Назначение и конструкция буровой штанги

Убт и ведущие трубы, их назначение и конструкция

ID: 9881

Название работы: Убт и ведущие трубы, их назначение и конструкция

Категория: Доклад

Предметная область: Государство и право, юриспруденция и процессуальное право

Описание: Убт и ведущие трубы, их назначение и конструкция. Ведущие трубы. Передают вращение от ротора к бурильным трубам. Состоят из толстостенной квадратной штанги, верхнего переводника для соединения с вертлюгом, и нижнего штангового переводника. Наиболее …

Язык: Русский

Дата добавления: 2013-03-18

Размер файла: 14.46 KB

Работу скачали: 36 чел.

Убт и ведущие трубы, их назначение и конструкция.

Ведущие трубы.

Передают вращение от ротора к бурильным трубам. Состоят из толстостенной квадратной штанги, верхнего переводника для соединения с вертлюгом, и нижнего штангового переводника.

Наиболее применяемые ведущие трубы имеют длину 14 метров, сторона квадрата 155мм, вес 1 метра трубы 133 кг (в справочнике такой квадрат будет обозначен условным размером 140мм).

Обратите внимание

Верхним переводником (левая резьба) квадрат соединяется с вертлюгом, нижним (правая резьба) с бурильной колонной, поэтому при вращении по часовой стрелке все резьбы переводников работают на затяжку.

Квадрат входит в ротор и за счет квадратных граней происходит зацепление и, соответственно, происходит передача крутящего момента. Так же сечение может быть шестигранным.

Могут быть сборной конструкции (два переводника и труба) и цельной.

Переводники для бурильных колонн

Предназначены для соединения элементов бурильной колонны. Это короткие патрубки с замковыми резьбари, возможны комбинации правой и левой резьбы, подразделяется на переходные (П), муфтовые (М), ниппельные (Н), предохранительные (ПР), изготавливается из марки стали 40ХН.

Утяжеленные бурильные трубы

Устанавливаются в нижнюю часть колонны для повышения жесткости, повышения устойчивости и создания нагрузки на долото. УБТ – это толстостенная труба с каналом круглого сечения. Наиболее применяемые УБТ изготавливаются по госту ТУ 14-385-79: диаметром 146, 178, 203 мм.

Вес одного метра трубы в зависимости от диаметра и толщины стенки колеблется от 96,7 до 267,4 кг. Промышленность выпускает сбалансированные УБТ, т.е. у них нет биения при вращении, эксцентриситета.

Соединяются: в верхней части имеется внутренняя замковая резьба, называемая муфтой, в нижней части наружная замковая резьба, называемая конусом. (рис.5.19)

Источник: http://5fan.ru/wievjob.php?id=9881

Назначение буровой установки

Буровая установка предназначена для бурения скважин различного назначения, отличающихся глубиной, диаметральными размерами и конструкциями. Эти отличия определяются целями бурения.

Скважины бурят для решения инженерных, изыскательских, геофизических, структурно— поисковых, геологоразведочных и нефтегазодобывающих задач.

При этом существенное значение имеют климатические, геологические и дорожные условия, а также среда, где проводится бурение: суша или море.

Важно

Такое многообразие факторов предполагает необходимость разработки системного ряда буровых установок. Наличие такого ряда позволяет осуществить единственно целесообразный выбор типоразмера буровой установки для заданных условий бурения.

В связи с этим все типы буровых установок подразделяют на две категории:

первая — для эксплуатационного и глубокого разведочного бурения;

вторая — для бурения неглубоких геологоразведочных, структурных и инженерного назначения скважин.

В нефтегазовой промышленности применяются буровые установки первой категории. Они обеспечивают бурение скважин вращательным способом для поисков и разведки месторождений, а также для добычи нефти и газа.

Функции и состав буровой установки

Технологический цикл бурения включает: разрушение горных пород, извлечение выбуренного шлама на дневную поверхность и крепление стенок скважины.

При разрушении горных пород необходимо обеспечить операцию вращения долота и его дозированной подачи на забой с одновременным наращиванием бурильной колонны, а также ее спуск и подъем для смены породоразрушающего элемента и забойного двигателя.

Для извлечения выбуренного шлама на дневную поверхность используют метод круговой циркуляции бурового раствора, что предусматривает операции его приготовления, закачивания в скважину и вывода наружу с последующей очисткой от обломков разрушенной горной породы.

И, наконец, крепление стенок скважинного ствола осуществляется путем его обсадки металлической крепью, для чего внутрь скважины спускается колонна обсадных труб.

Для выполнения комплекса этих операций требуется определенный набор оборудования, отвечающего функционально тем требованиям, которые предъявляются к буровым установкам. Исходя из этого, в состав буровых установок включают:

— наземные сооружения: вышка, основание, укрытия;

— спуско-подъемное оборудование: талевый механизм с буровым
крюком, лебедка;

— оборудование для вращения долота: рабочая штанга, ротор, бурильная
колонна, забойный двигатель;

— оборудование для промывки: насосы, нагнетательный манифольд, буровой шланг, вертлюг, система приготовления бурового раствора, его

очистки, сбора и хранения;

— вспомогательное оборудование: лебедка для перемещения тяжестей, автоматизированный или механизированный комплекс спуско-подъемных операций (АСП), регулятор подачи долота (РПД), автоматический ключ буровой (АКБ), пневматические клинья (ПКР), противовыбросовое оборудование, система пневматического управления, пульты контроля за

буровым процессом и т.п.:

— энергетическое оборудование: силовой привод, обогревательные устройства, тошшвомаслоустановка, компрессорные установки, дизель-

электрические станции и проч.

Совет

Весь этот набор оборудования, машин, механизмов и инструмента, скомплектованный в модули, блоки или поагрегатно и имеющий вза-

имосвязанные эксплуатационные функции и технические параметры, представляет собой буровую установку.

