Характер вращения бурильной колонны
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 Изучая форму износа замков бурильной колонны, исследователи обнаружили, что в одних случаях износ носит равномерный характер, в других – односторонний. Следовательно, в одном случае колонна вращалась вокруг своей оси, в другом – вокруг оси скважины, и соприкасалась с её стенками одним и тем же местом. Возможно и одновременное сочетание этих движений. В любом случае сумма угловых скоростей вращения вокруг собственной оси и вокруг оси скважины равна угловой скорости ротора. Характер движения определяется целым рядом факторов, которые различны в разных точках скважины. Изменение режима бурения (осевой нагрузки на долото и частоты его вращения) изменяет характер работы колонны. Увеличение этих параметров вызывает прижатие колонны к стенкам скважины, что тормозит ее вращение вокруг оси скважины, а вероятность вращения колонны вокруг собственной оси возрастает. При режимах, близких к резонансным или критическим, возникают беспорядочные биения. На таком режиме работать нельзя. Все это влияет на износ бурильных труб и должно учитываться при выборе конструкции колонны и параметров режима бурения.

 

Материал бурильных труб

Процесс бурения, связанный с проникновением в земные недра, предъявляет специфические требования к материалу бурильных труб. При его выборе, прежде всего, необходимо учитывать условия работы и нагрузки, действующие на бурильный инструмент, которые нами уже рассмотрены. Традиционно для изготовления бурильных труб применяют два материала: сталь и сплавы алюминия, основные параметры которых приводятся в табл. 3.

Таблица 3 Основные физико-механические характеристики материалов бурильных труб

Вид материала Уд.вес, г/см3 Модуль упругости материала, х104 Мпа Модуль сдвига, х104 Мпа Коэффициент Пуассона Коэффициент линейного расширения, ×10-6 ,°С-1 Удельная теплоёмкость, Дж/(кг°С)
стали 7,85 20,6 7,9 0,27 11,4 500
Ал.сплавы 2,78 7,10 2,7 0,3 22,6 840

 

При анализе перспективности применения того или иного материала для бурильных труб следует прежде всего обратить внимание на два параметра: плотность и прочность, выражением которой является предел текучести. В этом смысле весьма наглядным является понятие «удельная прочность материала», введенные В. Ф. Штамбургом .

где σт – напряжения, равные пределу текучести, Па; γ – удельный вес материала труб, Н/м3 ; ℓ – предельная глубина спуска одноразмерной колонны – называемая удельной прочностью, м.

Чем больше γ, тем меньше предельная длина подвески одноразмерной колонны в воздухе, при которой напряжения в материале труб за счет увеличения веса достигают предела текучести. В скважине, заполненной промывочной жидкостью, эта длина подвески труб больше:

где γж – удельный вес промывочной жидкости; n – коэффициент запаса прочности

Механические свойства материала бурильных труб (Трубная металлургическая компания)

 

Дата: 2019-02-02, просмотров: 254.