Утяжеленные бурильные трубы расчет

Утяжеленные бурильные трубы расчет

  • Новости бурения
  • Промывка скважины
    • Основные требования, предъявляемые буровому раствору
    • Классификация буровых растворов
    • Химические реагенты, используемые для регулирования свойств промывочной жидкости
      • Электролиты
        • Кальцинированная сода
        • Каустическая сода
        • Жидкое стекло
        • Поваренная соль
        • Известь
        • Цемент
        • Углекислый барий
        • Фосфаты
      • Коллоиды
        • Углещелочной реагент (УЩР)
        • Торфощелочной реагент (ТЩР)
        • Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ)
        • Сульфит-спиртовая барда (ССБ)
        • Конденсированная сульфит-спиртовая барда (КССБ)
        • Окисленный и замещенный лигносульфонат (окзил)
        • Крахмал
        • Гидролизованный полиакрилонитрил (гипан)
        • Иные коллоиды
      • Поверхностно активные вещества
      • Пеногасители
      • Утяжелители
      • Смазочные добавки
    • Реология и основные параметры бурового раствора
      • Плотность (удельный вес)
      • Условная вязкость
      • Фильтрация (водоотдача) и толщина глинистой корки
      • Пластическая вязкость
      • Статическое напряжение сдвига
      • Динамическое напряжение сдвига
    • Система очистки бурового раствора
      • Вибросита
      • Пескоотделители / илоотделители
      • Центрифуги
  • Буровой инструмент
    • Породоразрушающий инструмент
      • Шарошечные долота
      • Долота PDC
      • Твердосплавные коронки
      • Алмазные коронки
    • Что такое бурильные трубы?
      • Бурильные трубы с высаженными внутрь и наружу концами
      • Бурильные трубы с приваренными замками
    • Утяжеленные бурильные трубы (УБТ)
      • Утяжеленные бурильные трубы сбалансированные
      • Утяжеленные бурильные трубы горячекатаные
      • Утяжеленные бурильные трубы с замками (УБТСЗ)
    • Элементы малой механизации
      • Ключ УМК
      • Ключ гидравлический для обсадных труб
    • Турбобуры и винтовые забойные двигатели
      • Секционные унифицированные шпиндельные турбобуры
      • Высокомоментные турбобуры с сиcтемой гидроторможения
      • Многосекционные турбобуры
      • Турбобуры с независимой подвеской
      • Турбобуры с плавающим статором
      • Турбобуры с полым валом
      • Турбобуры с редуктором-вставкой
      • Винтовые забойные двигатели
  • Осложнения при бурении
    • Поглощение промывочной жидкости
    • Газонефтеводопроявления
      • Поступление газа в скважину
      • Признаки ГНВП
      • Противовыбросовое оборудование
      • Типовая схема оборудования и обвязки устья
      • Мероприятия по предупреждению ГНВП
      • Грифоны и межколонные проявления
    • Нарушение целостности стенок скважины
    • Аварийный инструмент
      • Ловильный инструмент
        • Колокол
        • Метчик
        • Удочка
        • Овершот
        • Труболовка
        • Штанголовка
  • Буровые установки
    • Самоходные буровые установки
    • Буровые установки с большой грузоподъемностью
    • Полупогружные буровые установки
  • Виды бурения
    • Бурение на воду
    • Бурение на нефть и газ
    • Направленное бурение
    • Бурение в строительстве
    • Многозабойное бурение
    • Геологоразведочное бурение
    • Ударное бурение
    • Шнековое бурение
    • Бурение стволов и скважин большого диаметра
  • Статьи
    • Бурение – это интересно!
    • Промывка скважины
    • Буровой инструмент
    • Разрушение горных пород
    • Аварии и осложнения в процессе бурения
    • Интересные факты из истории бурения
    • Расчеты в бурении
    • Виды бурения
      • Бурение на воду
      • Бурение в строительстве
      • Бурение на нефть и газ
      • Направленное бурение
      • Многозабойное бурение
      • Бурение стволов и скважин большого диаметра
      • Геологоразведочное бурение
  • Справочная информация
    • Терминология (словарь буровика)
    • Перевод из Британской в метрическую систему единиц
    • Основные типы резьб по API – ГОСТ
    • Условия применения и маркировка шарошечных долот
    • Кодировка износа долот по системе IADC
    • Характеристика и типоразмеры бурильных труб
      • Характеристика и типоразмеры бурильных труб с высаженными концами типа 1
      • Характеристика и типоразмеры бурильных труб с высаженными концами типа 2
      • Характеристика и типоразмеры бурильных труб с высаженными концами и коническими стабилизирующими поясками типа 3
      • Характеристика и типоразмеры бурильных труб с высаженными концами и коническими стабилизирующими поясками типа 4
      • Характеристика и типоразмеры бурильных труб с приваренными замками ТУ14-3-1293-83
      • Характеристика и типоразмеры бурильных труб с приваренными замками ТУ14-3-1293-84
    • Характеристика и типоразмеры ловильного инструмента
      • Характеристика и типоразмеры колоколов
      • Характеристика и типоразмеры метчиков
      • Характеристика и типоразмеры удочек
      • Характеристика и типоразмеры овершотов
      • Характеристика и типоразмеры труболовок
      • Характеристика и типоразмеры штанголовок
  • История бурения
  • Юмор
  • Библиотека
  • О сайте

Расчет утяжеленных бурильных труб

Диаметр утяжеленных бурильных труб определяется исходя из условий бурения и проектной конструкции скважины, для обеспечения максимальной жесткости при изгибе. Длина УБТ рассчитывается из условий требуемой осевой нагрузки на долото. Жесткость УБТ должна превышать жесткость сечения проектной обсадной колонны в заданном интервале бурения.

Рекомендации по применению УБТ в зависимости от типоразмера долота:

Примечания к таблице:
– Значение для нормальных условий бурения указано в верхней строке.
– Значение для осложненных условий бурения приведено в нижней строке.
– В случае использования забойного двигателя, диаметр УБТ не должен превышать его диаметр.
– В случае осложненных условий, при бурении диаметром более 250 мм, разрешается использование УБТ меньшего диаметра, с условием обязательной установки опорно-центрирующих элементов.

Рекомендации по применению УБТ, в соответствии с условием соответствия жесткости обсадной колонны:

Диаметр бурильных труб, должен быть не менее 0,7 от диаметра УБТ. В случае несоответствия этому соотношению, компоновка низа бурильной колонны должна состоять из нескольких секций УБТ. Диаметр нижней секции должен соответствовать рекомендациям таблицы. Диаметр каждой последующей, вышеустановленной секции должен быть не менее 0,8 от диаметра предыдущей.

Длина УБТ (в случае секционной компоновки – нижней секции) рассчитывается по формуле:

Общий вес УБТ, при секционной компоновке, рассчитывается по формуле:

В случае, если Q больше критической осевой нагрузки, необходимо устанавливать промежуточные опоры.

Самым опасным фактором для УБТ являются знакопеременные изгибающие напряжения. При бурении в искривленных участках скважины, либо с высокими частотами вращения, необходимо в обязательном порядке производить расчет этих напряжений. Условие прочности УБТ определяется исходя из следующего выражения:

Разновидность утяжеленных бурильных труб:

УБТС – утяжеленные бурильные трубы сбалансированные. Наружная поверхность и отверстие механически и темически обработаны, резьба обкатана и фосфатирована. За счет описанных обработок повышены прочностные характеристики металлоконструкций, а во время работы таким инструментом уменьшаются динамические нагрузки и снижается биение.

УБТС1 – основным отличичем является сверление канала при их изготовлении. Наружная поверхность и отверстие механически и темически обработаны,

УБТС2 – основным отличичем является сверление канала при их изготовлении, и термообработка концевых участков на длине 0,7-1,2 м.

УБТС3 – основным отличичем является сверление канала, присутствие стабилизирующих конических поясов, трапециидальная резьба и наличие замков.

В маркировке трубы указываются диаметр УБТ, ее тип и присоединительные резьбы, например

“УБТС-1″ – тип;
“203” – диаметр УБТ 203 мм;
“З-149″ – присоединительная резьба З-149.

Следует иметь ввиду, что для эффективной работы породоразрушающего инструмента, осевая нагрузка должна создаваться исключительно компоновкой низа бурильной колонны. Вес на долото не должен превышать 75% от веса УТБ.

Расчет длины УБТ при бурении

Расчет УБТ сводиться к определению их диаметра и длины. Диаметр УБТ определяется, исходя из условий обеспечения наибольшей жесткости сечения в данных условиях бурения, а длину – исходя из нагрузки на долото.

Рассчитываем длину УБТ под направление(ротором):

Рдол – нагрузка на долото , МН

Qубт – вес 1 метра УБТ, МН

Рассчитываем длину УБТ под кондуктор(ротором):

Рассчитываем длину УБТ для эксплуатационной колонны(ВЗД):

G – вес забойного двигателя, МН

Таблица 8.1 — Способы бурения, расширки (проработки) ствола скважины и основные параметры проведения технологической операции по интервалам для н/направленной скважины

Интервал, м Вид технологической операции Способ бурения Условный номер КНБК Режимы бурения Скорость выполнения технологической операции, м/ч
от (верх) до (низ) осевая нагрузка на долото, тс скорость вращения, об/мин расход бурового раствора, л/с
Бурение под направление РОТОР Вес инструмента 60,0 34,3 30,3
Проработка ствола скважины РОТОР Вес инструмента 60,0 34,3
Разбуривание цементного стакана ВЗД Вес инструмента 664,8 34,3
Бурение под кондуктор, вертикальный участок РОТОР Вес инструмента 60,0 34,3 15,3
Бурение под кондуктор, набор угла 5LZ244Cx7.0LL Вес инструмента 92,8 35,7 15,3
Бурение под кондуктор, наклонно-прямолинейный участок 5LZ244Cx7.0LL 3-5 92,8 35,7 15,3
Проработка ствола скважины 5LZ244Cx7.0LL с навеса 92,8 35,7
Бурение под эксплуатационную колонну, наклонно-прямолинейный участок 5LZ172 12-14 62,0 23,8 12,3
Бурение под эксплуатационную колонну, снижение угла 5LZ172 12-14 62,0 23,8 12,3
Отбор керна РОТОР 10-12 60,0 34,3
Бурение под эксплуатационную колонну, наклонно-прямолинейный участок 5LZ172 12-14 74,9 23,8 12,3
Проработка ствола скважины 5LZ172 с навеса 74,9 23,8 12,3
Читайте также  Изготовление резиновой плитки в домашних условиях

Таблица 8.2 — Компоновка бурильной колонны для бурения

Условный номер КНБК Элементы КНБК (до бурильных труб)
номер по порядку типоразмер, шифр расстояние от забоя до места установки, м техническая характеристика суммарная длина КНБК, м суммарная масса КНБК, т Примечания
наружный диаметр, мм длина, м масса, т
393,7VU-K11TG-R227 0,00 393,70 0,53 0,29 0,53 0,290 Бурение под направление
УБТ 203 0,53 203,00 8,00 1,54 8,53 1,834
УБТ 178 8,53 178,00 16,00 2,33 24,53 4,16
295,3ETS11GCK 0,00 295,30 0,46 0,09 0,46 0,090 Бурение под кондуктор вертикальный участок
УБТ 203 0,46 203,00 8,00 1,54 8,46 1,634
УБТ 178 8,46 178,00 16,00 2,33 24,46 3,960
ПК127х9,19 «Д» 24,46 127,00 25,54 0,80 50,00 4,76
295,3ETS11GCK 0,00 295,30 0,46 0,09 0,46 0,090 Бурение под кондуктор набор угла
8КС 295,3 СТ 0,46 295,3 0,85 0,2 1,31 0,290
5LZ244Cx7.0LL 1,31 10,2 2,52 11,51 2,810
Перепускной клапан ПК-240 11,51 240,0 0,45 0,065 11,96 2,875
НУБТ 168 с т/с «Radius»(«БТС») 11,96 168,0 10,00 1,36 21,96 4,239
ПК127х9,19 «Д» 21,96 175,04 5,46 197,00 9,70
295,3ETS11GCK 0,00 295,30 0,46 0,09 0,46 0,090 Бурение под кондуктор стабилизация
8КС 295,3 СТ 0,46 295,3 0,85 0,2 1,31 0,290
5LZ244Cx7.0LL 1,31 10,2 2,52 11,51 2,810
Перепускной клапан ПК-240 11,51 240,0 0,45 0,065 11,96 2,875
УБТС 203 11,96 203,00 8,00 1,54 19,96 4,419
УБТС 178 19,96 178,00 16,00 2,33 35,96 6,745
УБТ ЕН 165Х71 35,96 165,0 16,00 2,02 51,96 8,769
ПК127х9,19 «Д» 51,96 127,00 691,04 21,57 743,00 30,34
215,9 HP62ALK (TD61ALK) 0,00 215,90 0,35 0,04 0,35 0,036 Бурение под
10КСИ 215,9 СТК 0,345 215,9 0,5 0,162 0,85 0,198 эксплуатационную
5LZ172 0,85 195,00 6,88 1,83 7,73 2,028 колонну
Перепускной клапан ПК-172 7,725 0,41 0,045 8,14 2,073 стабилизация
ЦС 205-212 МСТ 8,135 0,5 0,162 8,64 2,235
УБТ ЕН 165Х71 8,635 9,4875 83,64 11,723
ПК127х9,19 «Д» 83,635 1102,365 34,42 1186,00 46,14
215,9 HP62ALK (TD61ALK) 215,9 0,35 0,0364 0,35 0,036 Бурение под эксплуатационную колонну снижение угла
10КСИ 215,9 СТК 0,35 215,9 0,50 0,162 0,85 0,198
5LZ172 0,85 195,00 4,86 1,83 5,71 2,028
Перепускной клапан ПК-172 5,71 172,0 0,41 0,045 6,12 2,073
НУБТ 168 с т/с «Radius»(«БТС») 6,12 168,0 10,00 1,36 16,12 3,437
УБТ ЕН 165Х71 16,12 165,0 75,00 9,488 91,12 12,925
ПК127х9,19 «Д» 91,12 127,00 1523,89 47,58 1615,00 60,50
БИТ 215,9/100С2 215,9 0,35 0,035 0,35 0,035 Отбор керна
КИМ-195/100 0,35 16,21 2,34 16,56 2,375
ЦС 205-212 МСТ 16,56 212,00 0,50 0,16 17,06 2,537
УБТ ЕН 165Х71 16,56 165,0 75,00 10,23 92,06 12,767
ПК127х9,19 «Д» 92,06 127,0 1491,94 46,58 1584,00 59,3