Шифры буровых установок

Для того, чтобы различать буровые установки по типам и назначению, им присваивается шифр, который состоит из ряда буквенных и цифровых обозначений. Эти обозначения выделяют главные параметры буровых установок, а также принципиальные отличительные признаки и, в соответствии с ГОСТ 16293—89, означают:

БУ — буровая установка;

первое число — условная глубина бурения, м;

второе число — допускаемая нагрузка на крюке, т или 10″ кН;

Э — электрический привод переменного тока с питанием

от промышленной электросети;

ДГ — дизель-гидравлический привод;

ЭР — электрический регулируемый (тиристорный) привод

с питанием от промышленной сети;
ЭП — электрический привод постоянного тока с питанием

от промышленной сети;
ДЭР, ДЭП — электрический регулируемый (тиристорный) или

электрический привод постоянного тока с питанием от автономных

дизель-электрических станций;

У — универсальная монтажеспособность;

К — кустовое бурение;

1; 1М; 2М — модификации установок..

Пример шифра:

КЛАССИФИКАЦИЯ И ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ БУРОВЫХ

УСТАНОВОК

Классификатор по ГОСТ 16293—89 включает 12 классов буровых установок, отличающихся друг от друга допускаемой нагрузкой на крюке (кН), условной глубиной бурения (м), расчетной мощностью привода на входном валу подъемного агрегата (кВт) и другими параметрами (табл. 1).

При этом первый параметр — допускаемая нагрузка на крюке -характеризует способность подъемного комплекса буровой установки, который представлен буровой вышкой с основанием, лебедкой с приводом и талевой системой, воспринимать все виды вертикальных нагрузок от массы бурильного инструмента или обсадных колонн, а также нагрузок, возникающих при ликвидации аварий и осложнений в скважине. Второй параметр — условная глубина бурения — называется «условным» в связи с тем, что для расчета этого параметра масса 1 пог. м бурильной колонны условно принимается равной 30 кг. Это означает, что в каждом конкретном случае допускаемая глубина бурения может оказаться больше или меньше условной, что зависит от типа и массы бурильных труб, а также от компоновки бурильной колонны.

Эти два параметра называют основными или главными. Их численные значения входят в шифры буровых установок.

Унификация буровых установок по классам впервые была предпринята в 1959 г. Именно тогда была утверждена первая отраслевая нормаль Н900—59, которая предусматривала пять классов буровых установок, различающихся по номинальной грузоподъемности (50, 75, 125, 200 и 300 тс).

Обратите внимание

Этот параметр является основным (главным) и вводится в шифры буровых установок (например, Уралмаш 125 БД). В 1970 г. был введен первый государственный стандарт — ГОСТ 16293—70, в котором были представлены уже девять классов буровых установок, основными параметрами которых являлись максимальная нагрузка на крюке и условная глубина бурения.

После введения ГОСТ 16293—70 в шифр буровой установки была внесена условная глубина бурения взамен номинальной грузоподъемности (например, БУ 2500 ДГУ). В 1982 г. был принят новый ГОСТ 16293—82, который был приведен в соответствие с требованиями Совета Экономической Взаимопомощи.

Новый стандарт включал 11 классов буровых установок, основными (главными) пара­метрами которых являются допускаемая нагрузка на крюке и условная глубина бурения. Эти параметры вводятся в шифры буровых установок (например, БУ 1600/100 ЭУ). Наконец, в 1989 г.

состоялась последняя корректировка стандарта, и в настоящее время действует ГОСТ 16293—89, основные (главные) параметры которого изменений не претерпели. Отличие нового стандарта состоит в том, что он классифицирует 12 классов буровых установок с нагрузкой на крюке от 800 до 10000 кН и условной глубиной бурения от 1250 до 16000 м (см. табл. 1).

Учитывая сказанное, легко понять, что каждый из классов современной классификации может включать буровые установки различных модификаций, разработанные в различные периоды и находящиеся до настоящего времени в эксплуатации. Систематизация существующих или разработанных буровых установок по классам и основным параметрам представлена в табл.2.

Кинематические схемы буровых установок этой систематизации рассматриваются в следующем разделе.

Таблица 1 Основные параметры буровых установок по ГОСТ 16293—89

Наименование параметров Значения параметров для классов буровых установок
Допускаемая нагрузка на крюке, кН
Условная глуби-на бурения, м
Скорость подъема крюка при расхаживании колонны, м/с 0,1-0,25
Скорость подъ- ема крюка без нагрузки, м/с, не менее 1,5 1,3
Расчетная мощность, развиваемая приводом на входном валу подъемного агрегата, кВт 200-240 240-360 360-440 440-550 550-670 670-900 900-1100 1100-1500 1500-2000 2200-3000 3000-4000

Продолжение таблицы 1

Наименование параметров Значения параметров для классов буровых установок
2
Диаметр отверстия в столе ротора, мм, не менее
Расчетная мощность привода ротора, кВт, не более
Мощность бурового насоса, кВт, не менее 375-475 475 – 600 750-600 750-950
Высота основания, м, не менее 3

Таблица 2 Систематизация буровых установок по классам и основным параметрам

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
Класс установки Характеристика буровой установки
Нагрузка на крюке, кН Условная глубина бурения, м Шифры

Источник: https://zdamsam.ru/a11661.html

Секреты буровых штанг. Часть 1

Стремительное развитие бестраншейных технологий и особенно метода ГНБ в нашей стране это чрезвычайно важное движение к совершенствованию инфраструктуры, многократному повышению производительности в инженерном строительстве. Но без проблем любое стремительное развитие не обходится.

В нашу отрасль пришло много новых компаний, не обладающих даже минимальным объёмом знаний о технологии бурения. Это привело к всплеску аварийности и, в свою очередь, к увеличению себестоимости строительства и его сроков. Начались действия по дискредитации метода ГНБ как такового.

Читайте также:  Особенности ремонта колодцев из бетонных колец

Например, десятки подводных переходов были перепроектированы на открытую прокладку, что не может не беспокоить.

Важно

Решение проблемы лежит прежде всего в плоскости обучения персонала, как на семинарах МАС ГНБ, повышающих квалификацию, а так же в публикации обучающих материалов в профильном издании.

При анализе причин происходящих аварий можно выделить следующие основные группы:

• Проектирование переходов ведётся без достоверного геологического разреза.

• Неправильно выбранный, некачественный или неисправный инструмент.

• Изношенные или некачественные буровые штанги.

• Буровой раствор не соответствует решаемой задаче.

• Ненадёжный буровой станок, смеситель бурового раствора, или несоответствующий по мощности выполняемой работе буровой комплекс.

• Нарушение технологии бурения.

Сегодня я подробно расскажу о буровых штангах. Этот важнейший компонент технологии пришёл к нам из вертикального бурения, которое развивается самостоятельно уже более 100 лет. Буровая штанга (drill pipe) во многом доведена до совершенства.

А именно, оптимизированы типы конической резьбы REG и NC (или IF), а также типоразмеры труб и геометрия замков, марки стали, из которых изготавливается труба – S135, и резьбовой замок – 42Сr Mo4. Стоит отметить, что объём производства буровых штанг для ГНБ составляет менее 10 % от аналогичного показателя в вертикальном бурении.

При этом есть существенное отличие в конструкции буровых штанг, прежде всего, до диаметра 89 мм, обусловленного необходимостью изгибать буровую колонну в несколько раз сильнее, чем в вертикальном бурении. Чтобы выдерживать такие нагрузки, были разработаны специальные резьбовые соединения.

Vermeer разработал Fire Stick 1 (Fs 1), Tracto Technik – Twin Drive (TD), Ditch Witch – Mach 1 (таб.1).

На больших диаметрах буровых штанг – 127 мм и более разница в значениях радиусах изгиба становится несущественной, и в ГНБ могут применяться штанги из вертикального бурения.

Мы знаем предельные радиусы изгиба тех или иных штанг в виде цифры, которая верна для конкретной модели бурового станка, точнее для значений его крутящего момента и силы тяги.

На самом деле минимальный радиус изгиба колонны штанг является функцией силы тяги и крутящего момента.

Совет

На представленном графике 1 зависимости предельного радиуса изгиба от силы тяги, при фиксированном крутящем моменте в 10 kNm, нанесены четыре линии, соответствующие сварному стыку (сиреневый цвет), PIN (синий цвет), BOX (чёрный цвет) и трубе (серый цвет). Самым слабым элементом штанги является PIN, он и диктует ограничение по радиусу изгиба.

В данном случае это 40 м при усилии 20 тонн и крутящем моменте 10 kNm. Если ваш станок развивает 25 тонн и 13 kNm, то минимальный радиус изгиба станет существенно больше. Такую информацию можно получить только у производителя штанг, а не у производителя буровых станков.

Что является причиной износа резьбовых соединений? Многие считают, что резьба изнашивается в процессе скручивания и раскручивания штанг. Это является причиной износа только бурового адаптера рабочего вала, так как за одну смену он закручивается сотни раз. Таким образом, выдерживает несколько тысяч циклов.

Но можно постараться «угробить» адаптер рабочего вала за несколько циклов установки штанг. Для этого нужно несоосно забурить первую штангу, что, как правило, происходит у новичков. Чтобы понять, кто перед тобой, достаточно подойти к станку и посмотреть, как забурена первая штанга.

Точка входа в грунт должна быть подготовлена, интервал провисания штанги не должен быть больше рекомендованного, кроме того нельзя «рулиться» на первой штанге. При пилотном бурении нужно постоянно контролировать, чтобы станок не повернуло в сторону относительно первоначальной оси бурения.

Есть ещё одна хитрость: если вы заложили крутую траекторию на подъём перед станком, то при расширении скважины более 500 мм штанги начинают прижиматься к своду скважины, что приводит к появлению несоосности уже в вертикальной плоскости.

Если позволяет каретка, то можно перетягивать штанги сантиметров на 20 дальше точки раскручивания, и потом подавать колонну вперёд, добиваться соосности и раскручивать штангу. Но нужно понимать, что когда вы потащите трубу подобное действие можно осуществить, если она зацеплена через трос.

Поэтому надёжнее просто переставить станок, отодвинув его назад на 0,5-1 м, в зависимости от угла забуривания, и диаметра расширения.

Обратите внимание

Так подробно я поясняю приёмы правильной работы, потому, что поломка адаптера носит массовый характер, происходит она всегда в самый неподходящий момент.

И если у вас есть на объекте запасной, то на замену требуется не менее 2-х часов, чтобы в резьбовом соединении с рабочим валом успел застыть фиксирующий клей. Этого времени бывает достаточно, чтобы протягиваемую трубу прижало до состояния «пышных похорон». И если адаптер не сломался, а только сильно изношен, то он начинает портить каждую штангу, в которую закручен.

Рекомендации по замене – не менее 2,5 оборотов резьбового захвата. На штангах DW это количество больше, так как в резьбовом соединении больше витков.

Штанги скручиваются-раскручиваются в несколько раз меньше чем буровой адаптер, если их 100, то в 50 раз, если 500, то соответственно, в 250 раз.

Интенсивный износ резьбового соединения штанг происходит при вращении колонны в изогнутом состоянии. И чем сильнее согнута колонна, тем интенсивнее изнашивается резьба. Противоположные стороны резьбового соединения попеременно испытывают сжимающие и растягивающие нагрузки, частота которых соответствует частоте вращения.

Это приводит к перемещению поверхностей в зоне сопряжения витков PIN и BOX, которые истирают друг друга.

Чтобы уменьшить износ, профиль резьбы имеет сложное сечение, округлой формы, а так же разные, передний и задний, углы. Сравним резьбовые соединения перечисленных выше производителей.

Резьба Fs1 является наиболее распространённой в ГНБ и признаётся классической, благодаря удачному подбору углов профиля резьбы, шага резьбы, длине и округлому сечению конуса. Это резьбовое соединение выдерживает значительно больший изгиб, по сравнению с конкурентами.

Рассмотрим штанги DW.

Важно

Удлинённая резьба, направляющая цилиндрическая посадка на кончике PIN, большие диаметры тела и замка имеют значительный запас прочности, позволяют надёжно эксплуатировать штанги в пределах допустимых радиусов изгиба колонны, которые больше чем у Fs1.

Есть ещё одна проблема: вытянутая с небольшим углом конуса и небольшим шагом резьба DW требует хорошей затяжки при формировании холостой колонны. Если штанги не затянуть цепными гидравлическими ключами, то холостая плеть раскрутится из-за вибрационных нагрузок при расширении.

При этом болтающееся резьбовое соединение портит резьбу на двух штангах перед расстыковкой, а внутрь колонны под давлением набивается грунт, мелкие камушки залипают в зоне переходов с большого внутреннего диаметра тела штанги, на меньший диаметр тела замка.

Вышибить их из колонны штанг, промывая буровым раствором, полностью невозможно, и они от вибрации при работе попадают в расширитель, закупоривают форсунки, создавая аварийную ситуацию.

Представители DW не рекомендуют вообще монтировать за расширителем холостую плеть, об этом говорит и отсутствие штатных тянущих вилок с соответствующими болтами.

Буровые команды вынуждены накручивать маленькие расширители и проталкивать их по скважине от себя, но это не всегда даёт результат. При прохождении через грунтовые слои разной плотности или замусоренные участки, проталкиваемый расширитель или направляющая головка теряют скважину, и приходится возвращаться к пилотному бурению.

Результат – неприемлемое снижение производительности буровых работ.

Хочу сказать ещё об одном последствии такой особенности буровых штанг DW.

Весной этого года известная буровая компания, эксплуатирующая JT 100, решила пропустить через пилотную скважину длиной 400 м, двойной комплект штанг, чтобы не накручивать их руками, что при затяжке гидравлическими ключами долго и трудоёмко.

Дополнительная колонна длиной 400 м просушила пилотную скважину в реактивной глине, и её зажало настолько, что невозможно было провернуть расширитель 350 мм. Я порекомендовал отвернуть инструмент и немедленно спасать штанги, вытаскивать плеть с минимальным вращением, естественно понемногу подавая раствор.

Совет

Для безопасного пропуска через пилотную скважину двойного комплекта штанг, необходимо использовать специальный Unit, это переходник – заглушка BOX-PIN, для DW PIN-BOX с боковыми отверстиями для подачи бентонита. Опытные буровые команды не редко заказывают JT 100, лучший буровой станок в своём классе, со штангами Fs1 D80/100.

Резьба ТD изначально не предназначена для рекордных изгибов, так как это уникальное резьбовое соединение разработано для передачи ударных нагрузок. А удар, производимый по чрезмерно изогнутой колоне штанг, затухает, так как колонна начинает пружинить и энергия удара приходится на стенки скважины.

Для использования основного преимущества станков Grundodrill – наличия удара, по величине превосходящего силу толчка, и было изобретено это резьбовое соединение. Оно имеет большую длину и направляющую цилиндрическую посадку на кончике PIN, передний угол профиля резьбы значительно меньше заднего, профиль очень плавный, с большим шагом, и самое главное, внешний кольцевой торец BOX имеет форму скруглённого конуса и расклинивается при свинчивании в ответной посадке торца замковой части PIN, образуя дополнительный упорный замок. Именно через эту зону резьбового соединения передаётся ударная нагрузка, при этом PIN остаётся ненагруженным. Он вообще находится в комфортном состоянии: надёжно зафиксирован цилиндрической посадкой спереди и упорным замком сзади.

За десятилетнюю практику не было случая поломки PIN. Штанги отбраковывались по факту уменьшения диаметра замковой части, например, на штангах TD61 непригодным считали диаметр 55 мм при первоначальном значении 61 мм.

Станки Grundodrill благодаря удару и жёстким ударным штангам рекордсмены в бурении на максимальную длину. В своей практике буровым станком Grundodrill 15Х со штангами TD61 я прошёл 600 м по тугопластичной глине с 10 %-ным содержанием доломита, а станком 20S было выполнено максимальное бурение на 800 м. На этих длинах очень сложно устанавливать пилот по часам, а изменение траектории возможно только благодаря ударной нагрузке.

Конечно, траектория, особенно начальная, должна быть максимально плавная в профиле и прямолинейная в плане. Такая специализация характерна для компаний, занимающихся прокладкой, например, оптико-волоконных линий связи, в том числе под реками, где для переходов характерна большая длина, небольшой диаметр, сложная геология. Но в городах с высокой плотностью коммуникаций, все проекты сделаны под штанги с минимальным радиусом изгиба (для скважин D=500-550мм R=33м, для скважин D=650-700мм R=50м, что соответствует штангам Vermeer).

Источник: http://albrehta.net/info/sekrety-burovykh-shtang/

Что такое буровая штанга?

Буровые штанги

Читайте также:  Виды лестниц для колодцев

Буровая штанга изготовляется из очень прочной высокоуглеродистой стали, и применяется для передачи вращения от бурового станка на буровое долото, шнек. Так же, буровая штанга служит для передачи ударной силы буровой установки на буровое долото, при ударно-вращательном бурении.

При бурении с промывкой или продувкой, по буровым штангам подается, соответственно, буровой раствор или воздух.

Так как буровые штанги подвергаются очень высоким нагрузкам, их выполняют из очень прочной стали. Уровень содержания углерода в стали, определяет ее твердость.

Размеры и прочность буровых штанг

В зависимости от вида бурения скважин и размеров буровой установки, используют буровые штанги разных размеров и различной прочности. Нет необходимость применять дорогие буровые штанги из легированной стали для бурения, например, неглубоких скважин на воду или при бурении установкой ямобур на небольшую глубину.

В то же время, при бурении глубоких нефтяных или газовых скважин, буровые штанги малой прочности ставят под угрозу процесс бурения, ввиду опасности обрыва бурового снаряда в стволе скважины.

Длинна буровой штанги зависит от высоты мачты или буровой вышки. Чем больше высота, тем больше ход вращателя буровой установки, и соответственно, длинна буровой штанги.

Буровые штанги по способу закалки

Существуют два основных способа закалки буровых штанг – водяная и масляная.

  • Закалка водой – буровая штанга или другое изделие становится более прочным на сжатие, при этом более хрупким. Изделие легче поддается обработке, чем при масляном закаливании. При этом способе закаливания, буровая штанга или другое изделие с трудом поддается сварке.
  • Закалка в масле – происходит медленнее, чем в воде, металл более прочный. Буровая штанга закаленная в масле труднее поддается обработке и сварке.

При закалке водой изделие из стали нагревают до вишнево-красного цвета, а затем погружают в емкость с водой и дают остыть. Это способствует созданию жесткого, прочного продукта, все еще, поддающемуся обработке.

Если стержень нагреть до вишнево-красного цвета, а затем погрузить в теплое масло, поверхность становится чрезвычайно трудной в металлообработке и может повредить режущий инструмент. Поэтому, буровые штанги или другие изделия из стали, перед закаливанием в масле должны быть доведены до готовности.

В зависимости от предполагаемого использования, некоторые штанги должны быть менее хрупкими и более пластичными. Для этого производится отпуск металла.

Обратите внимание

Чтобы произвести отпуск стали, она должна быть снова медленно нагрета после закалки. При нагревании стали до 450 градусов по Цельсию, твердость металла снижается. После этого допускается охлаждение изделия на воздухе. «Отпущенный» металл можно затачивать или полировать.

Разница закалки стали в воде или в масле заключается в том, что вода лучший проводник тепла, чем масло. Следовательно, в воде охлаждение происходит быстрее, но неравномерно. Это приводит к деформации, поскольку охлаждение происходит неравномерно, от поверхности в глубину. Это важно учитывать при изготовлении точных изделий.

Источник: http://voda-skvazhina.ru/chto-takoe-burovaya-shtanga.html

Бурильная колонна Занятие 1 Назначение конструкция

Бурильная колонна

Занятие № 1: «Назначение, конструкция, типоразмеры и условные обозначения элементов бурильной колонны. Ведущие трубы. Замки и переводники для бурильных труб» .

Совет

Цель занятия: Изучить основные параметры бурильной колонны, ее назначение. Рассмотреть разновидности бурильных труб.

План занятия: 1. Назначение, конструкция БК. Условные обозначения элементов БК. 2. Ведущие трубы. Замки и переводники для бурильных труб.

1. Назначение, конструкция бурильной колонны. Условные обозначения элементов БК.

Бурильная колонна (БК) БК ступенчатый полый вал, соединяющий породоразрушающий инструмент (долото) с наземным оборудованием при бурении скважин.

Назначение бурильной колонны: • передает мощность от поверхностного привода к долоту и сообщает ему вращательное движение, создает нагрузку на долото; • служит каналом подачи циркуляционного агента к забою; • воспринимает реактивный момент при работе забойного двигателя; • обеспечивает проведение скважинных исследований (например, исследование пластов);

• обеспечивает выполнение специальных работ по ликвидации аварий в скважине (освобождение и извлечение прихваченного инструмента, подъем оставшихся на забое металлических предметов и т. д. ). • при бурении электробуром служит каналом, в котором закрепляется кабельный токоподвод. При креплении скважины бурильную колонну креплении используют для секционного спуска обсадных колонн, установки цементных мостов.

Основные элементы бурильной колонны: ведущая труба, бурильные трубы с присоединительными замками, утяжеленные бурильные трубы (УБТ). Вспомогательные элементы: переводники различного назначения, протекторы, центраторы, стабилизаторы, калибраторы, наддолотные амортизаторы, а также элементы технологической оснастки БК (например, перепускные и обратные клапаны, предохранительные переводники, шламометаллоуловители и др. ).

Конструкция бурильной колонны 1 – верхний переводник ведущей трубы; 2 – ведущая труба; 3 – нижний переводник ведущей трубы; 4 – предохранительный переводник ведущей трубы; 5 – муфта замка, 6 – ниппель замка; 7 – бурильные трубы; 8 – протектор; 9 – переводник на утяжеленные бурильные трубы (УБТ); 10 – УБТ; 11 – центратор; 12 – наддолотный амортизатор; 13 – калибратор 10

2. Ведущие трубы. Замки и переводники для бурильных труб.

Важно

Ведущая бурильная труба Предназначена для передачи вращения от ротора к бурильной колонне (роторное бурение) и передачи реактивного момента от бурильной колонны ротору (при бурении с забойным двигателем). 1 – вертлюг 2 – ВБТ 3 – ротор

Бурильный замок Соединительный элемент бурильных труб для свинчивания их в колонну.

Переводники для бурильных труб Служат для соединения в бурильной колонне элементов с резьбой различного профиля, с одноименными резьбовыми концами (резьба ниппельная, резьба муфтовая-муфтовая), для присоединения забойного двигателя и т. п.

По назначению переводники подразделяются на переходные, муфтовые и ниппельные. Муфтовые Переходные Ниппельные

Синквейн 1 строка – одно существительное, выражающее главную тему занятия. 2 строка – два прилагательных, выражающих главную мысль. 3 строка – три глагола, описывающие действия в рамках темы. 4 строка – небольшое предложение. 5 строка – заключение в форме существительного (ассоциация с первым словом).

Домашнее задание: Подготовится к устному ответу по опорному конспекту и учебному пособию – Вадецкий Ю. В «Бурение нефтяных и газовых скважин» стр. 114 -116; 119 -123. Самостоятельная работа – комплектование и эксплуатация бурильной колонны (презентация).

Закончилось занятие. Ты собираешься идти домой. С каким настроением ты уходишь с занятия? Почему? № 1 № 2 № 3 № 4

Занятие № 2: «Стальные бурильные трубы, утяжеленные бурильные трубы, назначение, конструкции. Легкосплавные бурильные трубы, назначение, конструкция. Технологическая оснастка бурильных колонн. Эксплуатация бурильной колонны» .

Совет

Цель занятия: Изучить основные параметры бурильной колонны, ее назначение. Рассмотреть разновидности бурильных труб.

План занятия: 1. Бурильные трубы. 2. Технологическая оснастка БК. 3. Эксплуатация бурильной колонны.

1. Бурильные трубы.

В глубоком бурении применяют горячекатаные бесшовные стальные (СБТ) и легкосплавные СБТ (ЛБТ, АБТ) бурильные трубы с номинальными ЛБТ АБТ диаметрами (60, 73, 89, 102), 114, 127 и 140 мм. мм Толщина стенок труб от 7 до 11 мм, длина 11, 5 м. (в партии труб допускается до 25% труб длиной 8 м и до 8% – длиной 6 м).

Утяжеленные бурильные трубы (УБТ) Предназначены для: • повышения жесткости бурильной колонны в сжатой ее части; • увеличения веса компоновки, создающей нагрузку на долото. К УБТ предъявляются повышенные требования по прямолинейности, соосности и сбалансированности.

2. Технологическая оснастка БК

Центратор Применяют для предупреждения искривления ствола при бурении скважины. Боковые элементы центратора касаются стенок скважины, обеспечивая соосность бурильной колонны с ней. Располагаются центраторы в колонне бурильных труб в местах предполагаемого изгиба.

Калибратор Породоразрушающий инструмент для обработки стенок скважины и сохранения номинального диаметра ствола скважины в случае износа долота. Калибратор размещают непосредственно над долотом. Он одновременно выполняет роль центратора и улучшает условия работы долота.

Стабилизаторы Опорноцентрирующий элемент для сохранения соосности большого участка бурильной колонны в стволе скважины. От центратора он отличается большей длиной, которая примерно в 20– 30 раз превышает диаметр.

Протекторы Предназначены для предохранения бурильных труб и соединительных замков от поверхностного износа, а обсадной колонны – от протирания при перемещении в ней бурильных труб. Обычно применяют протекторы с плотной посадкой, представляющие собой резиновое кольцо, надетое на бурильную колонну над замком. Наружный диаметр протектора превышает диаметр замка.

Обратите внимание

Наддолотный амортизатор (забойный демпфер) Устанавливают в бурильной колонне между долотом и УБТ для гашения высокочастотных колебаний, возникающих при работе долота на забое скважины. Снижение вибрационных нагрузок приводит к увеличению ресурса бурильной колонны и долота.

3. Эксплуатация БК

Основные требования: соблюдение оптимальных соотношений между номинальными диаметрами БТ, УБТ и долота; использование комплекта УБТ, создающего требуемую нагрузку на долото за счет собственного веса и разгружающего БТ от продольных сжимающих усилий; использование спиральных и квадратных УБТ в случае повышенных требований к стабилизации низа БК;

профилактика резонансного усиления колебательных процессов в БК; систематический контроль износа БТ и замков к ним, УБТ и переводников и их резьбовых концов; учет работы БТ и своевременное заполнение паспортов на комплекты труб; своевременная выбраковка БТ, имеющих чрезмерный износ или недопустимую стрелу прогиба.

Синквейн 1 строка – одно существительное, выражающее главную тему занятия. 2 строка – два прилагательных, выражающих главную мысль. 3 строка – три глагола, описывающие действия в рамках темы. 4 строка – небольшое предложение. 5 строка – заключение в форме существительного (ассоциация с первым словом).

Домашнее задание: Подготовится к устному ответу по опорному конспекту и учебному пособию – Вадецкий Ю. В «Бурение нефтяных и газовых скважин» стр. 116 -128; стр. 139 -142. Самостоятельная работа – комплектование и эксплуатация бурильной колонны (презентация).

Закончилось занятие. Ты собираешься идти домой. С каким настроением ты уходишь с занятия? Почему? № 1 № 2 № 3 № 4

Источник: https://present5.com/burilnaya-kolonna-zanyatie-1-naznachenie-konstrukciya/

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 1

Буровые штанги ( трубы) служат для передачи крутящего момента Рё осевой нагрузки РЅР° забой скважины, Р° также для транспортировки промывочной жидкости или сжатого РІРѕР·РґСѓС…Р° СЃ целью очистки забоя скважины РѕС‚ Р±СѓСЂРѕРІРѕРіРѕ шлама. РџСЂРё турбинном бурении гидравлический напор промывочной жидкости, подаваемой насосами высокого давления, обеспечивает работу турбобура РІ скважине.  [1]

Буровая штанга получает вращение от привода базовой машины через коробку передач или раздаточную коробку.

Подача штанги осуществляется с помощью коробки подач.

Важно

Механизм укладки переводит штангу или стрелу СЃРѕ штангой Рё РєСЂСЋРєРѕРј ( Сѓ Р±Сѓ-рильно-крановых машин) РёР· рабочего положения РІ транспортное Рё обратно.  [3]

Буровые штанги – поломка хвостовика, резьбового конца, стержня; РёР·РЅРѕСЃ резьбы; деформация стержня, зашламовка промывочного отверстия.  [4]

Читайте также:  Компании занимающиеся бурением скважин в раменском районе

Буровые штанги под съемные коронки изготавливают из стали марок Ш-22-6-55С2 и Ш-25-7-55С2.

РџСЂРё бурении быстро-ударными молотками СЃ частотой более 2500 ударов / РјРёРЅ буровые штанги следует изготовлять РёР· Р±СѓСЂРѕРІРѕР№ стали Рљ-32 Рџ9 – 55РЎ2, увеличивающей стойкость первых штанг соответственно РІ 1 2 раза.  [6]

Буровая штанга, РЅР° нижнем конце которой укреплена буровая РєРѕСЂРѕРЅРєР°, опускается РІ скважину.  [7]

Буровая штанга / служит для передачи осевой нагрузки Рё крутящего момента РѕС‚ шпинделя вертикально-сверлильного станка РЅР° породоразрушающий инструмент, Р° также для подведения промывочной жидкости Рє забою. Уплотнения 2 предназначены для герметизации Р±СѓСЂРѕРІРѕР№ штанги РїСЂРё ее вращении, С…РѕРґРµ РІРЅРёР· Рё вверх.  [8]

РџСЂРё отвинчивании Р±СѓСЂРѕРІРѕР№ штанги Рё срыве резьбы применяют ловильный колокол.  [10]

Опыт изготовления буровых штанг РёР· катаных труб диаметром 34 Рё 38 РјРј РёР· стали марки 12РҐРќР—Рђ РЅР° Никопольском Южнотрубном заводе, Р° также буровых штанг РёР· высоколегированной стали марки 28ХГНЗМ шестигранного Рё круглого профиля РЅР° Серовском металлургическом комбинате подтверждает необходимость организации централизованного РёС… изготовления РїСЂРё соблюдении всех технологических требований РїРѕ термообработке Рё технологии.  [11]

Совет

Бурение производится вращающейся РєРѕСЂРѕРЅРєРѕР№ Р±СѓСЂРѕРІРѕР№ штанги, Р° удаление продуктов бурения – РїРѕ спиральной канавке той же вращающейся штанги. Ускорение бурения достигается промывкой скважины РІРѕРґРѕР№ или РїСЂРѕРґСѓРІРєРѕР№ ее сжатым РІРѕР·РґСѓС…РѕРј.  [12]

Подвижной люнет обеспечивает соосность буровой штанги с головкой и предотвращает ее изгиб в середине податчика.

Механизм подачи состоит из реверсивного аксиально-поршневого пнев-модвигателя, двухступенчатого цилиндрического редуктора, приводной звездочки и тяговой втулочно-роликовой цепи.

Податчик обеспечивает регулируемое усилие подачи головки Рё автоматический ее возврат после бурения шпура.  [13]

Повышение прочности резьбы Рё буровых штанг достигнуто Р·Р° счет увеличения площадки контактных поверхностей резьбового соединения.  [14]

РџСЂРё этом нарушается прямолинейность Р±СѓСЂРѕРІРѕР№ штанги. Поэтому ее следует опускать быстро, РЅРѕ так, чтобы гидроинструмент РЅРµ касался забоя РІ РєРѕРєСЃРµ.  [15]

Страницы:      1    2    3    4    5

Источник: https://www.ngpedia.ru/id606996p1.html

Советы по обслуживанию буровой штанги

Каким бы надёжным не было буровое оборудование, оно так или иначе требует ухода. От правильного обслуживания и использования оборудования для бурения во многом зависит и эффективность проводимых с его помощью работ, равно как и безопасность персонала.

Осуществляя прокладку подземных коммуникаций, рабочие нередко переоценивают износостойкость используемого оборудования.

Да, буровая штанга имеет достаточно высокие прочностные характеристики: она изготовлена из высокопрочной стали с соблюдением строжайших производственных норм.

Обратите внимание

Но одно неверное движение, чрезмерное обжатие, недостаток смазки, превышение радиуса изгиба — и не только сама штанга, но и вся колонна может быть существенно повреждена.

Профессионалы, работающие в области горизонтально направленного бурения, знают, во сколько обходится замена бурильной штанги. Данная статья поможет увеличить срок её эксплуатации до максимума, сократив тем самым и расходы осуществляющей бурение компании.

Манипуляции со штангой перед бурением

Штанга бурильная нуждается в должном уходе еще до того момента, как буровая установка окажется на рабочем участке. Прежде всего, следует обратить внимание на соответствие выбранной штанги конкретно вашей буровой установке, принимая в расчёт следующие моменты:

  • Внешний диаметр трубы — один из факторов, значительно влияющих на характеристики управления и руления. Слишком узкая или слишком толстая труба может не вполне соответствовать тяге установки, что неизбежно приведёт к проблемам с управлением.
  • Замковые соединения штанг обязательно должны соответствовать моменту, достигаемому буровой установкой при скручивании штанг.

Скважину лучше спланировать заранее, принимая во внимание все препятствия, которые могут присутствовать в земле. Следует также правильно выбрать радиус изгиба, тип и диаметр трубы, глубину закладки, а также позицию буровой установки относительно точки выхода на необходимую глубину бурения.

Производители бурового оборудования рекомендуют по возможности использовать оптимальный угол бурения, чтобы исключить перегиб штанги при её переходе на горизонтальный буровой участок. Предотвратить перегибы позволяет также и приемный котлован. Кроме того, он также делает возможным работу расширителя в горизонтальной плоскости без применения каких-либо дополнительных усилий.

Если в процессе бурения будет использоваться абсолютно новая штанга, то с ней необходимо провести следующие манипуляции:

  1. Смазать вручную всю резьбу, а также всю поверхность уплотнительных торцов специальным реагентом на медной основе.
  2. Присоединить штанги и скрутить их.
  3. Разъединить все штанги.

Если пренебречь хотя бы одним из этих действий, риск поломки штанги в резьбах многократно возрастёт. Аналогичную подготовку должен пройти также и шпиндель буровой установки.

Манипуляции со штангой в процессе бурения

Штанга буровая и прокладываемая труба имеют строгие ограничения по радиусу изгиба. Персонал, работающий в области ГНБ, должен хорошо знать эти ограничения и никогда их не превышать. Точные данные можно узнать из официального руководства по эксплуатации.

Если радиус изгиба устанавливаемой трубы отличен от такового у буровой штанги, планировать пилотную скважину следует под наименьший радиус изгиба.

На срок эксплуатации бурильной колонны влияет также и то, каким образом происходит свинчивание и развинчивание замковых соединений. Прежде чем соединять штанги между собой, следует смазать медной смазкой всю поверхность резьбы, а также уплотнительные торцы замка. Смазка не только снизит износ резьбовых соединений, но и предотвратит коррозию.

Винтовую резьбу необходимо время от времени очищать моющим средством и струёй воды, подаваемой под высоким давлением. Производители бурового оборудования не рекомендуют использовать для этих целей бензин и другие жидкие субстанции на нефтяной основе, так как они могут затруднить корректную работу смазки, ускорив тем самым износ замковых соединений.

Развинчивание и свинчивание всегда должно производиться медленно и с соблюдением предельной осторожности. Плохое соединение может повредить не только резьбу, но также и всю штангу.

Соотношение скоростей вращения и движения каретки должно быть тщательно рассчитано, в противном случае возможно перекручивание буровых замков, а также уширение и истирание уплотнительного торца.

Ни в коем случае нельзя в целях экономии времени полагаться на то, что завинчивание будет окончательно произведено уже в процессе бурения. Разумеется, оно осуществится, однако степень свинчивания будет недостаточной для эффективного и безопасного бурения.

Замковые соединения, расположенные непосредственно за буровой головкой, принимают в процессе бурения наибольшую нагрузку. Ведущая штанга находится в грунте дольше всех, поэтому аккумулирует в себе все скручивающие и ударные нагрузки.

В целях их снижения производители оборудования для бурения скважин рекомендуют использовать перед буровой головкой амортизатор крутящего момента.

Не следует развинчивать и свинчивать штанги с помощью крутящего момента, если они не находятся непосредственно на буровой установке. Для этого применяются специальные зажимы.

Важно

Зажим штанг осуществляется исключительно в обозначенных частях её ствола, так как даже незначительный надрез способен повысить усталостные нагрузки, возникающие в процессе бурения.

В процессе выполнения буровых работ никогда не вращайте колонну без обратной тяги, так как такая её эксплуатация существенно повышает напряжение всех соединений замкового типа.

Нежелательно также и продвижение штанги на всю её длину без вращения, так как это чревато чрезмерным её сгибанием.

Штангу бурильную необходимо сначала ввести в грунт хотя бы наполовину, а уже после этого толкать без вращения.

В процессе осуществления буровых работ ни в коем случае не пренебрегайте рекомендованными производителем значениями максимального радиуса изгиба, в противном случае это может привести к поломке бурового оборудования и потере штанг.

Что касается коррекции траектории бурения, то она должна осуществляться с максимально возможной плавностью, иначе возможно непредвиденное отклонение колонны, влекущее за собой поломку штанг бурильной установки. Во избежание усложнения бурового процесса следует выпрямлять траекторию бурения сразу же после каждой корректировки.

Следует внимательно следить за изменением угла наклона. Любой чрезмерный наклон может привести к перегибу штанги. Таблицы с ограничениями по перегибу индивидуальны для каждой конкретной модели и обычно приводятся в руководстве по эксплуатации.

Установочный шпиндель всегда соприкасается с буровой штангой, поэтому его необходимо регулярно менять, предварительно проверяя степень износа. Если своевременная замена не будет произведена, штанги могут быстро прийти в негодность.

Совет

Всегда отслеживайте степень износа расширителей и буровых наконечников, а по мере износа меняйте их. Если этого не делать, нагрузка на буровую колонну сильно возрастёт, а всё буровое оборудование будет подвергнуто излишнему риску.

Манипуляции со штангой в процессе обратного разбуривания

В процессе обратного разбуривания нагрузка переходит на расширитель и буровые штанги, поэтому следует придерживаться следующих рекомендаций:

  • Никогда не тяните расширитель с большей скоростью, чем он способен резать грунт.
  • Перед началом работы всегда проверяйте подачу бурового раствора. Правильно изготовленный раствор и его достаточная подача существенно снижают нагрузки на разрыв и скручивание.
  • При протяжке трубы используйте наименьший из имеющихся расширителей. Если вам нужно получить скважину большего диаметра, осуществите несколько предварительных расширений, постепенно наращивая диаметр расширителей.

После бурения

В индустрии ГНБ нет каких-либо универсальных стандартов замковых или резьбовых соединений, поэтому желательно, чтобы приобретаемые штанги были произведены той же компанией, что и вся буровая колонна.

Что касается допусков на резьбу, то от производителя к производителю они могут меняться. Сильно изношенную резьбу не рекомендуется использовать вместе с новой штангой, так как это может быстро привести к её износу.

В зависимости от производителя может отличаться и радиус изгиба штанг. Незнание этого факта и использование вместе штанг от разных производителей способно привести к преждевременному выходу из строя всей буровой колонны.

В случае когда осуществляется замена всей буровой колонны, необходимо обязательно заменить шпиндель буровой установки. Старый шпиндель в сочетании с новыми штангами способен повлечь повышенный их износ.

Первая штанга всегда остаётся в грунте дольше остальных, поэтому, с целью предотвращения её преждевременного износа, рекомендуется по окончании работ каждый раз перемещать её в конец колонны.

При планировании скважины:

  • убедитесь, что оборудование правильно установлено;
  • зафиксируйте буровое оборудование посредством системы якорения;
  • приработайте друг к другу все новые резьбовые соединения;
  • осуществляйте сборку и разборку бурового оборудования с умеренной скоростью и предельнойосторожностью;
  • синхронизируйте тягу и скорость вращения;
  • при проведении буровых работ избегайте перегибов штанг;
  • всегда используйте буровой раствор в достаточном количестве;
  • не забывайте своевременно смазывать и очищать все резьбовые соединения;
  • по всем вопросам эксплуатации, хранения и ремонта бурового оборудования всегда сверяйтесь с официальным руководством по эксплуатации.

Источник: http://www.Anker-PK.ru/poleznoe/spravochnik/sovety_po_obsluzhivaniy_burovoj_shtangi/

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector