Утяжеленные бурильные трубы назначение конструкция

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.

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.

Бурильные трубы – изделия с особыми характеристиками

Стальные, легкосплавные и алюминиевые бурильные трубы ТБПК могут быть разных видов. В рамках данной статьи мы опишем все особенности их использования.

1 ГОСТ на обычные, ведущие и утяжеленные бурильные трубы, общее их описание

Под бурением понимают разрушение горной породы при помощи специального инвентаря и техники. В качестве спецоборудования при этом выступают трубы для бурения (ТБ), замки особой конструкции для них, буровые штанги. Такие приспособления, в частности трубы, используются достаточно широко в современной промышленности.

С их помощью можно подводить к забою промывочную жидкость либо сжатый воздух, поднимать наверх разрушенную породу, передавать требуемое вращение инструменту и формировать осевую нагрузку на него.

Ключевой особенностью всех труб, используемых для бурения, является то, что их соединение между собой производится при помощи замков особого типа, оснащенных замковой резьбой. Сам процесс изготовления таких трубных изделий регламентируется рядом Технических условий и Государственных стандартов:

  • ГОСТ Р 51245–99;
  • ГОСТ 23786–79;
  • ТУ 1–2–365–81;
  • ГОСТ Р 50278–92;
  • ТУ 1321–205–00147016–01;
  • ТУ 14–161–175–98;
  • ТУ 39.0147016–63;
  • ТУ 14–3р–29–2007;
  • ТУ 14–162–13–95;
  • ЭСБТМ – 42;
  • ЭСБТМ – 50;
  • ЭСБТМ – 63,5;
  • ЭСБТМ – 73.

Повышения прочностных характеристик труб для бурения добиваются путем утолщения их концов. Изготавливаются такие изделия посредством приваривания к концам (их называют высаженными) тела трубы муфты и ниппеля замкового соединения. В процессе производства каждая его стадия контролируется, что связано с необходимостью обеспечения максимально высокой точности готовой продукции. Такая система контроля является гарантией соответствия заданных параметров и уровня качества строгим требованиям ГОСТ.

Читайте также  Запорная арматура для ппр

Кроме того, описываемые нами трубы должны обладать надежной защитой от коррозии, обусловленной воздействием климатических (природных) факторов. Высоких антикоррозионных показателей добиваются нанесением на изделия бесцветного специального лака или других консервационных покрытий. А качественная защита замковой резьбы обеспечивается использованием предохранительных металлических деталей и антикоррозионной консистентной смазки.

2 Размеры и диаметр бурильных труб ТБПК, ТБН, ТБВ и других их видов

Трубы, о которых мы говорим, согласно стандартам, выпускаются со следующими величинами:

  • от 7,1 до 10,5 мм – толщина стенок;
  • от 60,3 до 139,7 – диаметр (внешний);
  • длина: 11,5 м для изделий сечением от 114 до 168 мм, 11,5, 8 и 6 м для изделий с других диаметров.

Сопротивление (временное) разрыву в них может колебаться в пределах 650 – 1100 МПа, а предел текучести – 380–1000 МПа.

Классификация ТБ осуществляется по нескольким признакам. Например, по тем тонкостям, которые имеют готовые изделия, по материалу, из которого они производятся (горячекатаные листы либо алюминиевые сплавы). По особенностям конструкции трубы для выполнения бурильных работ бывают:

  • ТБН – с наружными концами;
  • ТБВ – с внутренними концами;
  • ТБНК – со стабилизирующими поясками и концами высаженными наружу;
  • ТБВК – с поясками и концами высаженными внутрь;
  • ТБПН, ТБПВ, ТБПК – с приваренными замками;
  • АБТ (либо ЛБТ) – отдельная группа изделий, изготавливаемых из сплавов алюминия.

Для бурения скважин большой глубины рекомендуется использовать трубы с приваренными замками и со стабилизирующими поясками, вертикальных неглубоких скважин – изделия с внутренними и наружными концами, а также с замками. Последние обычно используются и при обустройстве направленных по наклонной скважин, и тогда, когда применяются забойные двигатели для проведения работ.

Здесь хочется отметить, что при выполнении работ с указанными двигателями очень часто используются легкосплавные ТБ. Они имеют меньшую прочность, нежели стальные изделия, но при этом характеризуются и некоторыми особыми свойствами, которые не в состоянии обеспечить их металлические собратья. Например, ЛБТ являются диамагнитными. За счет этого не нужно поднимать колонны из скважины, чтобы замерить ее азимутальные и зенитные углы.

Кроме того, изделия, изготавливаемые из алюминиевых листов, допускается погружать на большие расстояния, чем стальные. Также внутренняя поверхность труб из сплавов алюминия имеет малую шероховатость, что обуславливает меньший показатель гидравлического сопротивления в них. Заметим, что такие изделия не эксплуатируются в тех случаях, когда в скважинах присутствует раствор (буровой) с величиной рН более 10 единиц, а также при температурах более +150 градусов Цельсия.

3 Как чаще всего классифицируются трубы для бурения?

Как правило, их делят на три большие группы – утяжеленные, ведущие и обычные. Именно такая классификация считается общепринятой и понятной всем специалистам, имеющим отношение к бурильным изделиям.

Обычные трубы делают из стальных сплавов либо из сплава Д16Т на основе алюминия. Такая продукция характеризуется поперечным круглым сечением, наличием внутренних высадок на концах, стальных навернутых замков либо полузамков с крупной конической резьбой, толщиной стенки от 4,75 до 11 миллиметров. Нередко обычные ТБ имеют утолщенные концы (это увеличивает показатель их плотности). Распространенные диаметры таких изделий – 129 мм, 147 мм, 114 мм.

К ведущим трубам относят конструкции, монтируемые в верхней части колонны. Они описываются многогранным сечением (4–8 граней), используются для передачи вращения от вращателя агрегата для бурения всей колонне. Обязательным атрибутом ведущих ТБ является наличие на их концах внутренней, комбинированной или наружной высадки, необходимой для утолщения изделий.

Передачу продольного и вращательного усилия на установку, которая разрушает породу при бурении, обеспечивают утяжеленные трубы (УБТ), имеющие в поперечнике круглое либо квадратное сечение. Другая их функция – увеличение уровня жесткости нижнего участка колонны (она находится в постоянно сжатом состоянии) во время бурения нефтяных и газовых скважин.

Между собой такие изделия соединяются резьбой, стенка УБТ может иметь толщину 16–89 миллиметров, используются они для работы на глубинах не более 2,5 тысяч метров в несложных с геологической точки зрения условиях. Диаметр (наружный) УБТ варьируется в пределах 79–279 мм. Внешне они представляют собой цилиндрические конические трубы с внутренней и наружной резьбой (опять же таки конического типа).

Существуют и специальные виды утяжеленных труб с проточками, спиральными канавками и твердыми наплавами снаружи. Их, как правило, монтируют в самой нижней части агрегата для бурения, где отмечается максимальная нагрузка на систему. По этой причине УБТ данного подвида имеют укороченную длину и большую толщину стенки, что позволяет установке выдерживать повышенное давление.

Добавим, что все трубы, используемые для бурения, производятся бесшовными (именно такие изделия гарантируют наибольшую прочность при больших нагрузках). Зона сварного шва у них обязательно проходит процедуру закалки. А само сварное соединение в обязательном порядке испытывается на изгиб и на качество шва.

Характеристики и использование буровых труб

Порой мы не замечаем того оборудования, которое работает во благо человека «за кадром». Согласитесь, и вы редко задумываетесь, как из недр достаются природные богатства, из скважин добывается питьевая вода, а из земли выкачивается газ?! Скрипка № 1 во всех этих процессах – буровая труба – мощная, надежная, проверенная временем, справляющаяся со сложными и серьезными задачами. Конструкция достойна того, чтобы с ней познакомиться поближе, даже если вы не планируете самостоятельно добыть нефть.

Зона применения

Название говорит само за себя – для бурения, а именно – подвода промывочного состава или воздуха (сжатого) к забою, подъема оборудования, разрушающего породу и других операций, входящих в этот сложный комплекс работ. Естественно, что изделия являются лишь частью бурильных установок, но одной из важных и незаменимых – способных передавать вращение, создавая осевую нагрузку на оборудование.

Применяют обсадные и бурильные трубы, как в промышленности, так и для бытовых нужд. Используя их, добывают воду, газ, нефть, а также проводят ремонты и геологическую разведку.

Естественно, что буровые трубы разнятся по размерам, изготавливаются из разных материалов и бывают разных видов. Об этом дальше и поговорим.

Вот такие серьезные работы можно проводить с помощью бурильных установок

Существуют две основные технологии бурения с обсадной трубой:

  1. Роторное бурение.
  2. Бурение с помощью забойных двигателей.

Роторная технология базируется на вращении, передающемся к долоту от ротора. Буровая колонна в данном случае ведет себя необычно: в процессе работы ее верхняя часть растягивается, а оставшаяся (ниже вертлюга) – сжимается, что приводит к вращению.

Если используются забойные двигатели, колонна не вращается.

Характеристики буровых труб

Познакомимся с классификацией и строением изделий.

Так выглядят буровые трубы

Устройство

Данная конструкция представляет собой слаженный «ансамбль» из трубной заготовки, замкового ниппеля и замковой муфты. Крайние два элемента еще называют присоединительными концами. Эти детали присоединяются к заготовке при помощи сварки либо резьбы.

В большинстве своем обсадные трубы для бурения собирают в так называемые свечи, состоящие из нескольких описанных конструкций. Чтобы соединение было надежным, на концах труб делается резьба (внутренняя – на ниппеле и внешняя – на муфте).

Специфика использования конструкций диктует свои условия: все изделия должны быть защищены от коррозии. Для этого производители труб покрывают поверхность конструкций специальными составами, уберегающими материал от появления ржавчины.

А это долото – часть буровой установки

Классификация конструкций

Разнятся трубы, предназначенные для бурения по множеству признаков, а именно:

  • материалу, из которого изделия изготовлены;
  • диаметру конструкции;
  • другим особенностям товара.

Данные различия помогают подобрать наиболее подходящие для запланированных работ изделия. Между тем наиболее важной является классификация, делящая буровые трубы на следующие виды:

  1. обычные;
  2. ведущие;
  3. утяжеленные.

Поговорим вкратце о каждом из перечисленных видов, начиная с обычных труб для бурения. Такие конструкции делают из стальных либо алюминиевых сплавов. Толщина стенки: минимум – 4,75 мм, максимум – 11 мм. Что касается сечения, то обычные трубы оснащены круглым поперечным его типом. Чтобы собрать данные конструкции в «свечу» применяют специальные – с крупной конической резьбой замки либо полузамки.

Читайте также  Технология вальцовка латунных труб

Так выглядят изделия из пластика – для менее серьезных работ

Также к разряду обычных бурильных труб относят и алюминиевые конструкции, чаще называемые «АТБ». Изготавливается такой вид из сплава «Д16Т». Диаметр изделий таков: 114, 129, 147 мм. Соединение осуществляется при помощи навернутых стальных замков. На концах конструкций расположены высадки внутрь.

Ведущие буровые трубы всегда расположены вверху колонны. Узнать их легко – по остающимся на земле четырех-, шести-, восьмигранникам. Основная миссия ведущих конструкций – передача вращательных волн непосредственно от активатора этого движения, называемого вращателем. Размеры буровой трубы варьируются от 23,5 до 89,5 мм, наружный диаметр – 79-279 мм. Сечение конструкции – многогранное. Концы изделия для надежности утолщены при помощи наружной/внутренней высадки.

Утяжеленные трубы задействуют для важной миссии – увеличения жесткости и массы бурильного приспособления. Место их расположения – нижняя часть колонны. Общепринятая маркировка – «УБТ». Благодаря таким трубам удается сделать относительно скромную по длине «свечу» более мощной – за счет оптимальной осевой нагрузки, поступающей на долото. УБТ превосходно себя зарекомендовали в нефте- и газодобывающей сфере.

Изготавливают такой тип из специальной стали, называемой «ДИК». Толщина конструкции варьируется в пределах 15-50 мм. Сечение изделия – круглое либо квадратное. Форма зачастую цилиндрическая.

Утяжеленный тип конструкции

Типы утяжеленной направленности

В свою очередь УБТ делятся на такие подвиды:

  • сбалансированные;
  • горячекатаные.

Сбалансированный подвид применяют для роторного типа сверления. Изделие делают из специального вида стали. Усиливает прочность конструкции термическая обработка, проделываемая с крайним метром поверхностей УБТ, а также фосфатирование и обкатка нарезки специальными роликами. Остальная поверхность также подвергается профильной обработке, благодаря чему толщина изделия сохраняет свою равномерность. Прямолинейность конструкции обеспечивает просверленный канал.

Бурение с обсадной трубой горячекатаного подвида осуществляется при помощи гидравлических забойных двигателей. Изготавливают конструкции методом прокатки из стали группы «К» либо «Д». Горячекатанные УБТ не отличаются особой прочностью, особенно в местах соединения фрагментов. Грешат изделия и кривизной, формой в виде овала, а также толщиной стенок в отдельных частях одной и той же детали. Вращаясь, такая конструкция, учащает биение колонны и, тем самым, провоцирует перегрузку системы.

Утяжеленные горячекатаные трубы для бурения

Требования к изделиям

Итак, выяснили, что такое буровые трубы, какими они бывают, где используются, пора узнать, как выбрать качественный товар, который не подведет во время ответственной работы и прослужит максимально долго.

Знакомьтесь со стандартами, предъявляемыми к описанным товарам.

Сначала общие требования:

  • устойчивость к коррозии;
  • высокое качество материала;
  • отсутствие кривизны;
  • устойчивость к перепадам температуры;
  • правильная технология изготовления;
  • способность выносить длительные механические нагрузки;
  • прочность;
  • долговечность.

А теперь о дополнительных требованиях. Замки и полузамки – важные составляющие конструкции, поскольку именно от них зависит крепость соединения и работоспособность колонны. Места стыковки считаются самым уязвимым местом «свечи», поэтому крайне важно выбирать качественные соединительные детали.

Важно, чтобы эти изделия прошли закалку, но без перекаливания, губящего положительные качества стали. Резьба на деталях должна быть выполнена качественно, аккуратно, в соответствии со стандартами. Имеет значение и форма замков, она бывает цилиндрической и конической. Последняя лучше – герметичнее, выносливее, быстрее закручивается и увеличивает интенсивность и качество бурения.

Видео-ликкбез: все о буровых трубах

Итак, знакомство с буровыми трубами состоялось.

Виды буровых труб, характеристики, особенности использования

Одним из элементов бурильных установок являются бурильные трубы, которые обеспечивают соединение между режущим инструментом и приводом оборудования. Посредством труб обеспечивается спуск в скважину, создание необходимого момента вращения и передача усилий, а также передача инструментов из скважины на поверхность.

Кроме того, посредством бурильных труб передается специальный раствор, охлаждающий режущие части оборудования. В данной статье речь пойдет о буровых трубах, их особенностях и применении.

Особенности бурильных труб

Трубы для буровых установок не имеют соединительных швов – крепление деталей обеспечивается за счет специальных замков с резьбой. Бурильные трубы, являющиеся частью колонной конструкции, соединяются специальными ниппелями. Все виды деталей, используемых в бурильных установках, производятся в соответствии с определенными стандартами и нормами. Сами трубы могут иметь квадратное или круглое сечение.

В зависимости от материала изготовления выделяют следующие виды бурильных труб:

  1. Стальные трубы. Изделия из стали наиболее распространены. Диаметр стальной бурильной трубы может варьироваться в пределах от 34 до 168 мм. Стандартный диаметр, чаще всего используемый в буровом оборудовании – 60 мм. Посредством данных труб осуществляется колонковое бурение, подразумевающее высокую скорость вращения долота, поэтому порода разрушается по кольцевой траектории. Стальные трубы имеют повышенную степень надежности, поэтому их применяют для добычи алмазных пород.
  2. Трубы из легких сплавов. Изделия из таких сплавов могут иметь разные характеристики и особенности (одним из вариантов трубы из легкого сплава является конструкция с утолщенными концами и круглым сечением профиля). Толщина стенки легкосплавных труб варьируется в пределах от 9 до 17 мм.

Буровое оборудование производится прессовкой. Сырье, которое обрабатывается данным методом, должно предварительно пройти термическую обработку, которая повысит характеристики исходного материала. Для соединения деталей используются замки, отличающиеся достаточно легкой конструкцией.

Для улучшения прочностных характеристик торцевые части деталей утолщаются, в результате чего увеличивается и вес буровой трубы. К крайним участкам трубы сварочным методом крепится специальная муфта и замковый ниппель.

Производственные линии по изготовлению бурового оборудования учитывают все требования, предъявляемые к данным деталям, поэтому на выходе, независимо от группы прочности бурильных труб, получаются качественные элементы, способные выполнять свои функции на протяжении всего эксплуатационного периода.

Важнейшим качеством, которым должно обладать буровое оборудование, является высокая сопротивляемость коррозии. Дело в том, что большая часть деталей постоянно подвергается воздействию влаги, поэтому необходимо свести к минимуму риск разрушения материала. Увеличение стойкости к коррозии достигается за счет специальных обработок. То же самое касается резьбового соединения и других соединительных элементов – все они должны покрываться антикоррозионной смазкой.

Виды буровых труб

Все бурильные трубы делятся на два основных вида:

  1. Цельные. Данная категория изделий представляет собой монолитную деталь, имеющую утолщения по краям. Производство таких элементов осуществляется по описанной выше схеме: сначала детали прокаливаются, а после этого проходят механическую обработку.
  2. Сборные. С точки зрения производства основное отличие сборных бурильных труб заключается в использовании горячекатаной заготовки. Такие элементы оборудуются специальными элементами, которые прикручиваются к краям трубы.

Еще один способ классификации буровых труб подразумевает их разделение в зависимости от материала изготовления. В качестве базового сырья может выступать сталь или легкие сплавы.

Кроме того, существует классификация, согласно которой выделяются следующие типы деталей:

  • Обычные;
  • Утяжеленные;
  • Ведущие.

Обычные буровые трубы

Для изготовления обычных труб может использоваться сталь или сплавы на основе алюминия. Основной отличительной особенностью данного типа труб является круглое поперечное сечение. Толщина стенок данных изделий находится в пределах от 4,75 до 11 мм. Соединение труб возможно за счет использования замков с конической резьбой.

Легкосплавные буровые трубы, которые тоже относятся к данному виду, в большинстве случаев проходит обработку, обеспечивающую повышение прочности готовых изделий. Края деталей имеют утолщение, существенно продлевающее срок службы труб и увеличивающее их функциональность.

Утяжеленные

Для изготовления утяжеленных бурильных элементов используется преимущественно сталь, а сами изделия имеют круглый профиль сечения. Базовый материал представляет собой ковку, которая для упрочнения проходит термическую или механическую обработку. Утяжеленные элементы позволяют передавать на рабочие элементы оборудования большее усилие, для чего и нужна повышенная прочность.

Кроме изделий круглой формы, также применяются утяжеленные трубы с квадратным профилем. Область их применения – это скважины, которые при разработке серьезно искривились. Помимо уже описанных видов сечения профиля, такие изделия могут иметь шестигранное сечение. Утяжеленная буровая труба может быть и ведущей, и в таком случае ее устанавливают над колонной.

Размеры буровых труб данной категории выглядят так: толщина стенки находится в пределах от 16 до 50 мм, а внешний диаметр – от 79 до 279 мм. Стыковка отдельных элементов в общую конструкцию осуществляется посредством резьбового соединения. Каждая утяжеленная труба имеет соответствующую маркировку и используется в обычных условиях эксплуатации. Утяжеленные буровые трубы могут работать на глубине от 2000 до 2500 м.

Учитывая высокую степень нагрузки, которую приходится выдерживать данному типу изделий, их выпускают в более короткой форме по сравнению с остальными видами. Уменьшенная длина позволяет нормально работать в сложных условиях даже тем трубам, которые расположены на самом верху конструкции.

Читайте также  Как запаять серебряное кольцо?

Ведущие

Форма сечения ведущих труб может быть достаточно разнообразной и иметь много граней. Стандартные изделия могут иметь четыре, шесть или восемь граней. Как правило, ведущие элементы располагаются вверху колонны. В отличие от утяжеленных труб, ведущие детали имеют полноценную длину, но и увеличенную толщину – нагрузки достаточно высоки, а оборудование должно их выдерживать. Для увеличения толщины используется внутренняя, внешняя или комбинированная высадка.

Высокая толщина буровых труб обусловлена еще и тем, что бурильное оборудование может работать в достаточно тяжелых условиях. Например, при разработке рассыпчатых горных пород (песка или щебня) скорость износа оборудования крайне высока, поэтому детали очень быстро выходят из строя. Положение ухудшается еще и тем, что под неустойчивыми грунтами может быть достаточно жесткая вода, которая тоже основательно сокращает срок службы бурильных труб.

Другие виды бурильных труб

Помимо стандартных видов труб, описанных выше, имеются и другие виды деталей. Одним из них являются трубы, на которые навинчиваются замки, а края изделий могут находиться как снаружи, так и внутри. Длина таких труб варьируется в пределах от 6 до 11,5 м. Маркировка труб с внутренней высадкой – «ТБВК», а с внешней – «ТБНК».

Также стоит вспомнить и о трубах с приваренными краями. Как правило, такие бурильные элементы используются для разработки сложных и непостоянных пород.

Заключение

Отрасль производства бурового оборудования постоянно развивается, поэтому постепенно появляются новые виды элементов, необходимых для разработки пород. Тем не менее, старые проверенные решения тоже неплохо справляются со своей работой и позволяют разрабатывать любые породы, с которыми приходится сталкиваться в горнодобывающей промышленности.

Зачем необходима труба для бурения на воду?

Для бурения скважин применяются различного вида бурильные трубы, которые отличаются по ряду свойств (размеры, конструкция, назначение, толщина свинчивания и прочее). Существуют, к примеру, антикоррозийные трубы для бурения, ведущие трубы, утяжеленные бурильные трубы, легкосплавные бурильные трубы.

Труба для бурения

1 Какие разновидности бурильных труб

Бурение скважин не сможет обойтись без применения специальных буровых труб (ведущие трубы, утяжеленные бурильные трубы, легкосплавные бурильные трубы) — они не просто участвуют в процессе бурения, но еще и выполняют вспомогательные функции — например, могут подавать через внутренние сечения промывочную жидкость на глубину проводимого бурения.

Они могут иметь различные размеры, у них разная конструкция, назначение, толщина свинчивания и прочее. В классической классификации труб для бурения они представлены такими видами:

  • утяжеленные бурильные трубы;
  • ведущие;
  • обычные.

На постсоветском пространстве часто можно встретить трубы для бурения кустарного изготовления, это производство объясняется их дешевизной и быстрым изготовлением.

При работе с такими изделиями возникает проблема с их фиксацией, так как они постоянно болтаются в выработке и бьются. Из-за этого очень быстро деформируется резьба, соединения, муфта и, соответственно — сама стальная основная бурильная труба и установка.

Ведущие трубы для бурения

Все эти проблемы создают не отцентрованные замки, чего при использовании соответствующих стандарту изделий не наблюдается. Конструкционные особенности изделий имеют специальные замки, каждый из которых замыкает резьба. Усиление прочности и, следовательно, производство длительности эксплуатации буровой трубы достигается за счет утолщения их концов.

Для производства конструкции соединяющий замок приваривают к муфте и ниппелю. В современном производстве за процессом приваривания «наблюдает» автономная система контроля, что гарантирует соблюдение всех технических параметров работы — тогда как раньше все выполнялось «на глаз».

Различаются трубы для буровых установок по материалу, из которого изготовлены, по форме (квадратного или круглого сечения). Все изделия имеют «связочный» замок или даже замки (их количество варьируется от типа изделия).
к меню ↑

1.1 Дополнительные типы изделий

Существует множество дополнительных подтипов изделий («ТБТ», «ТБТН», «ВБТ» и так далее), но основными видами являются следующие:

  • обычные («ВБТ»);
  • утяжеленные («ТБТ», «ТБТН»);
  • ведущие.

Обычная стальная труба для скважин на воду («ВБТ») изготавливается или из алюминия, или из стального сплава. Она имеет круглое поперечное сечение, при этом толщина стенки находится в диапазоне между 4,75 и 11 мм. Для соединения данного вида труб для буровой установки применяются так называемые «замки для бурильных труб», обладающие утолщенными концами (для повышения прочности на соединение бурильных труб) и крупная резьба.

Штанги для буровых малогабаритных установок

Специфическая категория — алюминиевая труба для скважин на воду («АБТ»), которая тоже относится к обычным изделиям. Как и все прочие изделия этого вида, эксплуатация бурильных труб «АБТ» также имеет в наличии специальный замок, подобно типу «ВБТ».

Бурильная стальная утяжеленная труба для скважин на воду («ТБТН» или «ТБТ») изготавливается из стали типа «ДИК» и преимущественно выполняется в форме квадратного сечения в поперечнике. Произведенные утяжеленные трубы бывают и без квадратного сечения. Стенки такого вида продукции обладают толщиной от 16 и до 50 миллиметров. Стыкуют между собой их посредством резьбы.

Применение и ремонт бурильных труб таких изделий для буровых установок на воду хорошо тем, что земная порода легко перемалывается под действием работы утяжеленной трубы. Сам механизм работы можно описать так: стальная утяжеленная труба передает продольное и вращательное усилие на устройство переламывающее породу. При этом использовать данный вид изделий можно для бурения на глубину до 250 метров.

Стальная ведущая бурильная труба (или «ВБТ») для скважин на воду имеет многогранное сечение и располагается, как правило, сверху колонны. Эти изделия весьма специфичны и выделяются на общем фоне: узнать их можно по имеющимся на поверхности восьми- , шести- и четырехгранникам. Основная специфика работы данных изделий — передача от вращателя установки на бур.

Процесс установки пластиковых обсадных труб

Дополнительные виды буровых труб для скважин на воду представлены следующими вариациями:

  • ТБН, ТБТ — имеющие наружные концы;
  • ВБТ — имеющие внутренние концы;
  • ТБТН, ТБПВ, ТБПК — имеющие приваренный замок;
  • ТБНК — имеющие стабилизирующий поясок.

Конструкции, имеющие замок, производят из стальных сплавов или же с использованием сплава типа «Д16Т», основной материал которого алюминий. Замки в таких изделиях сделаны навернутыми с большой конической резьбой. Нередко такая стальная основная бурильная труба имеет утолщенные концы.Отметим, что трубы для буровых установок на воду делаются бесшовными, дабы обеспечить гарантированную прочность при колоссальных нагрузках, чтобы не потребовался преждевременный ремонт бурильных труб.
к меню ↑

2 Этапы работы с применением изделий

Самостоятельное бурение скважины — дело весьма сложное, а для большинства людей — практически невозможное. Роторный способ бурения, позволяющий работать с глубокими скважинами, актуален для большинства участков, и он же — наиболее сложен.

Процесс бурения скважины

Выбор изделия, будь то «ТБТН», «ТБТ» или «ВБТ» остается за специалистами, решение которых должно быть основано на изучение земной породы на месте будущих буровых работ. По этапам процесс бурения выглядит так:

  1. Выполнение проектной документации.
  2. Закладывание скважины.
  3. Производится бурение скважины.
  4. Устанавливается обсадная колонна.
  5. Добавляется фильтрующая колонна и выполняется пробная прокачка.
  6. Оформляется паспорт скважины
  7. Дефектоскопия.
  8. Производится установка насоса.

Промывка самотеком хороша тем, что вскрытие водоносного горизонта производится более эффективно, однако работа такого механизма требует дополнительных финансовых затрат на оборудование. Прямой опрессовочный метод с помощью насоса намного дешевле, что делает его наиболее востребованным среди владельцев частных построек, но и менее эффективен.

Бур для бурения скважины

Чтобы удержать грунт от возможного оплывания и осыпания, устанавливается обсадная система защиты на бурильные трубы. Как только все описанное выше будет проделано, следует установить оборудование для автономной работы всей системы (насос, водопровод, кессон).

Важно помнить, что при работе с неустойчивыми горными породами (гравий, щебень, песок) бурильная система (обсадная и буровая труба) быстрее будет выходить из строя. К тому же в момент работы со скважиной на перечисленных выше неустойчивых породах возможно огромное содержание растворенного железа или же попросту повышенная жесткость воды.

Поэтому бурение при таких условиях производится далеко не во всех районах. В такой момент времени возможно и малое количество воды в скважине.
к меню ↑

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: