Технология бурения нефтяных и газовых скважин

ности Д и К без термообработки. По ТУ 14-3-385 — 79 УБТ выполняются гладкими по всей длине (рис. 6.13, а). Их основные характеристики приведены в табл. 6.9, а механические свойства материалов — в табл. 6.10.

  По  желанию заказчика трубы могут  изготовляться длиной 9,45 м. Эти УБТ  показаны на рис. 6.13, а, б, в, г (трубы типа а по этим ТУ по форме не отличаются от труб по ТУ 14-3-385 — 79).

УБТ типов 3, 4 и 5 нередко называют противоприхватны-

Таблица  6.9

Основные характеристики горячекатаных УБТ, используемых в  глубоком бурении 

Таблица   10

Механические  свойства материалов труб 

ми. Основная идея здесь заключается в уменьшении площади контакта их со стенкой скважины. Действительно, квадратные УБТ будут контактировать со стенкой скважины, даже при наличии на ней толстой фильтрационной корки, по ребру и прилегающим к нему поверхностям, площадь которых будет значительно меньше в сравнении с площадью контакта УБТ круглого сечения. При этом всегда можно обеспечить жесткость квадратных УБТ (в плоскости наименьшей жесткости) не меньше жесткости УБТ круглого сечения. Это легко достигается за счет некоторого увеличения диагонали квадрата.

  Выполнение  спиральных канавок на УБТ круглого сечения преследует ту же цель —  уменьшить площадь контакта УБТ со стенкой скважины. Однако цель будет достигнута лишь при условии, что не будут забиты сами канавки вязким и липким материалом.

  В целях увеличения износостойкости  часто поверхность УБТ наплавляется в нескольких местах (чаще — в  двух) твердым сплавом в форме круговых поясков длиной 100 — 250 мм, размещаемых примерно на одинаковых расстояниях друг от друга.

  Горячекатаные УБТ рекомендуется применять  при бурении скважин средней глубины (до 2000 — 2500 м) в неослож-ненных условиях с использованием забойных двигателей.

 

  

4.9. СБАЛАНСИРОВАННЫЕ  УБТ

             Практика эксплуатации УБТ рассмотренных конструкций  выявила их существенные недостатки. Из-за разностенности и динамической несбалансированности эти УБТ при  вращении вызывают биение и дополнительные динамические нагрузки. Отсутствие термообработки сказывается на прочности труб и др. В связи с этим освоены и получили широкое применение сбалансированные УБТ (УБТС), изготовляемые путем сверления внутреннего канала, обточки наружной поверхности, термообработки труб, обкатки роликом и фосфатирования резьбы, что существенно повышает динамическую характеристику и прочность труб. Эти трубы подразделяются на УБТС1, УБТС2, УБТСЗ. Изготовляются они из хромникельмолибденовых сталей. Их конечные участки на длине 0,8— 1,2 м подвергаются термообработке.

  Конструкция УБТС2 показана на рис. 6.14, а. Их основные характеристики приведены в табл. 6.11, а механические свойства материала — в табл. 6.12.

  УБТС2 изготовляются в основном диаметрами 178, 203 и 229 мм. Длина труб любого диаметра — б м.

  

Рис. 14. Стабилизированные утяжеленные бурильные трубы:

а - УБТС2; 6 - УБТСЗ

  УБТС1 отличается от УБТС2 только отсутствием  зарезьбо-вой разгружающей канавки, что является источником концентрации напряжений. Поэтому они в настоящее время не

выпускаются (но могут быть в эксплуатации ранее выпущенные трубы).

  Практика  эксплуатации УБТ любой конструкции  показывает, что наиболее уязвимым местом их являются резьбы. При большом объеме СПО (большой глубине бурения, высокой прочности или абразивности пород (и соответственно малой проходке за рейс) резко возрастает число свинчиваний — развинчиваний УБТ. Это приводит к необходимости ремонтной перенарезки резьбы и соответственно — транспортировки их до места ремонта и обратно. Для таких случаев ВНИИБТ разработаны УБТ с навинчиваемыми замками и с коническими стабилизирующими поясками, которые получили шифр УБТСЗ. Они показаны на рис. 6.14, б. Замок, выполненный из стали марок 40ХН или 40ХН2МА по ГОСТ 5286-75, присоединяется к УБТ с помощью трапецеидальной резьбы типа ТТ по ГОСТ 631 — 75. Изношенный замок может быть легко заменен непосредственно на буровой с помощью установки, размещенной на автомобиле.

  УБТСЗ выпускаются диаметрами 146, 178, 203 и 229 мм длиной б м. Их рекомендуется применять  при роторном или комбинированном  роторно-ЗД бурении глубоких скважин, в том числе в осложненных условиях. В целом они применяются редко.

  Иногда  для повышения прочности, герметичности  и износостойкости резьбового соединения применяют УБТ с высокопрочными приваренными замками. Приварка осуществляется методом дуговой или контактной электросварки под ело-ем флюса. После приварки шов подвергают термообработке. Для особо тяжелых условий рекомендуется применять резьбы профиля МК и СК-90, отличающиеся увеличенным шагом (7 и 8 мм), что повышает их износостойкость и выносливость. 
 
 

Таблица  11

Основные  характеристики УБТС2 

Основные  характеристики УБТС2

Таблица  12

Механические  свойства материала  УБТС2 

 
 

 

4.10. УБТ  ПО СТАНДАРТУ 7АНИ

             УБТ этого типа поставляются по импорту диаметром 127 мм и менее  длиной 9,14 м и диаметром 152 мм и  более длиной 9,14 и 9,45 м. На концах труб нарезают обычную (по 7АНИ) или специальную резьбу. Производится термообработка труб по всей длине.

  Механические   свойства   материала   труб   приведены   в табл. 13. 

Таблица  13 Механические свойства материала импортных труб

 
 
 
 
 

 

5. ПЕРЕВОДНИКИ ДЛЯ  БУРИЛЬНЫХ КОЛОНН

Переводники представляют собой короткие толстостенные патрубки, снабженные резьбами (за небольшим исключением — замковыми), и служат для соединения частей или отдельных элементов бурильной колонны. Переводники показаны на рис. 6.15.

Переводники подразделяются на переходные П; ниппельные Н; муфтовые М; предохранительные П.

Переходные  переводники П (рис. 6.15, а) применяют  для соединения отдельных участков и деталей бурильной колонны, оканчивающихся замковыми резьбами различного типа и размера, а также для присоединения к бурильной колонне забойных двигателей и различного рода забойных устройств, приборов и приспособлений. Такое же обозначение имеют и предохранительные переводники, применяющиеся для защиты резьбовых соединений какого-либо элемента бурильной колонны (например, турбобура) от износа. Однако замковая резьба на муфте и ниппеле предохранительного переводника выполняется одного и того же размера.

 

5. ПЕРЕВОДНИКИ ДЛЯ  БУРИЛЬНЫХ КОЛОНН

             Переводники представляют собой короткие толстостенные патрубки, снабженные резьбами (за небольшим исключением — замковыми), и служат для соединения частей или отдельных элементов бурильной колонны. Переводники показаны на рис. 6.15.

  Переводники подразделяются на переходные П; ниппельные Н; муфтовые М; предохранительные П.

  Переходные  переводники П (рис. 6.15, а) применяют для соединения отдельных участков и деталей бурильной колонны, оканчивающихся замковыми резьбами различного типа и размера, а также для присоединения к бурильной колонне забойных двигателей и различного рода забойных устройств, приборов и приспособлений. Такое же обозначение имеют и предохранительные переводники, применяющиеся для защиты резьбовых соединений какого-либо элемента бурильной колонны (например, турбобура) от износа. Однако замковая резьба на муфте и ниппеле предохранительного переводника выполняется одного и того же размера. 
 

    
 
 

   Рис. 15. Переводники:

а — переходный П; б — ниппельный Н; в — муфтовый М 
 

 

Для соединения элементов бурильной колонны, расположенных друг к другу муфтами или ниппелями одного и того же размера, применяются соответственно ниппельные Н и муфтовые М переводники (рис. 6.15, б, в). Переводники любого типа и размера изготовляются по ГОСТ 7360 — 82 с правой и левой замковой резьбой из стали марки 40ХН или 45 свыше 200 разновидностей.

Наружный  диаметр переводника должен быть равен наружному диаметру замка, а диаметр проходного отверстия — не менее наименьшего внутреннего диаметра бурильного замка.