Таблица 8.3 – Потребное количество элементов КНБК интервалам для н/направленной скважины

Вид технологической операции (бурение, отбор керна, расширка, проработка) Интервал работ по стволу, м Типоразмер, шифр или краткое название элемента КНБК Норма проходки, м или наработки элемента компоновки, ч Норма времени на механическое бурение 1 м, ч Время бурения на интервал, ч Потребное количество на интервал, шт
от (верх) до (низ)
Бурение под направление 393,7 VU-K11TG-R227 0,33 0,99 0,20
Бурение под кондуктор 295,3 ETS11GCK 0,065 46,35 0,89
8KС 295,3 СТ 0,93
Бурение под э/колонну 215,9 HP62ALK (TD61ALK) 0,142 118,85 1,40
10KС 215,9 СТК 1,56
ЦС 205-212 МСТ 1,62
Отбор керна БИТ 215,9/100С2 0,54 33,48 3,88
КИМ-195/100 0,02
ЦС 205-212 МСТ 0,01

Таблица 8.4 – Суммарное количество и масса элементов КНБК для н/направленной скважины

5 БУРИЛЬНАЯ КОЛОННА

Типоразмеры отечественных УБТ

Основные технические характеристики

Утяжеленные бурильные трубы

сбалансиро­ванные с термообработанными концами

кованные, меха­нически обрабо­танные, армиро­ванные

Условный наружный диаметр (размер), мм

Круглые: 79; 89; 108; 121; 127; 146; 165 Спиральные: 178; 203; 229; 248; 254; 279

Диаметр канала, мм

Круглые: 32, 38, 46, 51, 57, (57, 71) Спиральные: (57, 71), 80, 90, 90, 100, 100

Толщина стенки, мм

В соответствии с диаметром канала

Группа проч­ности или марка стали (предел теку­чести, МПа)

38ХНЗМФА(740)
40ХН2МА(640)
40ХН (640)

Хромникелемолибденовая сталь (760-для труб диаметром до 171 мм, 690-для труб диаметром свыше 171 мм)

Рекомендуемые соотношения диаметров долот и УБТ

В скобках приведено значение диаметра УБТ для осложненных условий бурения, без скобок — для нормальных условий бурения.

Расчёт компоновки УБТ

Расчёт заключается в определении параметров УБТ, обеспечивающих заданную нагрузку на долото и необходимую жёсткость при изгибе в процессе бурения.

Длину комплекта одноступенчатых УБТ l определяют из условия

где Q — нагрузка на долото; G -вес забойного двигателя; q -вес 1 м УБТ.

Для комплекта УБТ из нескольких ступеней (т) условие вы­бора длин имеет вид

где l , q i — соответственно длина и вес 1 м труб каждого диаметра.

При этом общая длина УБТ

Длину УБТ выше наддолотной компоновки необходимо про­верить на устойчивость от действия собственного веса при нагружении долота. Для этого вычисляют или где EI — жесткость УБТ при изгибе. Для расчёта УБТ можно воспользоваться [1].

В случае, если Q кр≤ Q или l крl , для ограничения прогибов и площади контакта со стенками скважины выше над­долотной части рекомендуется устанавливать на УБТ центраторы (квадратные, спиральные и др.).

Трубы бурильные стальные

Основные технические характеристики

Параметры бурильных труб

с высажен-ными внутрь концами, с навинчиваемыми замками

с высажен-ными наружу концами, с навинчиваемыми замками

с высажен-ными внутрь концами и коническими стабилизи­рующими поясками, с навинчиваемыми замками

с высажен-ными наружу концами и коническими стабилизи­рующими поясками, с навинчиваемыми замками

с внутренней высадкой, с приваренными замками

с наружной высадкой, с приваренными замками

с комбиниро­ванной высад­кой и прива­ренными зам­ками

Труба НК (ТБНК, НК)

Труба ПК (ТБПК, ПК)

Труба ПН (ТБПН, ПН)

Наружный диаметр (размер), мм

60,3; 73,0; 88,9; 101,6; 114,3; 127,0; 139,7; 168,3

88,9; 101,6; 114,3; 127,0; 139,7

73,0; 88,9; 101,6; 114,3

60,3; 73,0; 88,9; 101,6; 114,3; 127,0

Толщина стенки, мм

Группа проч­ности или марка стали

Рис.5.1. Трубы бурильные стальные:

а)- типа ПВ; б)-типа ПК; г) типа -ПН; д) типа -ПВ

Технические характеристики наиболее используемых отечественных бурильных труб

Наружный диаметр трубы D тр,мм

Толщина стенки S , мм

Наружный диаметр высадки D 1 ,мм

Внутренний диаметр высадки d , мм

Резьба замковая по ГОСТ Р50864 -96

Наружный диаметр замка D , мм

Продолжение таблицы 5.4.

Длина цилиндрической части

Длина цилиндрической части

Масса 1 м гладкой трубы, кг

Приведённая масса 1 м трубы

(в сборе с замком), кг

Растягивающая нагрузка, кН

Изгибающий момент, Н*м

Крутящий момент, Н*м

Бурильные трубы импортного производства

Основные технические характеристи­ки

Бурильные трубы по стандартам АНИ

с внутренней высад­кой

с наружной высадкой

с комбинирован­ной высадкой

Наружный диа­метр, мм

60,3; 73; 88,9; 101,6; 114,3

Внутренний диаметр, мм

46,1; 54,6; 70,2; 66,1; 84,8; 97,2

Читайте также  Труба 12х18н10т для тэнов

92,5; 108,6; 101,6; 121,4;

Толщина стен­ки, мм

7,11; 9,19; 9,35; 11,4; 8,38; 8,56

118,6 10,92; 9,19; 12,7; 9,17; 10,54

5,49-6,71; 8,23-9,14; 11,58-13,72

5,49-6,71, 8,23-9,14; 11,58-13,72

5,49-6,71; 8,28-9,14; 11,58-13,72

NC-26 (2 3/8 1F) – 31(2 7/8 1F);
NC-26 (2 3/8 1F) – 46(4 1F);
NC-50 (4 1/2 1F)

NC-46 (4 1F);
NC-50 (4 1/2 1F);

Технические характеристики наиболее распространенных легкосплавных труб

Наружный диаметр труб, мм

Толщина стенки, мм

Концевое утолщение в месте посадки на клинья, мм

Длина концевого утолщение, мм:

Тип замка по ТУ 39-0147016-46- 93

Внутренний диаметр тела, мм

Длина замка, мм

Масса 1 м трубы (в сборе с замком), кг

Длина трубы (в сборе с замком), м

Растягивающая нагрузка, кН

Крутящий момент, Н*м

Максимальное внутренне давление, МПа

Максимальное наружное давление, МПа

Маркировка отечественных бурильных труб

Маркировка труб по ГОСТ 631-75

Толщина стенки, мм

Товарный знак предприятия-изготовителя

Месяц и год выпуска

Условный диаметр трубы, мм

Обозначение прочности материала бурильных труб по стандартам API

Обозначение технических условий API

Обозначение в маркировке

Сокращенные обозначения (символы) зарубежных

заводов-изготовителей замков бурильных труб

«Ниппон стал корпорейшн»

«Ниппон Кокан Кабусики»

«Маннесманн рорен верке»

Зависимость между номинальной массой бурильных труб и толщиной стенки*

Диаметр трубы, дюймов (мм)

* В числителе приведена номинальная масса (фунтов на фут), в знаменателе — толщина стенки (мм)

Образцы маркировки отечественных бурильных труб

Таганрогский металлургический завод

УТЯЖЕЛЕННЫЕ БУРИЛЬНЫЕ ТРУБЫ

а. Маркировка труб клеймением

146 — условный диаметр труб, мм;870 — длина трубы, см;28 — номер трубы; Т товарный знак завода ;6305 — номер плавки; о — клеймо ОТК (* или н, или Д) ;Д — группа прочности ; V — месяц изготовления;88 — год изготовления ; 36 — номинальная толщина стенки, мм

б. Маркировка труб краской

146 — условный диаметр трубы, мм; 36 — толщина стенки, мм ;Д — группа прочности;; 870 — длина трубы, см;Т — товарный знак завода

Примечание. Трубы дополнительно маркируются краской: наносятся цветные пояски шириной 150—200 мм, обозначающие группы прочности К (голубой) и группу прочности Д (белый).

Таганрогский металлургический завод

БУРИЛЬНЫЕ ТРУБЫ с приваренными замками

а. Маркировка труб клеймением

34395 — номер трубы;9,19 — толщина стенки, мм ;1590-номер плавки; Т — товарный знак завода;Е-группа прочности; 03.88 — месяц и год изготовления ;2 — номер бригады (или 1, 3, 4); 127 — условный диаметр трубы, мм

б. Маркировка труб краской

Т— товарный знак завода;9,19 — толщина стенки, мм;3651 — номер партии;Е — группа прочности ;1590 — номер плавки;12,36 м — длина трубы, м;34395 — номер трубы ;377,5 кг- масса трубы с замками, кг ;5 — условный диаметр трубы, дюймов;

1. Маркировка клеймением наносится по окружности на поверхность зоны сварного соединения каждого нип­пеля замка.

Образцы маркировки импортных бурильных труб

БУРИЛЬНЫЕ ТРУБЫ по API Spec 5 D .

а. Маркировка труб клеймением

АВСО — товарный или фирменный знак;Е — марка стали;5A — индекс технических условий API ; 19,50 — масса 1 фута трубы, фунтов, или толщина стенки, мм

б. Маркировка труб краской

АВСО — товарный или фирменный знак; Е — группа прочности ;5A — индекс технических условий API ;9,32 — длина трубы, м или футов;5 — наружный диаметр, дюймов или мм;  — дополнительные данные (масса, номер партии, номер трубы);19,50 — масса 1 фута трубы, фунтов, или толщина стенки. Отбраковка?

Основные размеры и масса УБТ

Приложение 6

Расчет длины колонны УБТ и обсадной колонны

В процессе бурения вертикальных скважин бурильная колонна обычно состоит из компоновки низа бурильной колонны (КНБТ) и бурильных труб. КНБТ включает в себя утяжеленные бурильные трубы (УБТ), долота, забойные двигатели и центрирующие элементы (калибраторы, центраторы и тому подобные), определенное сочетание которых позволяет пробурить скважину согласно заданному профилю.

Принимаем, что КНБТ состоит из одной ступени УБТ, и определяем диаметр и длину УБТ, обеспечивающих заданную нагрузку на долото, устойчивость и прочность компоновки. Длина одноступенчатой компоновки УБТ определяется по формуле:

,

где lУБТ – общая длина УБТ, м;

Pос – осевая нагрузка на долото, кН;

rж, rтр – плотность жидкости и материала УБТ, кг/м 3 ;

qУБТ – масса погонного метра УБТ, кг/м 3 ;

g=9,81 м/с 2 – ускорение силы тяжести.

Рекомендуемые диаметры бурильных и утяжеленных бурильных труб в зависимости от диаметра долот приведены в табл. П6.1. Соотношения диаметров бурильных труб, расположенных над УБТ к диаметру УБТ должно быть следующим: dУБТ /dУБТ³ 0,7. Если это соотношение не соблюдается, то комплект УБТ должен состоять из труб нескольких диаметров, уменьшающихся в направлении к бурильным трубам. При этом отношение диаметра последующей ступени к предыдущей должно быть ³0,8.

Рекомендуемое сочетание диаметров бурильных труб и диаметров обсадных колонн приведено в табл. П6.2. При бурении забойными двигателями диаметр нижней секции УБТ должен быть не более диаметра забойного двигателя, то есть dУБТ £ dз.д. Жесткость наддолотного участка УБТ должна быть не менее жесткости обсадной колонны, под которую ведется бурение. Для обеспечения этого условия в табл. П6.3. приводятся сочетания диаметров обсадных труб и минимально допустимых диаметров УБТ.

Рекомендуемые сочетания наружных диаметров элементов бурильных колонн в зависимости от диаметра долот

Диаметр долот, мм Диаметр забойного двигателя, мм Диаметр круглых УБТ, мм при способе бурения Диаметр СБТ, мм Диаметр АБТ, мм
забойным двигателем ротором
139,7 – 146,0 73; 89
149,2 – 158,7 73; 89 73; 93
165,1 – 171,4 120; 133
187,3 – 200,0 164; 172
212,7 – 244,5 127; 140 129; 147
250,8
268,9 219; 229 219; 229
295,3 229; 245
311,1 – 320,0 245; 254
349,2 – 393,7
445,5 и более

Примечание. УБТ – утяжеленные бурильные трубы;

СБТ – стальные бурильные трубы;

АБТ – алюминиевые бурильные трубы.

Таблица П6.2

Рекомендуемые диаметры бурильной и обсадной колонны, мм

Обсадная колонна Бурильная колонна Обсадная колонна Бурильная колонна
139,7; 146,1 244.5 114; 127 (129)
168,1 89 (90) 273,1 127 (129); 140 (147)
177,8 89 (90); 102 (103) 298,5; 323,9 140 (147)
193,7 102 (103); 114 339,7; 377 140 (147)
219,1 114; 127 (128) 406 и более 140 (147); 168 (170)

Примечание. В скобках указаны диаметры труб из более легких сплавов.

Таблица П6.3

Диаметры обсадных труб и минимально допустимые диаметры УБТ, мм

Обсадная труба УБТ Обсадная труба УБТ
114,3 244.5
273,1
139,7; 146,1 298,5
168,3 323,9; 339,7 229; 254
177,8; 193,7
219,1
244,5 406 и более

Рис. П6.1. Конструкция скважины и низа бурильной колонны

Таблица П6.4

Основные размеры и масса УБТ

Шифр Наружный диаметр, мм Внутренний диаметр, мм Длина, м Масса / вес 1 м трубы, кг/м и кН/м Резьба
УБТ-95 6; 8 47/0,461 3-77
УБТ-108 6; 8 59/0,579 3-88
УБТ-146 6; 8 98/0,958 3-121
УБТ-178 12; 8 145/1,42 3-147
УБТ-203 8; 12 192/1,88 3-171
УБТ-219 220/2,16 3-171
УБТ-245 258/2,53 3-201
УБТС2-120 65/0,635 3-101
УБТС2-133 84/0,824 3-108*
УБТС2-146 103/1,01 3-121
УБТС2-178 156/1,53 3-147
УБТС2-203 215/2,10 3-161
УБТС2-229 273/2,68 3-171
УБТС2-254 336/3,30 3-201
УБТС2-254 296/2,90 3-201
УБТС2-273 398/3,90 3-201
УБТС2-273 360/3,53 3-201
Читайте также  Как приварить медь к нержавейке?

1. УБТ (горячекатаные) поставляются без проточки под элеватор, УБТС — с проточкой под элеватор.

2. Звездочкой обозначена резьба укороченного профиля.

3. УБТ изготовляются из стали групп прочности Д и К, УБТС — из стали 40ХН2МА или 38ХНЗМФА.

Выбор бурильных труб

При вращательном бурении скважин малого диаметра (геологоразведочное бурение, бурение гидрогеологических скважин диаметром до 151мм) применяются бурильные трубы с: ниппельными (имеющими внутреннюю цилиндрическую резьбу с трапецеидальным профилем) и муфтово-замковыми (имеющими коническую резьбу) соединениями, а также утяжеленные бурильные трубы (УБТ).

Основные размеры и параметры перечисленных труб (по ГОСТ 8467-83 и ТУ 14-3-679-78) приведены в табл. 9.1 .

Разработаны ГОСТ Р51245-99 «Трубы бурильные геологоразведочные, типы и основные параметры», распространяющийся на бурильные трубы для всех видов, способов и условий геологоразведочного бурения на твердые полезные ископаемые и воду, инженерно-геологических изысканиях, сейсморазведке, и т.д.

Вид соединения бурильных труб выбирается в зависимости от наименьшего основного вида породоразрушающего инструмента.

Ниппельное соединение рекомендуется при диметрах скважин до 76 мм и высокооборотных способах бурения, муфтово-замковое — при проектируемых больших осевых нагрузках и частотах вращения до 400 мин-1, а также при подаче в скважину большого количества промывочной жидкости.

Примерное соотношение наружного диаметра бурильных труб (dт) муфтово-замкового соединения и основного диаметра скважины (Dскв) принимается равным:

(9.1)

а при ниппельном соединении:

(9.2)

Таблица 9.1 . Основные размеры бурильных труб и утяжелённых бурильных для колонкового бурения

Диаметр
труб, мм

Диаметр
ниппеля, мм

Наружный
диаметр
замка, мм

Наименьший
диаметр
отверстия, мм

При соединении труба в трубу (снаряды ССК и КССК) это соотношение еще больше.

При бурении на жидкие, газообратные полезные ископаемые и геотермальные источники бурильная колонна состоит из ведущей бурильной трубы, стальных или легкосплавных бурильных труб, УБТ, резьбовых переводников, центраторов и калибраторов.

Компоновку бурильной колонны (одноразмерную или одноступенчатую, составленную из бурильных труб одного и того же наружного диаметра; многоразмерную или многоступенчатую, составленную из труб различных наружных диаметров; многосекционную, составленную из нескольких участков труб одной и той же группы прочности, одного и того же наружного диаметра с одинаковой толщиной стенки и одинаковой конструкцией резьбовых соединений) выбирают исходя из конструкции скважины, способа бурения и горно-геологических условий.

В таблице 9.2 приводятся размеры и масса только стальных бурильных труб с высаженными внутрь и наружу концами.

Таблица 9.2 . Размеры, масса и жесткость стальных бурильных труб

Труба Муфта Масса, кг
Диаметр, мм толщина
стенки, мм
наружный
диаметр, мм
1 м гладкой
трубы
двух
высадок
муфты
Услов-
ный
Наруж-
ный
Бурильные трубы с высаженными внутрь концами
60 60,3 7; 9 80 9,15; 11,3 1,5 02.07.11
73 73 7; 9; 11 95 11,4; 14,2; 16,8 2 4,2
89 89 7; 9; 11 108 14,2; 17,8; 21.2 3,2 4,4
102 101,6 7; 8; 9; 10 127 16,4; 18,5; 20,4 22,4 5 7
114 114,3 7; 8; 9; 10; 11 140 18,5; 20,9; 23,3 25,7; 28,0 6 9
127 127 7; 8; 9; 10 152 20,7; 23,5; 26,2; 28,9 6,5 10
140 139,7 8; 9;10; 11 171 26; 29; 32; 35 7,5 14
168 168,3 9; 10 197 35,3; 39,0 9,5 16,7
Бурильные трубы с высаженными внутрь концами
60 60,3 7; 9 86 9,15; 11,3 1,5 2,7
73 73 7; 9; 11 105 11,4; 14,2; 16,8 2,5 4,7
Бурильные трубы с высаженными наружу концами
89 89 7;9;11 118 14,2; 17,8; 21,2 3,5 5,2
102 101,6 8;9;10 140 18,5; 20,4; 22,4 4,5 9,0
114 114,3 8;9;10;11 152 20,9; 23,3; 25,7; 28,0 5,0 11,0
140 139,7 8;9;11 185 26,0; 29,0; 35,0 7,0 15,0

Для бурения неглубоких вертикальных скважин роторным способом рекомендуется применять трубы типа ТБВ, ТБН, ТБВК и ТБПВ; для бурения глубоких скважин в осложненных условиях — трубы типа ТБВК, ТБНК, ТБС и ТБПВ; для бурения вертикальных скважин с использованием забойных двигателей — трубы типа ТБН, ТБНК и ТБПВ; для бурения наклонно направленных скважин с использованием забойных двигателей — трубы типа ТБНК, ТБПВ и ЛБТ.

Наддолотный комплект, обычно принимаемый длиной 500 м, устанавливается над УБТ и составляется из бурильных зруб типа ТБПВ, ТБНК, ТБС, ТБПВ группы прочности Д с максимальной толщиной стенки.

Основные размеры и масса УБТ приведены в табл.9.3.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

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