТ 1050—60 (для труб из стали марки Д) и 36Г2С (для труб из стали марки К). Длина бурильных труб 12,4 и 8,5 м.

При структурно-поисковом бурении скважин применяют трубы с высаженными концами внутрь ( ГОСТ 7909—56) и наружу ( ГОСТ 633—63), изготовленные из стали марок 36Г2С, Д, 40Х, 30ХГС.

Для бурения структурно-поисковых скважин применяют трубы с приваренными соединительными концами (табл. 54), изготовленные в соответствии с нормалью Н 721—64, а для соединительных концов — Н 722-64.

Заготовки для таких труб применяют без высадки и с наружной высадкой на концах.

Рис. 4. Трубы с высаженными концами и муфта к ним

Замок труб для структурного п поискового бурения скважин состоит из двух деталей — ниппеля и муфты. Такие замки изготовляют в соответствии с ГОСТ 7918—64 двух типов: тип А с одной парой лысок на ниппеле и с двумя парами на муфте; тип Б — с двумя парами лысок на ниппеле и одной парой на муфте.

Замки изготовляют с правыми или с левыми резьбами ( ГОСТ 7909—56) из стали марки 40ХН или 40Х.

Рис. 5. Трубы с приваренными концами и замки к ним

Трубы бурильные геологоразведочные ниппельного соединения ( ГОСТ 8467—57) изготавливают из тех же марок стали, что и трубы замкового соединения ( ГОСТ 7909—56). На концах труб нарезается внутренняя резьба. Соединяют трубы двухниппельным переводником, который ввинчивается в концы труб. Трубы в основном применяются для колонкового бурения.

Легкосплавные бурильные трубы, предназначенные для турбинного и роторного способов бурения, изготавливают с высаженными концами прямого прессования. Для изготовления ЛBT применяют дюраль Д16 — сплав из системы А1—Си—Mg. Сплаву после термообработки присваивается шифр Д16-Т.

Легкосплавные бурильные трубы изготавливают по специальным нормалям с утолщениями стенки внутрь на концах трубы.

Для сборки ЛЕТ с облегченными стальными замками на концах труб нарезают стандартные резьбы.

Колонковые трубы применяют для направления бурового инструмента, передачи осевой нагрузки и приема выбуренного керна. Колонковые трубы выпускают с правой и левой резьбой и соединяют между собой ниппелями. Длина колонковых труб 1,5; 3 и 6 м.

Рис. 7. Легкосплавные бурильные трубы (заготовка под нарезку резьбы)

Утяжеленные бурильные трубы ( УБТ ) предназначены для создания осевой нагрузки на рабочий орган. Эти трубы устанавливают между бурильной колонной и рабочим органом.

Читайте также:  Чем заделывать штробы в стене под трубы

При роторном бурении благодаря применению труб УБТ значительно облегчаются условия работы бурильной колонны, которая приобретает необходимую жесткость вследствие утяжеления нижней части.

Избыточный вес утяжеленных труб поддерживает бурильные трубы, установленные над ними, в растянутом состоянии, что обеспечивает вертикальное расположение рабочего органа относительно центра вращателя и, следовательно, вертикальность скважины. Длина утяжеленных труб определяется нагрузкой на долото, которая составляет до 75% веса бурильной колонны.

Различают трубы УБТ наддолотные с муфтовыми замковыми резьбами ( ГОСТ 5286—58) на обоих концах и промежуточные — с муфтовой резьбой на верхнем конце и ниппельной — на нижнем.

Рис. 8. Утяжеленные бурильные трубы

Трубы УБТ изготовляют из стали марок Д и 36Г2С в соответствии с нормалью Н 291—49 с проточкой и без нее.

Источник

Бурильные трубы: их виды, характеристики и применение в скважинах различного назначения

Трубы для бурения входят в состав бурильных установок. Они выполняют роль связующего звена между режущим инструментом (долотом) и бурильной аппаратурой. Эти детали нужны для спуска в скважину, образования нужного вращения и нагрузки, а также подъёма рабочих инструментов со дна скважины на поверхность. Помимо этого, они осуществляют подачу бурильного раствора, который выполняет функцию охлаждения режущего элемента. Скважины, которые бурят с помощью бурильного оборудования, классифицируются по продуктам добывания (нефть газ, вода и прочее).

Для бурения скважин применяются особый тип труб с высокими прочностными характеристиками

Особенности бурильных труб

Технология производства бурильных труб подразумевает отсутствие соединительных швов. Соединение таких изделий производится с помощью замков, которые имеют специальную резьбу. В случае, если они входят в состав колонной конструкции, их объединение между собой выполняется с помощью специальных ниппелей. Производство бурильных деталей регламентируется необходимыми государственными нормами и стандартами. Изделия могут быть с квадратным или круглым сечением.

По материалу изготовления бурильные трубы бывают двух типов.

Стальные бурильные трубы. Самый распространённый вид. Труба СБТ может обладать диаметром от 34 до 168 мм. Чаще всего в бурильных работах используются детали с диаметром 60 мм. С помощью их осуществляется так называемое колонковое бурение, при котором долото вращается очень быстро, и разрушение породы происходит по кольцу, а не по всей площади забоя. Трубы стальные бурильные (СБТ) отличаются повышенной надёжностью. Они могут использоваться при добыче алмазов.

Лёгкие сплавы. Детали из лёгких сплавов имеют некоторые особенности в строении (например, утолщённые концы и круглое сечение). Бурильные легкосплавные трубы имеют толщину стенки от 9 до 17 мм.

Важно! В производстве бурильного оборудования используется метод прессовки. Материал, который подвергается прессовке, должен быть предварительно обработан термическим путём для повышения своих технических характеристик. Стыковка таких деталей производится с помощью замков. Замки имеют более лёгкую конструкцию.

Чтобы повысить показатели прочности, используют метод, с помощью которого концы детали утолщаются. К оконцовке трубы путём сварки присоединяют специальную муфту и замковый ниппель. На производстве такого рода требуется повышенный контроль, соблюдаются все требования и нормы безопасности. Повышенная система мониторинга качества является гарантией того, что оборудование будет выполнено качественно и прослужит долгое время.

Бурильные трубы из стали — самый распространенный вид подобных изделий

Одной из самых важных характеристик, которой должны обладать трубы бурильного типа, — это устойчивость к коррозии. Эта характеристика обусловлена особенностями применения данных деталей. Нужных антикоррозийных показателей добиваются путём нанесения на поверхность заготовки защитного слоя, который может быть представлен бесцветным лаком или другим веществом. Защита резьбы и соединительных деталей труб осуществляется с помощью специальной антикоррозийной смазки.

Виды и характеристики бурильных труб

Бурильные изделия разделяют по типу конструкции на:

  1. Цельные. При производстве таких изделий используется монолитная заготовка с утолщениями на концах. Такие элементы подвергаются сначала термическому закаливанию, а затем обрабатываются механическим путём.
  2. Сборные. В отличие от цельных деталей, в производстве сборных применяют горячекатаную заготовку. На таких деталях есть специальные приспособления, которые с помощью завинчивания крепят на концах труб.

Помимо этого трубы классифицируются по материалу, который лежит в основе их производства. Как было сказано выше, такими материалами могут выступать сталь (для производства бурильных труб сбт) или лёгкие сплавы, из которых делают, соответственно, легкосплавные изделия.

У разных производителей бурильные приспособления могут отличаться по ряду признаков, но в большинстве случаев их подразделяют на три основных типа: обычные, утяжелённые и ведущие.

Обычные бурильные трубы имеют тонкие стенки и применяются для бурения в нетвердых типах грунта

Обычные

При изготовлении деталей обычного типа используются только алюминиевые сплавы и составы из стали. Главным отличием этого вида можно назвать наличие круглого сечения в поперечном направлении. Они являются тонкостенными (толщина стенки колеблется от 4.75 до 11 мм). Для их стыковки между собой используют специализированные замки, которые оснащены резьбой конического типа. Труба легкосплавная буровая (относящаяся к этому типу) обычно подвергается специальной процедуре для увеличения прочностных характеристик. Их концы принято утолщать, что помогает им более качественно и длительно функционировать.

