Бурильная колонна Доцент Волик Дмитрий Алексеевич Назначение

Бурильная колонна Доцент Волик Дмитрий Алексеевич

Назначение бурильной колонны 1. Передача вращения от ротора к породоразрушающему инструменту; 2. Восприятие реактивного момента забойного двигателя и передачи его на застопорённый ротор; 3. Подвод промывочного агента к гидравлическому забойному двигателю (ВЗД, Т/Б), долоту, забою; 4. Создание осевой нагрузки на долото частью веса; 5. Подъём и спуск долота и забойного двигателя; 6. Монтаж отдельных секций токоподвода при бурении электробуром; 7. Проведение вспомогательных работ в скважине.

Бурильная колонна соединяет долото (з/д и долото) с наземным оборудованием (вертлюгом) и состоит из свинченных друг с другом: - ведущей бурильной трубы; - бурильных труб; - УБТ; - специальных элементов оснастки бурильной колонны.

Схема бурильной колонны 1 - ПШВ; 2 - Ведущая труба (квадрат); 3 - ПШН; 4 - Переводник предохранительный; 5 - Замковая муфта; 6 - Замковый ниппель; 7 - Бурильная труба; 8 - Протекторное кольцо; 9 - Переводник; 10 - УБТ; 11 - Центратор; 12 - Наддолотный амортизатор; 13 - Калибратор; 14 - Долото. 14

Ведущая бурильная труба (квадрат) Назначение: Для передачи вращения бурильной колонне от ротора или реактивного момента корпуса з/д к застопорённому ротору при одновремённой подаче (перемещению в низ) бурильной колонны и циркуляции промывочного агента. • • • Изготавливают по ТУ 14 – 3 – 126 – 73 трёх размеров (112 х112 мм, 140 х140 мм, 155 х155 мм) и ТУ 14 – 3 – 755 – 78 двух размеров (65 х65 мм, 80 х80 мм). Состоят из: ПШВ, собственно ведущая труба, ПШН и предохранительный переводник. • Материал – легированная сталь групп прочности Д и К.

Общий вид ведущей бурильной цельнокованной трубы

Общий вид ведущей бурильной трубы сборной конструкции 1 – ПШВ; 2 – Ведущая труба; 3 - ПШН.

Бурильные трубы Основной элемент бурильной колонны, предназначенный для удлинения бурильной колонны при углублении скважины. (Длина трубы 8 м и 12 м. Длина свечи 24 м и 36 м).

Классификация бурильных труб 1. По конструкции: 1. 1. Трубы сборной конструкции состоят из: собственно тела трубы и навинченных на концах элементах бурильного замка (замкового ниппеля и замковой муфты). Концы тела трубы утолщают (усаживают) для нарезки резьбы – высаживают. Высадка может быть внутренней (ТБВ) и наружной (ТБН). 1. 2. Трубы с приваренными бурильными замками изготавливаемые по ТУ 14 – 3 – 1293 – 84 и ТУ 14 – 3 – 1187 – 83 (ТБПВ). 2. По материалу: 2. 1. Стальные (СБТ). (Для изготовления труб СБТ используют легированные стали семи групп прочности (Д, К, Е, Л, М, Р, Т). 2. 2. Из алюминиевого сплава Д 16 Т (АБТ) по ГОСТ 23786 – 79, ТУ 41 – 01 – 363 -79 и ТУ 1 – 2 – 451 – 83: 2. 2. 1. без резьбы (54, 64, 73, 90, 103, 108 мм) с толщиной стенки 7, 5, 8, 9 мм; 2. 2. 2. с ниппельным соединением 54 мм с толщиной стенки 9 мм; 2. 2. 3. с бурильными замками (114, 129, 147 мм) с толщиной стенки (9, 10, 11, 13, 15, 17 мм); 2. 2. 4. с протекторным утолщением и бурильными замками(129, 147, 170 мм) с толщиной стенки 11 и 13 мм; 2. 3. Титановые (импортного производства).

Общий вид бурильных труб сборной конструкции 1 – Замковая муфта; 2 – Собственно труба; Замковое соединение бурильных труб 2 3 - Замковый ниппель. 3 1 2

Бурильный замок для труб сборной конструкции а – Замковый ниппель; б – Замковая муфта.

Общий вид бурильных труб с приваренными соединительными концами

Бурильный замок к стыко-сварным трубам

Общий вид высаженных концов бурильных труб а – Высадка наружная; б – Высадка внутренняя.

Бурильный замок

Утяжелённые бурильные трубы (УБТ) Назначение: Для создания жесткости в нижней части бурильной колонны и нагрузки на долото – частью веса. Изготавливают по: ГОСТ 4543 – 71, ГОСТ 5286 – 75, ТУ 14 – 3 -385 – 79, ТУ 14 – 3 -839 – 79, ТУ 51 – 774 – 77 из легированных сталей. 12 размеров: (89, 108, 120, 133, 146, 178, 203, 229 254, 273, 299). 4 разновидности: 1. УБТ горячекатаные. 2. УБТ сбалансированные (УБТС 2). 3. УБТ с замками (УБТСЗ). 4. УБТ специального профиля (квадратного сечения, со спиральными лысками).

Общий вид горячекатанных УБТ

Общий вид сбалансированных УБТС

Общий вид УБТ с замками (УБТСЗ)

Общий вид УБТ специального профиля УБТ со спиральными лысками

Общий вид УБТ специального профиля УБТ квадратного сечения

Элементы оснастки бурильных колонн – Переводники: (П – 101 х127; Н – 121 х171; М – 152 х161); – Обратные клапаны; – Фильтры бурильных колонн (ФБ); – Протекторные кольца; – Центраторы (промежуточные опоры); – Стабилизаторы; – Калибраторы; – Шламометаллоуловители (ШМУ); – Над долотные амортизаторы.

Переводники переходные (П)

Переводники муфтовые (М)

Переводники ниппельные (Н)

Переводники на обсадные трубы

Обратный клапан 1 - Корпус; 2 - Тарелка; 3 - Направляющие; 4 - Шток; 5 - Пружина; 6 - Гайка; 7 - Шплтнт; 8 - Шайба

Фильтр бурильной колонны

Протекторное кольцо

Центраторы

Стабилизаторы

Калибраторы

Шламометаллоуловители

Над долотный амортизатор

Трубные резьбы 1. Для навинчивания бурильных замков: 1. 1. Трубная, мелкая коническая резьба трёх угольного профиля (конусность 1: 16, угол при вершине 60 о) 1. 2. Трубная, коническая трапециидального профиля (конусность 1: 32) 2. Для свинчивания труб и других элементов оснастки бурильной колонны – резьбы замковые (конусность: 1: 4 – 4 -5 ниток на 1”; 1: 5 – 3 нитки на 1”).

Трубная, мелкая коническая резьба трёх- угольного профиля

Трубная, мелкая коническая резьба трёхугольного профиля

Трубная, коническая резьба трапециидального профиля

Резьба замковая

Основные нагрузки действующие на бурильную колонну

Проектирование бурильной колонны

Проектирование бурильной колонны (Расчёт бурильной колонны на прочность)

Прочностные характеристики материалов труб нефтяного сортамента Показатели в, Группа прочности стали 40 ХН Д 16 Т (Al+Cn+ Mg) Д К Е Л М Р Т 637 687 735 784 882 980 1078 882 981 392/ 421 373 490 539 637 735 882 980 735 832 255/ 274 16 12 12 12 10 13 12/1 0 40 ХМФА МПа т , МПа , % 1. Трубы групп прочности Р и Т изготавливаются по заказу потребителя. 2. Для Д 16 Т: в числителе для труб диаметром менее 120 мм, в знаменателе – более 120 мм.

Проектирование бурильной колонны (Расчёт бурильной колонны на прочность)