Конструкция бурильной колонны

Процесс бурения представляет собой ударные и режущие воздействия долота на горную породу, в результате чего образуется горная выработка – скважина. Долото, проникающее в земные недра, связано с наземным оборудованием бурильным инструментом. Бурильный  инструмент выполняет ряд важных функций: – подводит энергию к долоту для разрушения породы; – передаёт долоту крутящий момент от ротора, или энергию потока жидкости забойному двигателю от насосов, или электроэнергию электробуру через токоподвод, встроенный в бурильные трубы; – осуществляет осевую нагрузку на долото; – обеспечивает подачу на забой промывочной жидкости; – при необходимости искривляет скважину с помощью кривого переводника; – воспринимает реактивный момент от работы забойных двигателей.

 Схематично бурильный инструмент изображен на рис. 82.

Его конструкция состоит из труб различных видов: утяжеленных бурильных труб (УБТ), собственно бурильных труб (БТ) и ведущей бурильной трубы (ВБТ). Утяжеленные трубы соединены с долотом или с забойным двигателем через переводники, центраторы, амортизаторы или другие элементы, которые составляют компоновку низа бурильной колонны (КНБК). Конструкцией бурильной колонны называется компоновка бурильных труб, спущенных в скважину в заданной последовательности. Применяемые в колонне бурильные трубы могут иметь разные диаметры, толщины стенок и группы прочности их материала. Например, бурильная труба ПК диаметром 127 мм с толщиной стенки 8,6 мм из стали группы прочности Д составляет один типоразмер, а такая же труба из стали группы прочности Е – другой. Соответственно, труба диаметром 114 мм с толщиной стенки 8,6 мм из стали Д – третий типоразмер и т. д. Трубы одного типоразмера составляют секцию. Если в колонне помимо УБТ и связанной с ним секции № 1 имеется несколько секций, то её называют многосекционной, если

ведется снизу вверх. УБТ обозначается секцией № 0 и может включать ступени 01, 02 и т. д. Многоступенчатая конструкция УБТ вызвана необходимостью уменьшить разность между жесткостью первой основной ступенью УБТ и бурильных труб. С этой же целью первую секцию, контактирующую с УБТ, выполняют из труб с максимальной толщиной стенки. За рубежом для неё даже применяют специальные утолщённые трубы – ТБТ. Производство ТБТ освоено и в нашей стране. Первая секция имеет фиксированную длину – 250 м. Выше идут трубы с номерами секций 2, 3 и т. д. Причём секция № 2 наоборот, состоит из труб со стенкой меньшей толщины: нагрузка на неё ограничена только весом УБТ и 1-й секции, поэтому прочность её нижней части всегда достаточна. По мере углубления скважины, вес нижележащей части колонны увеличивается, и когда прочность труб её составляющих станет меньше допустимой, нужно переходить к секции из более прочных труб и т. д. Такая компоновка позволяет проектировать колонны минимального веса. Однако они не практичны: если случается перепутать порядок труб в секции, вероятна авария. Поэтому односекционные конструкции более предпочтительны. Возможен и другой вариант: для разных секций применять трубы различных диаметров.

 

Дата: 2019-02-02, просмотров: 285.