Читайте также:  Капитальный ремонт труб канализации

Утяжеленные бурильные трубы

Производятся в основном из стали и обладают круглым сечением. Начальный материал представлен поковкой, которую для усиления качественных характеристик подвергают механической или же термообработке. Такие детали осуществляют необходимую для усиления бурения нагрузку на инструмент. Помимо этого, конструкция из такого вида изделий обладает повышенной прочностью.

В случае, если форма скважины при бурении искривляется, применяются утяжелённые бурильные трубы с квадратной разновидностью сечения. Если такая деталь является ведущей, её монтируют сверху колонны. Утяжелённые изделия могут обладать помимо обычных типов сечения ещё и шестигранным.

Толщина стенок у утяжелённого типа изделий варьирует от 16 до 50 мм. Их объединение в бурильную конструкцию происходит с помощью обычной резьбы. Каждая такая деталь имеет специальный маркер «УБТ». Как правило, их используют в обычных условиях. Глубина, на которой они могут осуществлять работу, колеблется от 2000 до 2500 м. Диаметр наружный такой трубы может быть от 79 до 279 мм.

Тяжелые трубы отличаются большой толщиной стенки и соединяются при помощи резьбы

Помимо этого, эти изделия переносят большую часть нагрузки (из-за того, что помещаются вверху всей конструкции). Для того, чтобы выдерживать её, такая буровая труба производится с уменьшенными размерами – она более короткая, нежели прочие типы.

Ведущие

Имеют многогранное сечение. Очень часто их размещают в верхней части колонны (оттуда и название). Отличительная черта этих изделий заключается в том, что они обладают четырёхгранными, шестигранными и восьмигранными видами сечения. Этот вид труб не бывает укороченным, как утяжелённые бурильные трубы. Но, для того, чтобы выдерживать огромные нагрузки, их стенки утолщают. Процесс утолщения происходит при помощи различных типов высадки. Высадка может быть внутренней, наружной или комбинированной.

Важно! Существуют непостоянные, рассыпчатые типы горных пород. К ним относятся: гравий, песок, щебень. Проникновение сквозь такую почву влечёт за собой быстрый износ бурильного оборудования. Бурильные и обсадные изделия, осуществляя работу в таких условиях, гораздо быстрее выходят из строя. Помимо этого, неустойчивые грунты могут содержать повышенное количество металлов, а, соответственно, и высокий коэффициент жёсткости воды.

Другие типы бурильных труб

Помимо вышеперечисленных, встречаются и другие типы труб для бурения. Например, существует вид, в котором замки навинчиваются на деталь. Концы таких изделий могут выходить наружу или внутрь. Их длина колеблется от 6 до 11.5 м. Они всегда помечаются маркировкой «ТБВК», если высадка проходит внутрь, и «ТБНК» — при наружной.

Ещё одна разновидность труб, о которой стоит упомянуть — это детали с приваренными концами. Их используют при прохождении через сложные типы породы.

Разработка бурильных приспособлений не стоит на месте и в будущем наверняка будут придуманы новые типы труб, функциональные характеристики которых будут гораздо выше, чем у нынешних. На сегодняшний же день существующие типы бурильных труб имеют все необходимые свойства для эффективной работы в добывающей сфере.

Источник

Типы бурильных замков

Тип Наименование Область применения
ЗН Замок с нормальным проходным отверстием Для соединения труб с высаженными внутрь концами
ЗШ Замок с широким проходным отверстием Для соединения труб с высаженными внутрь и наружу концами
ЗУ Замок с увеличенным проходным отверстием То же
зшк Замок с широким проходным отверстием с конической расточкой Для соединения труб с высаженным внутрь концами с коническими стабилизирующими поясками
ЗУК Замок с увеличенным проходным отверстием с конической расточкой Для соединения труб с высаженными внутрь и наружу концами с коническими стабили­зирующими поясками

Рис. 4.4. Бурильные замки: а — типа ЗШ; б — типа ЗН; в — типа ЗУ; 7 — ниппель; 2 — муфта

Таблица 4.4 Основные характеристики замков типа ЗН, ЗШ и ЗУ

Таблица 4.5 Размеры сбалансированных утяжеленных труб УБТС2

Типоразмер замка Обозначение замковой резьбы Номинальный диаметр ниппеля и муфты, Д мм Ниппель Муфта
Внутренний диаметр, Д, мм Номинальный диаметр, г/н, мм Номинальная длина, 1Н, мм Номинальная длина наружной резьбы, /, мм Номинальный диаметр, */м, мм Номинальная длина, Ди, ММ
ЗН-80 3-66
ЗН-95 3-76
ЗН-108 3-88
ЗН-113 3-88
ЗН-140 3-117
ЗН-172 3-140
ЗН-197 3-152
ЗШ-108 3-86
ЗШ-118 3-101
ЗШ-133 3-108
ЗШ-146 3-121
ЗШ-178 3-147
ЗШ-203 3-171
ЗУ-86 3-73
ЗУ- 146 3-121
ЗУ-155 3-133
ЗУ- 185 3-161

и прочности резьбового соединения, а также облегчения ремонта применяют утяжеленные бурильные трубы с замками с коничес­кими стабилизирующими поясками. Замок УБТСЗ изготовляется высокопрочным с механическими свойствами из стали марок 40ХН, 40ХН2МА.

Элементы бурильной колонны.К элементам бурильной колонны относятся: переводники, резиновые кольца, обратные клапаны и опорно-центрирующие элементы.

Условное обозначение трубы Наружный диаметр, Д ± 1 , мм Резьба Внутренний диаметр, с!± 1,5 Диаметр проточки под элева­тор, Др мм Теоретичес­кая масса 1 м гладкой трубы, кг
УБТС2-120 3-201 63,5
УБТС2-133 3-108 • 115 84,0
УБТС-146 3-121 103,0
УБТС-178 3-147 156,0
УБТС-203 3-161 214,6
УБТС-229 3-171 273,4
УБТС-254 3-201 336,1
УБТС-273 3-201 397,9
УБТС-299 3-201 489,5

Примечание. По согласованию с заказчиком допускается изготовление труб без проточки под элеватор.

Переводники для бурильных скважин представ­ляют собой разновидность соединительных элементов бурильной колонны (рис. 4.5). Применяют пять основных типов переводников. Их подразделяют на две группы: штанговые — для соединения тру­бы бурильной ведущей с вертлюгом и бурильными трубами; проме­жуточные — для соединения других элементов колонны (табл. 4.6).

По конструкции, материалам и размерам переводники для ко­лонн бурильного инструмента имеют много общего с бурильными замками, а замковые резьбы их одни и те же. Переводники каждо­го типа и исполнения изготовляют с замковой резьбой как право­го, так и левого направления нарезки. Размеры резьбы и требова­ния к ее качеству должны соответствовать ГОСТ 5286 — 75 для бу­рильных замков.

Переводники для бурильных колонн изготовляются в соответ­ствии с требованиями ГОСТ 7360—82Е. Указанный стандарт пре­дусматривает изготовление 90 типоразмеров переводников, ко­торые охватывают практически все необходимые случаи их при­менения.

Резиновые кольца (протекторы) для бурильных труб предназначены для предохранения бурильных и обсадных колонн от взаимного истирания при бурении скважин. Конструк­тивно резиновые кольца могут быть выполнены разъемными или неразъемными. Несмотря на то, что в зарубежной практике буре­ния самое широкое распространение получили разъемные рези­новые кольца (протекторы) для бурильных труб, отечественная промышленность продолжает выпускать неразъемные резиновые кольца, ГОСТ 6365-74 (табл. 4.7).

Для надевания неразъемных резиновых колец на бурильные тру­бы применяют специальные пневмомашины. Кольца перед наде­ванием на трубу подогревают в горячей воде при температуре 80. 90°С в течение 10. 15 мин. Во избежание повреждения рези­новых колец при надевании на трубы очищают заусеницы и ост­рые кромки замков. Для предотвращения перемещения колец по трубе используют клей или другие полимеризующиеся составы.

Резиновые кольца надевают на бурильные трубы вблизи замка. Благодаря тому, что диаметр предохранительного резинового кольца больше диаметра замка, соприкосновение и трение замков труб об обсадные трубы и стенки скважин устраняется, так как резиновое кольцо (протектор) исполняет роль упругой подушки.

Обратные клапаны для бурильных труб пред­назначены для предотвращения газонефтеводопроявления из скважины через бурильные трубы в процессе бурения. Из всех используемых в настоящее время конструкций обратных клапа­нов для бурильных труб наиболее удачной следует признать кон­струкцию института СевКавНИПИнефть. Этим институтом раз­работан, изготовляется и поставляется управляемый обратный

клапан для бурильных труб (табл. 4.8).

Клапан устанавливается в колонне бу­рильных труб между замковыми соедине­ниями над долотом. Он позволяет осуще­ствлять самозаполнение труб промывочной жидкостью при спуске и производить при необходимости обратную промывку.

Помимо этого установка управляемого обратного клапана в колонне бурильных труб позволяет:

оставлять канал труб открытым или за­крытым по желанию бурильщика;

импульсом потока сверху открывать или закрывать клапан;

производить в заданном режиме обрат­ную циркуляцию;

Рис. 4.5. Схема применения переводников:

7 — вертлюг; 2 — переводник вертлюга; 3 — перевод­ник верхней ведущей трубы; 4 — труба бурильная ве­дущая; 5 — переводник нижней ведущей трубы; 6 — переводник предохранительный или переходной; 7 — муфта бурильного замка; 8 — труба бурильная; 9 — ниппель бурильного замка; 10— переводник двух-муфтовый; 11 — ловильный метчик; 12 — утяжелен­ная бурильная труба; 13 — переводник двухниппель-ный; 14 — гидравлический забойный двигатель

Таблица 4.6 Назначение переводников для бурильных скважин

Группа переводников Тип переводника Условное обозначение Назначение
Штанговые Верхний пшв Для присоединения трубы бурильной ведущей к верт-
люгу
Нижний пшн Для присоединения трубы бурильной ведущей к колонне бурильных труб
Промежуточ­ные Предохрани­тельный и переходный пп 1 . Для предохранения от быстрого износа резьбы нижнего переводника трубы бурильной ведущей при частом свинчивании резьбы
в процессе наращивания труб при бурении и спуско-
подъемных операциях. 2. Для присоединения к трубе бурильной ведущей или бурильным трубам
одного размера или прочего
инструмента другого размера. 3. Для перехода от одного типа замковой резьбы к другой (например, от трубы с замками ЗН к трубам с замками ЗШ)
Двухмуфто-вый Двухниппель- пм пн Для соединения различного рода инструментов в тех случаях, когда в бурильной
ныи колонне они располагаются
навстречу друг другу ниппелями или муфтами

производить отбор пластовой жидкости по каналу бурильных труб;

опускать или поднимать бурильные трубы под давлением.

Клапан (рис. 4.6) состоит из переводника 7, в котором собраны и зафиксированы гайкой 2 втулка 4, уплотнитель 5, седло 7 и коль­цо 6 на распорной планке 11. В прорезах планок установлен узел управления, состоящий из стабилизатора 16, штифта 77, кольца проволочного 75, верхнего и нижнего лабиринтов 13 и 18, шарика 14 и штока 72, на который надеты пружина 10, кожух 9, кольцо 8 и навернута тарелка 3. К нижнему торцу штока винтом 21 при­креплена шайба 19 и резиновая шайба 20 Таблица 4.7

Дата добавления: 2016-01-03 ; просмотров: 4496 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник