Технология бурения нефтяных и газовых скважин

2. контроль качества труб и их соединений, отбраковка и составление актов и рекламаций на трубы, поступившие с заводским дефектом;
3. навинчивание замков на бурильные трубы, комплектация и паспортизация, учет движения труб, списание изношенных труб;
4. доставка труб на буровые и обратно;

5. контроль  за правильной эксплуатацией труб и  других элементов колонны;
6. составление заявок на трубы в соответствии с планом бурения;
7. ремонт и восстановление труб и их соединений, прочего инструмента и приспособлений;
8. изготовление отдельных или небольших серий элементов колонны.

  Для выполнения перечисленных функций  трубная база имеет в своем  составе:

1. Открытый склад труб и трубопроводов и эстакаду (или площадку) для приема, сортировки, хранения, контроля, комплектации и отгрузки всех типоразмеров труб, замков, турбобуров и другого инструмента и приспособлений, оборудованный благоустроенными и удобными подъездными путями, множеством механизированных стеллажей для приема, хранения и выдачи бурильных, обсадных труб, УБТ, ЛБТ, замков, турбобуров, а также подъемно-транспортными средствами (ленточные конвейеры, рольганги, краны-погрузчики, мостовые краны, узкоколейные железнодорожные пути с тележкой и др.).
2. Закрытое помещение (отделение) для ремонта и восстановления труб, замков и других элементов колонны, а также для изготовления небольшого числа нестандартных элементов колонны.

9.2. ПРИЕМКА, СБОРКА  И КОМПЛЕКТОВАНИЕ  БУРИЛЬНЫХ ТРУБ

             Бурильные трубы  поступают на трубную базу в вагонах, на крановых судах или трубовозах в зависимости от того, расположена ли база на ветке железной дороги, на берегу реки, моря или на суше. Приемка и контрольная проверка качества бурильных труб, УБТ, ЛБТ, ведущих труб и соединительных элементов к ним производится в соответствии с различными ГОСТ и нормативно-техническими документами (НТД). Трубы принимают партиями, каждая из которых должна состоять из труб одних и тех же марок стали (сплава), состояния материала, вида прочности, типа, диаметра, толщины стенки, точности изготовления и оформлена одним документом (сертификатом) о качестве. Приемка и передача в эксплуатацию труб без сертификатов не допускается.

  При контрольной проверке у каждого  изделия выборочно измеряют:

1. у стальных труб сборной конструкции — длину и наружный диаметр, толщину стенки, наименьший внутренний диаметр высаженной части, проходимость внутреннего канала (шаблонированием), овальность, разностенность и кривизну, состояние наружной поверхности,  массу;
2. у муфт — наружный диаметр и длину, диаметр цилиндрической расточки;
3. у труб типа ПВ — кроме показателей, перечисленных в п. 2, параллельное смещение и перекос соединительных концов, состояние сварного шва;
4. у УБТ — длину, наружный диаметр, толщину стенки, внутренний диаметр, кривизну;
5. у ЛБТ — все те же элементы, указанные в п. 1, а также диаметр, толщину стенки и длину протекторного утолщения и переходных зон, овальность, разностенность и несоосность протекторного утолщения (для ЛБТ с протекторным утолщением).

  Все измеренные величины должны находиться в пределах допусков, регламентированных соответствующими ГОСТ, НТД. В противном случае соответствующие элементы колонны бракуются (при возможности ремонтируются), что оформляется актом. Далее трубы проходят подготовку к сборке. Все бурильные трубы сборной конструкции, признанные годными после внешнего осмотра, инструментального обмера всех основных размеров и контрольной проверки резьб готовятся к свинчиванию с замками методом селективной подборки. Подготовка замков к сборке включает операции мойки замков с помощью моющей машины, протирку резьб керосином и определение основных сборочных размеров — конусности и натяга трубной резьбы. Натяг резьбы (см. рис. 6.6) определяется резьбовыми калибр-кольцами и калибр-пробками. Сущность подборки резьб по натягу заключается в том, чтобы суммарный натяг сопрягаемой пары Лс_П находился в установленных пределах

Аси = А_т + А₃ - А_пк, (56)

где А,и  Аз — соответственно натяг резьбы и трубного конца замка; А_пк — натяг резьбы свинченной между собой пары калибр-кольцо и калибр-пробка.

  Отличие в подборке труб с приваренными замками и УБТ заключается лишь в том, что подборка осуществляется по натягу замковой резьбы.

  Затем бурильные трубы собирают в комплекты, длина которых устанавливается буровым предприятием. В комплект включают бурильные трубы одного и того же типоразмера, группы прочности. Разобщать комплекты запрещается. Каждому комплекту, а внутри него — каждой трубе присваивается номер, трубы маркируются. На каждый комплект заводится паспорт — журнал, в который вносится вся информация о работе и движении его.

  Для поддержания труб в рабочем состоянии осуществляется контроль за их состоянием.

  Ультразвуковая  дефектоскопия  новых труб производится обычно на заводах-изготовителях. Она позволяет обнаружить и определить местоположение заводских дефектов в трубах, таких как закалочные трещины, раковины, закаты, плены, неметаллические включения, усталостные трещины и другие нарушения сплошности металла. Дефектоскопия бывших в бурении труб осуществляется на участке контроля трубной базы или непосредственно над устьем скважины при подъеме или спуске колонны. Она позволяет обнаружить усталостные трещины, возникающие и развивающиеся при воздействии знакопеременных нагрузок, особенно в резьбовых соединениях.

  Для производства дефектоскопии применяются  различные стационарные и передвижные дефектоскопические установки с различной оснащенностью, в том числе комплексные, позволяющие контролировать также толщину стенки труб. Последние применяются обычно для дефектоскопии бывших в бурении труб.

  Дефектоскопия труб позволяет снизить поломки и существенно сократить связанные с авариями убытки.

  Гидроиспытание  труб производится с целью проверки их герметичности опрессовкой. При качественном креплении замков на новые трубы гидроиспытание может не производиться. Однако если такой уверенности нет, то трубы после навинчивания замков подвергаются гидроиспытанию. Трубы,

Рис. 6.20. Схема гидроиспытаний бурильных труб:

/ —  центробежный насос; 2 — емкость;  3 — крышка; 4 — рукав низкого давления; 5 — электромагнитные ударники; 6 — стеллаж; 7 — головка; 8 — рукав высокого давления; 9, 10 — манометры; 11 — поршневой насос; 12 — линия разгрузки; 13 — водопровод; 14 — обратный клапан; 15 — канава; 16 — предохранительный клапан

находящиеся в эксплуатации, испытывают после  возвращения на базу после бурения каждой скважины.

  Гидроиспытание  на трубной базе производится на специально оборудованных участках, поштучно по схеме, приведенной на рис. 6.20. Трубу, накатанную на наклонный стеллаж 6 оборудуют опрессовочной головкой 7 и крышкой 3 и заполняют водой с помощью центробежного насоса 1. Затем поршневым насосом 11 давление доводят до заданного, после чего электроконтактным манометром 9 насос автоматически отключается. Труба выдерживается под давлением в течение 15 — 30 с, после чего открытием вентиля давление снимается, а вода сливается. На трубы, выдержавшие испытание, наносится клеймо светлой краской с указанием даты испытании и испытательного давления. Трубы, не выдержавшие испытаний, бракуются, если течь произошла в теле, или передается на ремонт, если она оказалась в резьбе. 

                      9.3. УЧЕТ РАБОТЫ, НАЧИСЛЕНИЕ ИЗНОСА 
И СПИСАНИЕ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ

             В процессе эксплуатации комплекта труб в паспорте — журнале  регулярно отмечаются подробные  сведения о работе комплекта. Вносятся также сведения о профилактике и ремонтах, их виде, об авариях с трубами. С целью учета проката труб на все комплекты труб начисляется условный износ в процентах с учетом его фактической работы в скважинах и объема проходки. По достижении условного износа 70 % начисление износа прекращается, и комплект труб используется до полной отработки.

  Для объективной характеристики фактического состояния и работоспособности  комплектов им присваивают классы. Совершенно новым комплектам присваивают 1 класс. Далее их переводят из класса в класс в зависимости от степени износа. Для этого определяют показатели: характер и величину износа наружной поверхности, толщину стенки труб, глубину вмятин и шеек на теле труб, остаточные сужения и расширения, протяженность и глубину поперечных надрезов, точечной коррозии и эрозии.

  Степень износа замковых деталей оценивается  по характеру и величине износа их наружной поверхности и износа резьбы.

  Установлены нормы, при достижении которых трубы  и замки из 1 класса переводятся  во 2 и далее из 2 в 3. Также установлены нормы, при достижении которых трубы и замки списываются [3, 8].

9.4. СМАЗКИ ДЛЯ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ТРУБ'

             Для предохранения  замковой резьбы от заеданий и износа, облегчения и ускорения процесса свинчивания — развинчивания, а также повышения герметичности соединений производится смазывание ее в процессе спуска инструмента. Смазочные материалы для замковой резьбы должны устойчиво воспринимать большие давления и высокую температуру (которая может развиться, например, из-за трения при свинчивании), уплотнять зазоры в резьбе, легко наноситься на резьбу и сохраняться на ней длительное время, обладать высокими противозадирными, антифрикционными и   противоизносными   свойствами,   морозостойкостью.   Они должны эффективно защищать резьбы также от коррозион-но-усталостного износа, вызываемого присутствием в промывочной жидкости различных окислителей, которые в наибольшей мере проявляют себя в местах концентрации напряжений — в резьбовых соединениях.

  Смазки  наносят с помощью шпателя  или жесткой кисти на ³/₄ поверхности резьбы, предварительно очищенной от грязи, остатков предыдущей смазки, промытой керосином или диз-топливом и протертой досуха.

  Смазочные материалы для герметизации и  защиты поверхностей трения резьбовых соединений бурильных и обсадных труб представлены в основном пластичными (консистентными) смазками Р-2, Р-113, Р-402, резьбол ОМ-2. Их характеристики и состав приведены в табл. 6.15 [7]. Эти смазки имеют достаточно высокие эксплуатационные характеристики. Однако они имеют ряд недостатков: деградируют при изменении рН среды и температуры, имеют недостаточно высокие адгезионно-когезионные и противоизносные свойства, теряют во времени эластичность тонкого смазочного слоя, равномерно распределенного на поверхности резьбы. При температуре 80 "С и более в процессе изменения деформаций колонн в тонких слоях смазок возникает сеть микротрещин, которые нарушают герметичность соединений, особенно на участках набора и снижения зенитного угла, где нитки резьб с выпуклой и вогнутой сторон труб имеют различные зазоры, Тонкие слои смазочного материала со временем становятся хрупкими и теряют свою герметизирующую способность.

  Разработаны специальные полимерные смазочные  составы на основе кобальта и серы для резьб бурильных и обсадных труб, которые в большой степени лишены упомянутых выше недостатков. Это универсальная герметизирующая смазка резьбовая (УГСР), смазка резьбовая (СР) для резьб бурильных труб и смазка резьбовая герметизирующая (СРГ) для резьб обсадных труб. Они отличаются высокими герметизирующими и триботехническими свойствами благодаря формированию ме-таллополимерных пленок высокой прочности в зоне трения.

  Процесс формирования химических связей кобальта и серы с металлом сопровождается перестройкой кристаллической структуры в тонких слоях и ростом поверхностной прочности стали. Эти же компоненты выступают инициаторами полимеризации смазочного материала.

  На  поверхности резьб формируются  металлополимерорга-нические   пленки,   которые   повышают  способность  смазки

Таблица  6.15

Ассортимент в  область применения резьбовых смазок