Под термином бурильная колонна принято понимать непрерыв­ную многозвенную систему инструментов между вертлюгом на по­верхности и долотом на забое скважины. В последнее время, некото­рые специалисты, в состав бурильной колонны включают также долото и забойный двигатель и выделяют колонну бурильных труб как часть бурильной колонны, состоящую из бурильных труб.

Бурильная колонна - неотъемлемая необходимая часть техниче­ского оснащения вращательного бурения. Она служит для передачи мощности от поверхностного привода к долоту и сообщения ему вращательного движения, создания нагрузки на долото, выполнения спус­ки подъемных операций, формирования канала, позволяющего пода­на и, циркуляционный агент к забою, восприятия реактивного момента при работе забойного двигателя, проведения скважинных исследова­ний и выполнения различного рода работ по ликвидации аварий в скважине (освобождение и извлечение прихваченного инструмента, подъем оставшихся на забое металлических предметов и т. д.). Бу­рильную колонну используют при секционном спуске обсадных колонн. В этот перечень могут входить еще и специфические функции, зависящие от способа бурения и состояния ствола скважины. Так, при бурении с электробуром бурильная колонна служит каналом, в кото­ром закрепляют кабельный токоподвод; при некоторых способах гид­равлического транспортирования керна по бурильной колонне его поднимают на поверхность и т.д.

В многозвенной конструкции бурильной колонны выделяют ос­новные и вспомогательные элементы (инструменты). К основным (рис. 4.1) относят ведущую трубу, бурильные трубы с присоедини­тельными замками, утяжеленные бурильные трубы (УБТ). Вспомогательные элементы - это переводники различного назначения, протекторы, центраторы, стабилизаторы, калибраторы, наддолотные амортизаторы.

Вспомогательными являются элементы технологической оснаст­ки бурильной колонны (например, перепускные и обратные клапаны, предохранительные переводники, шламометаллоуловители и др.).

В случае применения забойного двигателя его присоединяют к нижнему концу бурильной колонны.

Рис. 4.1. Схема бурильной колонны 1 - вертлюг; 2 - переводник вертлюга; 3 - верхний переводник ведущей трубы; 4 - ведущая труба; 5 - нижний переводник ведущей трубы; 6 - предохранительный переводник; 7 - муфта бурильного замка; 8 - бурильная труба; 9 - ниппель буриль­ного замка; 10 - муфта для соединения бурильных труб в свечах; 11 - переводник для соединения с УБТ; 12,13 - утяжеленные бурильные трубы (УБТ); 14 - перевод­ник для соединения с долотом или забойным двигателем

Бурильные трубы составляют основную часть колонны. Замки бурильные соединяют между собой отдельные бурильные трубы. Пе­реводники предназначены для соединения элементов бурильных ко­лонн, имеющих разные размеры или разнотипные резьбы, а также для присоединения подсобных и ловильных инструментов к бурильным трубам.

Утяжеленные бурильные трубы, устанавливаемые непосредст­венно над долотом или забойным двигателем, создают необходимую жесткость в нижней части бурильной колонны, нагрузку на долото в заданных пределах и обеспечивают прямолинейность вертикальной скважины за счет натяжения остальной бурильной колонны.

Опорно-центрирующие элементы предназначены для центриро­вания нижней части колонны, увеличения ее жесткости и снижения вредного влияния поперечных колебаний, возникающих в системе до­лото-бурильная колонна в процессе бурения.

Характеристика отдельных элементов бурильной колонны

Ведущая труба

Ведущую трубу (рис. 4.2) устанавливают на верхнем конце бу­рильной колонны для передачи мощности вращательного движения от ротора буровой установки на бурильную колонну. От бурильных труб она отличается своими продольными наружными гранями. В попереч­ном сечении ведущая труба имеет форму квадрата или шестиугольни­ка с внутренним круглым отверстием. Шестигранные (гексагональные) ведущие трубы более сбалансированы, чем квадратные, поэтому их рекомендуют при повышенных частотах вращения ротора.

Рис. 4.2. Ведущая труба сборной конструкции: I - резьба замковая (правая) по ГОСТ 5286 - 75; II - то же левая;