Бурильные трубы: видео-инструкция по монтажу своими руками, особенности утяжеленных, легкосплавных изделий, момент свинчивания, цена, фото

Легкосплавные бурильные трубы (ЛБТ). Конструкция, материалы, особенности применения.

Легкосплавные бурильные трубы (ЛБТ). Конструкция, материалы, особенности применения.

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 36Следующая ⇒

Легкосплавные бурильные трубы

Легкосплавные бурильные трубы (ЛБТ) по ГОСТ 23786-79 применяют при бурении с использованием забойных гидравлических двигателей. Низкая плотность материала –2,78 г/см куб. (у стали 7,85 г/см куб) позволяет значительно облегчить бурильную колонну без потери необходимой прочности. Для изготовления трубных заготовок ЛБТ используется дюраль Д16 (сплав из системы «Алюминий-Медь-Магний»), для повышения износостойкости упрочняемая термообработкой и получившая шифр Д16Т. Предел текучести Д16Т составляет 330 Мпа. Бурильные замки для ЛБТ изготовляют согласно ТУ 39-0147016-46-93 из стали марки 40ХН (предел текучести 735 МПа) облегченной конструкции — ЗЛ

Основные параметры ЛБТ , наиболее распространенные в Западной Сибири :

• условные диаметры труб 114, 129, 147 мм ;

• -условная толщина стенки 9; 11, 13, 15, 17 мм;

• — типоразмеры замков ЗЛ-140 , ЗЛ-152, ЗЛ-172, (где 140, 152, 172, – наружный диаметр бурильного замка) , соответственно для труб с условным диаметром 114, 129, 147;

• присоединительная резьба, соответственно, З-121; З-133; З-147;

-средневзвешенная масса одного погонного метра таких труб приблизительно равна 16 кг.

Условное обозначение трубы бурильной из сплава Д16Т условным диаметром 147 мм и условной толщиной стенки 11 мм :

Д16Т-147Х11 ГОСТ 23786-79

Кроме пониженной массы у ЛБТ есть еще ряд достоинств. Во-первых, наличие гладкой внутренней поверхности, что снижает гидравлические сопротивления примерно на 20% по сравнению со стальными бурильными трубами одинакового сечения. Чистота внутренней поверхности ЛБТ достигается прессованием при изготовлении. Во-вторых, диамагнитность, что позволяет зенитный угол и азимут скважины замерять инклинометрами, спускаемыми в бурильную колонну.

Однако ЛБТ имеют и ряд недостатков: нельзя эксплуатировать БК при температурах выше 150 градусов Цельсия, так как прочностные свойства Д16Т начинают снижаться. Недопустимо их эксплуатировать также в агрессивной (кислотной или щелочной среде).

Условное обозначение трубы бурильной с комбинированной высадкой и приваренными замками условным диаметром 127 мм и условной толщиной стенки 9 мм из стали группы прочности Д:

ПК-127Х9 Д ГОСТ Р 50278-92

Назначение и конструкция ведущих бурильных труб.

Бурильная колонна (далее БК) соединяет долото (или забойный двигатель и долото) с наземным оборудованием (вертлюгом).

БК предназначена для следующих целей:

— передачи вращения от ротора к долоту;

— восприятия реактивного момента забойного двигателя;

— подвода бурового раствора к ПРИ и забою скважины;

— создания нагрузки на долото;

— подъема и спуска долота;

— проведения вспомогательных работ (проработка , расширение и промывка скважины, испытание пластов, ловильные работы и т.д.).

БК состоит (Рис. 2 ) из свинченных друг с другом ведущей трубы 4, бурильных труб 8 и утяжеленных бурильных труб (УБТ) 12 и 13. Верхняя часть БК, представленная ведущей трубой 4, присоединяется к вертлюгу 1 с помощью верхнего переводника ведущей трубы 3 и переводника вертлюга 2. Ведущая труба

присоединяется к первой бурильной трубе 8 с помощью нижнего переводника ведущей трубы 5, предохранительного переводника 6 и муфты бурильного замка 7. Бурильные трубы 8 свинчиваются друг с другом бурильными замками, состоящими из муфты 7 бурильного замка и его ниппеля 9 или соединительными муфтами 10. УБТ 12 и 13 свинчиваются друг с другом непосредственно. Верхняя УБТ присоединяется к бурильной трубе с помощью переводника 11, а нижняя привинчивается через переводник 14 к долоту (при роторном бурении) или к забойному двигателю с долотом.

Кроме названных выше элементов в компоновку БК могут включаться калибраторы, центраторы, стабилизаторы, расширители, промежуточные опоры для УБТ, обратные клапаны, фильтры, шламометаллоуловители, амортизаторы, протекторные кольца, средства наклонно-направленного бурения, керноприемные устройства и другое специальное оборудование.

ВЕДУЩИЕ БУРИЛЬНЫЕ ТРУБЫ

Для передачи вращения БК от ротора или реактивного момента от забойного двигателя к ротору при одновременном осевом перемещении БК и передаче бурового раствора от вертлюга в БК служат ведущие бурильные трубы (ВБТ).

— При бурении нефтяных и газовых скважин применяют ВБТ сборной конструкции , состоящие из квадратной толстостенной штанги 2 с просверленным каналом, верхнего штангового переводника (ПШВ) 1 с левосторонней резьбой и нижнего штангового переводника (ПШН) 3 с правосторонней резьбой.

Для защиты от износа замковой резьбы ПШН, подвергающейся многократным свинчиваниям и развинчиваниям при наращивании БК и спуско-подъемных работах, на ПШН дополнительно навинчивают предохранительный переводник.

— По ТУ 14-3-126-73 предусматривается выпуск ВБТ с размерами сторон квадратной штанги 112х112, 140х140, 155х155. Размер присоединительной резьбы, соответственно, З-117 (З-121; З-133); З-140(З-147); З-152(З-171).

Квадратные штанги для ВБТ изготавливают длиной до 16,5 м из стали групп прочности Д и К (предел текучести 373 и 490 МПа), а переводники ПШН и ПШВ – из стали марки 40ХН (с пределом текучести 735 МПа).

Типы бурильных труб

Область применения

Бурильные трубы очень широко используются в промышленности. Они применяются для облегчения подъема инструмента, который разрушает породу, подвода промывочной жидкости, сжатого воздуха к области забоя. Различные типы бурильных труб являются незаменимыми во многих сферах деятельности, благодаря их способности создавать осевую нагрузку на инвентарь, а также передавать вращательное движение.

Главным отличием конструкции является соединение. От его прочности непосредственно зависит долговечность и удобство эксплуатации бурильных труб. К примеру, занимает лидирующие позиции на рынке и представляет качественную продукцию, главной особенностью которой является надежное соединение бурильных труб. К тому же, фирма предлагает другие виды горнорудного оборудования, что предоставляет возможность приобрести все необходимые инструменты и установки на одном сайте. Как правило, трубы для бурения соединяются бурильными замками, которые оснащены специальной замковой резьбой. Путем утолщения концов труб, можно значительно усилить их прочность. При изготовлении очень важна точность сварочных работ и соблюдение всех технических требований. Так как данный инструмент эксплуатируется в специфических условиях, в процессе производства, конструкция изделия в обязательном порядке покрывается специальным защитным средством, которое предотвращает негативное воздействие атмосферной коррозии. Механизм замковой резьбы дополнительно защищают металлическими предохранителями, а также покрывают антикоррозийным веществом, что гарантирует длительную, бесперебойную эксплуатацию установки.

Виды и типы труб для бурения

Изделия различаются в зависимости от некоторых характеристик. Например, трубы для различного применения изготовляются из разных материалов. Однако основной классификацией принято считать распределения бурильных труб на следующие типы: обычные, утяжелённые, ведущие. Соответственно, обычные — изготавливают алюминиевых или стальных сплавов. Отличаются круглым поперечным сечением и средней толщиной стенки. Соединение производится при помощи бурильных замков (полузамков), имеющих крупную коническую резьбу. Утяжеленные бурильные трубы также производятся из стали. Характеризуются квадратным или круглым поперечным сечением и значительно большей толщиной стенок (16-50 мм). Процесс соединения осуществляется посредством резьбы. Данный тип труб чаще всего используется для увеличения степени жесткости нижней секции колоны и создания определенной нагрузки на породоразрушающий инструмент. Ведущие бурильные трубы размещаются в самом верху колоны и отличаются многогранным сечением. С помощью этого типа труб передается вращение от вращателя буровой установки. Данная труба уплотняется на конце внутренней, наружной или комбинированной высадкой, что гарантирует более высокую степень прочности.

Виды бурильных труб.

Обычно, бурильные трубы толстостенные, из стали. Длинна труб зависит от назначения бурения, и, соответственно, типа буровой установки. Ход вращателя установки для бурения артезианских скважин обычно от трех до семи метров, соответственно и длинна труб не должна превышать этого значения. Бурильные трубы для буровых установок на нефть или газ бывают длинной от 10-ти метров.

В зависимости от назначения бурения применяют бурильные трубы с различной толщиной стенки. Так же, для разных целей используется разные марки стали для труб.

Как выполнить монтаж обсадных труб своими руками

Самостоятельное бурение и установка труб – мечта большинства дачников. Действительно, это выгодно с экономической точки зрения.

Но от хозяев потребуется приложить максимальные усилия, чтобы не допустить критических ошибок – нет ничего хуже скважины, которую не удаётся запустить в эксплуатацию.

Специалисты отмечают, что бурение своими силами возможно только на глубине до 20 метров.

Если водный пласт находится глубже, без использования специального оборудования и помощи профессионалов не обойтись.

На больших глубинах любая ошибка может стать критической. Поэтому стоимость работы профессионалов окупается качеством скважины и её многолетним использованием.

  • Установка трубы
  • На что обратить внимание
  • Установка обсадных труб

Назначение и принцип работы обсадной трубы

Отвечая на вопрос о том, что такое обсадная труба для скважины, следует выделить два основных назначения этого изделия:

  1. Защита грунта от разрушения. Правильно подобранные в диаметре обсадные трубы исключат обрушение земли и закупоривание скважины. Проект обустройства предлагает расчёт толщины ПНД или металла обсадной конструкции, что позволяет защитить стенки скважины даже от движения грунта.
  2. Герметизация. Дело в том, что для питья подходит вода, расположенная на глубине от 50-60 м. Идеальным вариантом считается скважина на известняк, ведь ее вода получается полезной и безопасной для здоровья. Во время работы бур проходит и другие водоносные слои, которые совершенно непригодны для питья. Поэтому, чтобы защитить основной слой от попадания в него непригодной воды, используется обсадная конструкция.

Сегодня применяют различные обсадные трубы, которые изготовляют как из ПВХ, так и из металла, нпвх и других материалов. Трубы ПНДсчитаются самыми долговечными, но зачастую их используют в комплексе с металлом. То есть, на первых 14-20 м устанавливается металлическая разновидность, внутри которой проходит пнд труба для скважины, вплоть до водоносного слоя.

Среди основных требований к обсадным трубам, выделяют:

  • экологичность;
  • устойчивость под внешней нагрузкой;
  • большой период эксплуатации;
  • быстрый монтаж;
  • образование единого герметичного участка.

На современном рынке большое количество производителей предлагает обсадной материал. Поэтому на момент выбора важно разбираться в том, какая обсадная труба лучше для скважины.


Установка обсадной трубы в скважину

Задача обеспечения бесперебойной подачи воды всегда была одной из первостепенных в жизни человека. В городских условиях данный вопрос стоит, пожалуй, не так остро, но вот в случае если речь заходит о частном домовладении, обустройство своей скважины – это достаточно желательный и вместе с тем важный ход. Как раз исходя из этого ко всем его этапам направляться относиться с должным вниманием. К примеру, установка обсадной трубы в скважину есть задачей далеко не из несложных и вместе с тем важной. Об основных аспектах исполнения упомянутого процесса и отправится обращение потом.

Виды труб для обсадки скважин

Обсадная труба для скважины – конструкция, изготавливаемая с трех основных материалов – это сталь, пластик и асбестоцемент. Из всех вариантов только обсадные трубы нпвх для скважин используются в комплексе с металлом. Это одновременно делает обсадку прочной, а воду чистой.

В такой конфигурации обсадная труба пнд устанавливается внутри обсадки из металла. Пластиковая труба в комплексе имеет длину на всю глубину, что повышает и прочность, и герметичность. Предлагаем рассмотреть каждый из перечисленных видов в отдельности.

Обсадные трубы из металла

Скважина, защищенная таким обсадным материалом, прослужит долгие годы. К основным преимуществам относят прочность, которая защитит от высокого давления грунта. Материал гарантированно будет служить не менее 50 лет.
Даже если произойдет заиливание скважины спустя время, вы сможете вытащить насос, произвести бурение прямо сквозь обсадную часть, что недоступно для других вариантов изделий (о том, как самостоятельно можно почистить скважину при заиливании и попадании песка в обсадную трубу, мы рассказывали в отдельном материале).

Но, наравне с преимуществами, существуют и недостатки. Черный металл при соприкосновении с жидкостью образует ржавчину. В результате вода будет тёмного, некрасивого цвета, что предполагает установку дополнительных фильтров. Конечно, если вы не будете использовать гидроаккумулятор, а подключите насос напрямую, то воду из скважины будет достаточно спустить, и потом использовать для питья.

Металлические трубы для скважины зачастую используются для защиты в комплексе с пластиком, где металл устанавливается в промежутке до 20 м, и далее устанавливается труба обсадная нпвх для скважин, что исключает образование ржавчины.

Обсадные трубы из асбестоцемента

Скважины с таким материалом не должны иметь глубину более 100 м. Для обустройства подходят скважины на песок и известняк. Основнымы преимуществами материала являются невысокая стоимость, устойчивость к химически агрессивной среде, полная устойчивость к влаге и долговечность.

Но стенки обсадной защиты будут подвержены высоким давлением грунта, что предполагает утолщение стенок асбестоцементной обсадной трубы для скважины. Поэтому скважину приходится бурить большего диаметра, что предполагает увеличение стоимости затрат на проект.

Обсадные трубы из пластика

Этот материал появился в продаже относительно недавно. Пока судить о реальной долговечности не приходится, поскольку эксплуатация подобных скважин не превышает еще 10-12 лет.

В основном для производства используют ПВХ или нпвх. Основными особенностями подобных изделий являются низкий удельный вес, простота монтажа, свобода выбора диаметров, наличие резьбы для скручивания в целую герметичную единицу.

Корпус изделия хотя и плотный, но довольно не устойчив к механическим повреждениям, и при давлении на стенки пластика может произойти порыв и обрушение грунта. В дальнейшем придется бурить заново. Зато вода при использовании такой конструкции течет чистой, без запаха и потемнений. Подобные изделия рекомендованы для скважины глубиной до 80 м. и зачастую может использоваться комплекс пластика и металла одновременно.

Читайте также:  Виды светодиодных лент и потолочных светильников

Обсадная труба пнд удобно подгоняется под глубину путем обрезки последнего стыка.

В любом случае, должна производиться геологоразведка, которая даст рекомендации по применению того или иного материала.

Преимущества и недостатки обсадных труб для скважины из ПНД:

Общие принципы

Применяются различные методики. Выбор зависит от материала трубы, ее массы и конструктивного исполнения; глубины колодца; грунтовых условий и прочих обстоятельств. Например, при бурении скважины в стесненных условиях (в подвале и т.д.) громоздкая спецтехника может не поместиться, а саму конструкцию нужно будет собирать из коротких секций.

Вне зависимости от выбранного способа, установка обсадной трубы в скважину выполняется непосредственно после бурения, пока колодец не затянуло размытым грунтом. Песчаные пробки могут препятствовать погружению конструкции. Их нужно размыть обильным потоком воды. При необходимости трубу прокручивают вокруг продольной оси.

Прежде, чем убрать буровую штангу, скважину промывают с помощью мотопомпы или другого устройства, которое обеспечивает необходимый напор. Если штанга вынимается тяжело, это свидетельствует о наличии большого количества грунта в полости. Промывку в этом случае повторяют.

Какую трубу выбрать для скважины?

Теперь мы знаем, что в продаже есть металлические, асбестоцементные, пластиковые трубы. Для себя мы определились, что хороший вариант – это тот, когда одновременно установлены изделия из пластика и металла. Далее стоит определиться с тем, какая должна быть металлическая труба. Здесь выделяют изделия двух типов: с резьбой, и те трубы, которые монтируются при помощи сварочного соединения.

Если же мы говорим про действительно хорошую скважину, то здесь следует отдать предпочтение резьбовым соединениям труб. При этом рекомендуемая толщина стенки металла и трубы должна быть не менее 4,5-5,0 мм с учетом группы прочности “Д”.

Что касается резьбового соединения стальных сегментов, то ему мы отдаем свои предпочтения благодаря наилучшей герметичности.

Правильно нарезанная резьба на заводе – это гарант идеальной плоскости на протяжении всей длины обсадки. В случае со сварным швом, это место изначально будет уже прослабленным, следовательно, именно здесь будет возникать коррозия, которая уже через 20-30 лет эксплуатации приведет к нарушению герметичности.

Сваривая металл, точной гарантии идеальной плоскости не даст ни один сварщик, даже самый квалифицированный, что может привести к искривлению геометрии воображаемой прямой на каждом сварном соединении. Многие организации, предлагающие пробурить скважину, зачастую используют именно сварную технологию соединения, которая для них самая выгодная, но для вас, как для хозяина, напротив – это деньги, вложенные с большим риском.

Что касается диаметра, то здесь все рассчитывается под конкретный проект. В основном диаметр отверстий будет зависеть от глубины, от слоев грунта, от движения этих слоев, а также от других параметров, которые следует уточнить у подрядной организации.

Практика показывает, что внешний диаметр изделия из металла будет 133 мм. Опуская изделие на расстояние 20 м или более, что зависит от расположения грунтовых вод, вы сможете защитить себя от некачественной воды.

Всё остальное сделает ПНД материал. Диаметр трубы тоже может быть сугубо индивидуален, поскольку кто-то использует 110мм, другие 117мм, что зависит от столба воды, характеристик устанавливаемого оборудования, общего капиталовложения в скважину. Всё это обговаривается на момент заключения договора и рассчитывается под конкретный проект. Впрочем, существует проверенный расчет диаметра, требующий изучения.

Почему для скважины лучше выбирать обсадные трубы с резьбой:

Виды обсадных труб

Что касается того, какой как раз материал стоит использовать для установки обсадных труб, направляться заявить, что однозначного ответа не существует. Дело в том, что в принципе для этого подходят сходу пара вариантов, но, любой из них владеет личными эксплуатационными чертями и дабы определиться в выборе, необходимо рассмотреть любой раздельно.

Совет! При выборе обсадных труб необходимо учитывать, что со временем их, быть может, потребуется извлечь.

Асбестовые трубы

Трубы, применяемые в качестве обсадных для скважины смогут быть изготовлены из асбеста. Но необходимо знать, что таковой вариант владеет как несомненными плюсами, так и некоторыми недостатками. К числу положительных качеств возможно отнести:

  • химическая нейтральность;
  • неподверженность коррозии;
  • доступность.

Что касается минусов, то возможно упомянуть:

  • большой вес;
  • относительная хрупкость;
  • сложность установки;
  • высокая цена.

Железные трубы

В качестве обсадных смогут быть кроме этого использованы и трубы, изготовленные из металла. Таковой вариант владеет одним большим плюсом, который разрешает применять таковой материал фактически в любых ситуациях, при любой глубине скважины, не обращая внимания на чертей грунта. Железные трубы весьма прочны и при определённой толщине стенок практически не подвержены механическим действиям. Но существующие недостатки смогут оттолкнуть от применения:

  • относительно большая цена;
  • приличный вес;
  • склонность к образованию коррозии;
  • необходимость применения особых фильтров;
  • возможность вывода из строя оборудования в следствии попадания вовнутрь ржавчины.

Ну и, кроме другого, стоит упомянуть очень неприятный железный привкус воды из таковой скважины.

Пластиковые трубы

Наиболее уместным как правило вариантов будет установка обсадной трубы, изготовленной из пластика. Данный материал владеет следующими чертями:

  • прочность материала;
  • относительно маленький вес;
  • относительная низкая стоимость;
  • простота работ;
  • химическая нейтральность;
  • устойчивость к действию воды;
  • долговечность.

Но стоит учесть, что и данный материал не лишён недостатков, к числу которых возможно отнести невозможность применения в скважинах, имеющих громадную глубину.

Расчет диаметра трубы для обсадки

Правильно рассчитать примерный диаметр обсадной пластиковой трубы не так уж и трудно. Для начала нужно сказать, что расчёт касается выбора оборудования. В свою очередь, скважинный насос бывает в диаметре 73 и 100 мм соответственно. Это 3 и 4 дюйма.

Производители насосов рекомендуют обустраивать скважину так, чтобы в обсадной колонне с каждой из сторон было примерно по 2 мм. То есть, мы берём 4 мм запаса. В остальном нужно учитывать стенки изделия.

В случае с пластиком, толщина стенки может равняться 10 мм, что при величине двух стенок составляет уже 20 мм. Итого, если суммировать примерные необходимые нам параметры, то получается 74+4+20, что составляет 98 мм. Далее открывают таблицу подходящих материалов и берут по наибольшему ближайшему значению.

Как вариант, можно взять изделие с диаметром стеки 100-110 мм. Для насоса в 100 мм диаметр изделия ПВХ рассчитывается по аналогичному принципу. Исходя из диаметра обсадной трубы для скважины, выбирают внешний диаметр обсадной металлической трубы, который тоже берется по ближайшему наибольшему значению справочника производителя.

Устройство обсадки для скважины

Предположим, что скважина пробурена. При этом отверстие должно быть идеально ровным, иначе может произойти поломка насоса, поскольку в скважине он должен висеть по принципу строительного отвеса. Если скважина предлагает установку и металлических, и пластиковых труб, то сначала устанавливается металл.

Для этого к верхней части отверстие должно быть расширено, и бурится оно первым в очереди. Монтируя металл, лучше всего использовать резьбовые соединения, чтобы в дальнейшем в этом месте металл не подвергался коррозии. Металлические трубы довольно тяжелые, поэтому удерживать их лучше всего специальными установками на бурильных машинах.

Что касается пластика, то в самой первой трубе, которая будет находиться на большой глубине, стоит оборудовать фильтр, просверлив много отверстий по всей плоскости на величину до 1 м. Можно использовать геотекстиль для дополнительной защиты от грязи.

В работе должно участвовать порядка 3 человек. Один человек будет держать, другой подносить, третий вкручивать.

Трубу стоит вкручивать поэтапно, предварительно смазывая резьбовые соединения специальным средством для надежной герметичности.

Изделие стоит опустить в углубление таким образом, чтобы они не доставали до дна скважины примерно на 1 метр. При этом столб воды должен быть значительным. В верхней части пластиковая труба обделывается под необходимый размер.

Далее устанавливается насосное оборудование, которое фиксируется на металлический трос и опускается с запасом величины столба воды. Шланг от насоса проходит через оголовок скважины, который, в свою очередь, фиксируется на металлической обсадной основе для скважины. Оголовок прикручивается на болтовых соединениях или просто одевается на обсадку, придерживаясь своим весом за счет нагрузки под насосом.

Бурильные трубы – изделия с особыми характеристиками

Стальные, легкосплавные и алюминиевые бурильные трубы ТБПК могут быть разных видов. В рамках данной статьи мы опишем все особенности их использования.

1 ГОСТ на обычные, ведущие и утяжеленные бурильные трубы, общее их описание

Под бурением понимают разрушение горной породы при помощи специального инвентаря и техники. В качестве спецоборудования при этом выступают трубы для бурения (ТБ), замки особой конструкции для них, буровые штанги. Такие приспособления, в частности трубы, используются достаточно широко в современной промышленности.

С их помощью можно подводить к забою промывочную жидкость либо сжатый воздух, поднимать наверх разрушенную породу, передавать требуемое вращение инструменту и формировать осевую нагрузку на него.

Фото бурильных труб, tender.bposd.ru

Ключевой особенностью всех труб, используемых для бурения, является то, что их соединение между собой производится при помощи замков особого типа, оснащенных замковой резьбой. Сам процесс изготовления таких трубных изделий регламентируется рядом Технических условий и Государственных стандартов:

  • ГОСТ Р 51245–99;
  • ГОСТ 23786–79;
  • ТУ 1–2–365–81;
  • ГОСТ Р 50278–92;
  • ТУ 1321–205–00147016–01;
  • ТУ 14–161–175–98;
  • ТУ 39.0147016–63;
  • ТУ 14–3р–29–2007;
  • ТУ 14–162–13–95;
  • ЭСБТМ – 42;
  • ЭСБТМ – 50;
  • ЭСБТМ – 63,5;
  • ЭСБТМ – 73.

Повышения прочностных характеристик труб для бурения добиваются путем утолщения их концов. Изготавливаются такие изделия посредством приваривания к концам (их называют высаженными) тела трубы муфты и ниппеля замкового соединения. В процессе производства каждая его стадия контролируется, что связано с необходимостью обеспечения максимально высокой точности готовой продукции. Такая система контроля является гарантией соответствия заданных параметров и уровня качества строгим требованиям ГОСТ.

На фото - изготовление бурильных труб, fedpress.ru

Кроме того, описываемые нами трубы должны обладать надежной защитой от коррозии, обусловленной воздействием климатических (природных) факторов. Высоких антикоррозионных показателей добиваются нанесением на изделия бесцветного специального лака или других консервационных покрытий. А качественная защита замковой резьбы обеспечивается использованием предохранительных металлических деталей и антикоррозионной консистентной смазки.

2 Размеры и диаметр бурильных труб ТБПК, ТБН, ТБВ и других их видов

Трубы, о которых мы говорим, согласно стандартам, выпускаются со следующими величинами:

  • от 7,1 до 10,5 мм – толщина стенок;
  • от 60,3 до 139,7 – диаметр (внешний);
  • длина: 11,5 м для изделий сечением от 114 до 168 мм, 11,5, 8 и 6 м для изделий с других диаметров.

Фото таблицы размеров бурильных труб, neftegazprogress.ru

Сопротивление (временное) разрыву в них может колебаться в пределах 650 – 1100 МПа, а предел текучести – 380–1000 МПа.

Классификация ТБ осуществляется по нескольким признакам. Например, по тем тонкостям, которые имеют готовые изделия, по материалу, из которого они производятся (горячекатаные листы либо алюминиевые сплавы). По особенностям конструкции трубы для выполнения бурильных работ бывают:

  • ТБН – с наружными концами;
  • ТБВ – с внутренними концами;
  • ТБНК – со стабилизирующими поясками и концами высаженными наружу;
  • ТБВК – с поясками и концами высаженными внутрь;
  • ТБПН, ТБПВ, ТБПК – с приваренными замками;
  • АБТ (либо ЛБТ) – отдельная группа изделий, изготавливаемых из сплавов алюминия.

Для бурения скважин большой глубины рекомендуется использовать трубы с приваренными замками и со стабилизирующими поясками, вертикальных неглубоких скважин – изделия с внутренними и наружными концами, а также с замками. Последние обычно используются и при обустройстве направленных по наклонной скважин, и тогда, когда применяются забойные двигатели для проведения работ.

На фото - классификация бурильных труб, teplozond.ru

Здесь хочется отметить, что при выполнении работ с указанными двигателями очень часто используются легкосплавные ТБ. Они имеют меньшую прочность, нежели стальные изделия, но при этом характеризуются и некоторыми особыми свойствами, которые не в состоянии обеспечить их металлические собратья. Например, ЛБТ являются диамагнитными. За счет этого не нужно поднимать колонны из скважины, чтобы замерить ее азимутальные и зенитные углы.

Кроме того, изделия, изготавливаемые из алюминиевых листов, допускается погружать на большие расстояния, чем стальные. Также внутренняя поверхность труб из сплавов алюминия имеет малую шероховатость, что обуславливает меньший показатель гидравлического сопротивления в них. Заметим, что такие изделия не эксплуатируются в тех случаях, когда в скважинах присутствует раствор (буровой) с величиной рН более 10 единиц, а также при температурах более +150 градусов Цельсия.

3 Как чаще всего классифицируются трубы для бурения?

Как правило, их делят на три большие группы – утяжеленные, ведущие и обычные. Именно такая классификация считается общепринятой и понятной всем специалистам, имеющим отношение к бурильным изделиям.

Обычные трубы делают из стальных сплавов либо из сплава Д16Т на основе алюминия. Такая продукция характеризуется поперечным круглым сечением, наличием внутренних высадок на концах, стальных навернутых замков либо полузамков с крупной конической резьбой, толщиной стенки от 4,75 до 11 миллиметров. Нередко обычные ТБ имеют утолщенные концы (это увеличивает показатель их плотности). Распространенные диаметры таких изделий – 129 мм, 147 мм, 114 мм.

Читайте также:  Все о обратном клапане для канализации: от устройства до установки

К ведущим трубам относят конструкции, монтируемые в верхней части колонны. Они описываются многогранным сечением (4–8 граней), используются для передачи вращения от вращателя агрегата для бурения всей колонне. Обязательным атрибутом ведущих ТБ является наличие на их концах внутренней, комбинированной или наружной высадки, необходимой для утолщения изделий.

Фото ведущих труб для бурения, gazneftnet.ru

Передачу продольного и вращательного усилия на установку, которая разрушает породу при бурении, обеспечивают утяжеленные трубы (УБТ), имеющие в поперечнике круглое либо квадратное сечение. Другая их функция – увеличение уровня жесткости нижнего участка колонны (она находится в постоянно сжатом состоянии) во время бурения нефтяных и газовых скважин.

Между собой такие изделия соединяются резьбой, стенка УБТ может иметь толщину 16–89 миллиметров, используются они для работы на глубинах не более 2,5 тысяч метров в несложных с геологической точки зрения условиях. Диаметр (наружный) УБТ варьируется в пределах 79–279 мм. Внешне они представляют собой цилиндрические конические трубы с внутренней и наружной резьбой (опять же таки конического типа).

На фото - утяжеленные трубы для бурения, bur.oilru.ru

Существуют и специальные виды утяжеленных труб с проточками, спиральными канавками и твердыми наплавами снаружи. Их, как правило, монтируют в самой нижней части агрегата для бурения, где отмечается максимальная нагрузка на систему. По этой причине УБТ данного подвида имеют укороченную длину и большую толщину стенки, что позволяет установке выдерживать повышенное давление.

Добавим, что все трубы, используемые для бурения, производятся бесшовными (именно такие изделия гарантируют наибольшую прочность при больших нагрузках). Зона сварного шва у них обязательно проходит процедуру закалки. А само сварное соединение в обязательном порядке испытывается на изгиб и на качество шва.

mechanismone

В процессе спуско-подъемных операций бурильные трубы свинчиваются сначала в свечи, которые расставляются на полу вышки. Затем свечи свинчиваются в бурильную колонну, которой и производится проходка забоя по мере его углубления. Основной вид соединения труб на сегодняшний день – резьбовой.

В зависимости от оборудования вышки соединение труб может производится автоматически, с помощью механизированных буровых ключей, или старым дедовским способом – вручную, при помощи подвесных трубных ключей.

Сегодня посмотрим на процесс соединения труб в процессе спуска колонны с использованием трубных ключей.

1. Итак, после того как трубы свинчины в свечи и расставлены – можно приступать к спуску колонны.

2. Ручные трубные ключи используются как для сборки так и для разборки резьбовых соединений колонны. Замок может быть просто закрыт на трубе не обхватывая ее, или захлопнут, плотно обхватывая трубу. Так же, благодаря регулировкам шпилек обхватывающий диаметр ключа можно изменять, в зависимости от рабочего диаметра бурильных труб или обсадной колонны.
Сами ключи “парят в воздухе” удерживаются лебедками в подвешенном состоянии, что делает работу с ними очень легкой.

3. Всем шоу заправляет буровой мастер, или бурильщик, который стоит за пультом управления вышки, рядом с лебедкой. Собственно сама лебёдка является исполнительным механизмом для подъема или спуска колонны. А управляется лебёдка с помощью кочерги, которую постоянно держит в правой руке бурильщик. Поднимая кочергу вверх – лебедка осуществляет подъем блока, вниз – соответственно спуск.

4. На полу буровой установки, а точнее, на роторном столе, обычно работает два “крепких загривка”. На больших вышках, можно встретить троих рабочих. Дальний рабочий от бурильщика – всегда самый новенький на вышке (в синей футболке), ближний – более опытный. Самый опытный из всей бригады сидит на балконе вышки, подавая свечи, и наблюдает за всем сверху.
Итак, после того как труба опущена загривки сбрасывают клин в воронку. Клин удерживает всю колонну в воронке ротора в процессе свинчивания и развинчивания труб. Клинья бывают разных размеров, но основных типов три – для буровых труб, для утяжеленных буровых труб и для обсадной колоны. В данном случае работа идет с трубой диаметром 4-1/2 дюйма, поэтому сам по себе клин легкий, его вес 89 кг.

5. После того как клин сброшен, на трубе закрывается, но не захлопывается, первый ключ. Затем на трубу наматывается цепь, обычно 4-5 оборотов цепи вполне достаточно.

6. Подается следующая труба, резьба предварительно смазывается. После того, как труба осажена в паз бурильщик дает команду на скручивание труб. В этот момент один загривок крепко удерживает свободный конец цепи. Второй конец цепи, уходит на барабан лебедки. Бурильщик начинает вращать барабан, а т.к. свободный конец цепи удерживается загривком – труба начинает вращаться и происходит свинчивание.

7. После того, как труба затянута максимально плотно, нижний замок, который ранее был закрыт, но не захлопнут, поднимется на верхнюю трубу и захлопывается.

8. Получается вот такая картина. Теперь необходимо подать второй ключ для нижней трубы и захлопнуть его.

9. Собственно вот и второй ключ.

10. После того, как второй ключ захлопнут на трубе его руками удерживает загривок. На самом деле это не правильная позиция, но в данном случае рабочий совсем новенький, и после этой процедуры его быстро поправили. Теперь необходимо проверить еще раз насколько плотно скручена труба, для этого бурильщик несколько раз резко “дергает” цепь приводя барабан резко в движение. После чего цепь отпускается и сбрасывается с трубы.

11. Но плотности такого соединения недостаточно, поэтому необходимо затянуть трубы ключами. К каждому ключу на его торце прикреплена цепь. Эта цепь так же уходит на барабан лебедки. После того, как загривок захлопывает ключ бурильщик затягивает соединение лебедкой. Как правило одного поворота ключа недостаточно, поэтому загривок открывает ключ, переносит его назад, снова захлопывает и процесс повторяется до тех пор, пока труба перестает проворачиваться.

12. Контрольная проверка. Нижний ключ смотрит наизнанку, поэтому при затягивании верхнего ключа лебедкой нижний ключ находится неподвижно, и норовит провернуться в обратную сторону, но удерживается в неподвижном состоянии цепью.

13. Соединение затянуто, можно ключи снимать. Спуск свечи, и весь процесс повторяется.

14. В данном случае свеча состоит из двух труб, т.е. длина одной свечи – 64 фута. Глубина скважины – 10 200 футов. Загривкам предстоит повторить данный процесс 159 раз. По времени это заняло у них около 8 часов.

15. Соединение после свинчивая абсолютно герметичное.

16. В разрезе соединение выглядит вот так.

17. Ну и наглядное видео данного процесса. Кому не терпится, смотреть с 3.30.

В следующий раз расскажу как происходит этот же процесс на механизированной вышке.

Общие сведения о конструкциях бурильных труб

Буровые трубы являются важнейшими приспособлениями для бурения скважин. Из них происходит формирование колонны, главная задача которой – обеспечение связи работающего в забое породоразрушающего инструмента с внешним механическим и гидравлическим оборудованием.

Инструменты крепятся между собой с помощью буровых замков. При углублении в грунт нагрузка на колонну увеличивается, поэтому к выбору бурильных труб следует подходить очень ответственно.

Виды буровых труб

По своей конструкции оборудование бывает:

  • цельные — производятся из кованой заготовки с последующей механической обработкой;
  • сборные — производятся из горячекатаной заготовки, имеют специальные переводники, которые навинчиваются на концы.

Согласно классической классификации, выделяют следующие основные типы буровых труб:

  • Обычные БТ. Они могут быть стальные или легкосплавные, в поперечнике имеют круглое сечение. Соединяются между собой с помощью замков с крупной резьбой. Часто обычные БТ имеют утолщенные концы.
  • Ведущие БТ. Эти инструменты монтируются вверху колонны и служат для передачи вращательного момента от вращателя всей бурильной колонне. Имеют многогранное сечение. На их краях обязательно имеется специальная высадка для утолщения деталей.
  • Утяжеленные БТ. Эти элементы увеличивают жесткость внизу колонны, а также отвечают за передачу вращательного и продольного усилия на породоразрушающие инструменты. Они позволяют увеличить жесткость внизу колонны. УБТ делаются стальными, имеют преимущественно квадратное сечение (реже – круглое).

Примечание: В роли соединительного компонента между бурильной колонной и талевой системой выступает вертлюг. Цена инструмента зависит от типа конструкции и тягового усилия. Как производители шарошечных долот уделяем внимание контролю качества их составляющих.



Транспортировка, хранение

Для транспортировки бурильных труб можно использовать все основные виды транспорта — автомобильный, водный, воздушный, железнодорожный. Для удобства рекомендуется упаковывать отдельные трубы в небольшие пакеты, которые удобно переносить, транспортировать. В случае железнодорожного или автомобильного транспорта упаковки рекомендуется привязывать к специальным брусьям, которые имеют надежную фиксацию на платформе или в грузовике. Трубные изделия допускается перевозить с помощью вертолетов с помощью грузовых платформ.

  • Оптимальный способ хранения — это применение стеллажей. Стеллажи должны иметь надежную фиксацию, чтобы предотвратить самопроизвольное перекатывание. Стеллажи должны соприкасаться с трубными изделиями минимум в трех точках (в противном случае сохранность изделий не гарантируется). Минимальное расстояние между полом и опорой стеллажа должно составлять 35 сантиметров.
  • Детали должны быть рассортированы по группам. В случае обнаружения повреждения изделие должна быть помещена на отдельный стеллаж. Каждый стеллаж должен быть оснащен небольшой информационной табличкой, где кратко описаны характеристики изделий (в случае поврежденных изделий необходимо прикрепить табличку с надписью «БРАК»).
  • Самым чувствительным элементом является резьба. Во время хранения на складе резьба каждого изделия должна быть смазана смазкой, которая предотвращает ее коррозию. Тип смазки зависит от множества параметров — температурный режим, длительность хранения и другие. После нанесения защитной смазки резьбу также нужно защитить с помощью предохранительных резьбовых деталей, которые увеличивают срок годности смазки. Процесс нанесения смазки и защитного покрытия называют консервацией.
  • В случае нарушения герметизации либо по истечении срока действия смазки необходимо выполнить повторную консервацию. Для этого предохранители свинчиваются, а остатки смазки стираются с помощью специальных тряпок. После этого наносится новый слой консервационной смазки, прикручиваются новые защитные детали. Основные примеры разгерметизации — контакт с щелочами или кислотами, длительное нахождение на открытом воздухе (более 1 года), длительный контакт с водой (более 2 недель).

Размеры буровой трубы: диаметр, длина

Буровые трубы изготавливаются в соответствии с требованиями, изложенными в ряде ГОСТов и ТУ (ГОСТ Р 50278-92; ГОСТ 27834-95; ТУ 14-3-1571-88 и др.).

Буровые конструкции, изготовленные из стали или легких сплавов, бывают длиной от 1500 до 6200 мм вместе с соединениями. Диаметр БТ находится в пределах от 33,5 до 168 мм (бурильные трубы менее 60 мм в диаметре применяются обычно для геологоразведочного колонкового бурения). Диаметр утяжеленных БТ может находиться в пределах от 73 до 299 мм, толщина стенок – от 16 до 89 мм.

Бурильные трубы

Бурильная труба представляет собой бесшовное изделие кольцевого сечения, полученное прокаткой. Между собой трубы соединяются посредством бурильных замков, состоящих из ниппеля и муфты, которые присоединяются к концам бурильной трубы с помощью резьбы или сварки. Свободные концы ниппеля и муфты бурильных замков снабжены крупной конической резьбой, благодаря которой сокращается продолжительность сборки и разборки бурильной колонны при спуско-подъемных операциях. Для предварительного соединения коротких труб используются соединительные муфты. Особенность бурильных труб — наличие высаженных концов. Вследствие высадки увеличивается поперечное сечение концевых участков, что позволяет ослабить влияние резьбы, являющейся источником концентрации напряжений, на усталостную прочность бурильной трубы.

Бурильные трубы изготовляют по ГОСТ 631—75, в котором регламентированы их сортамент, технические требования, правила приемки, методы испытания и маркировка их. Согласно ГОСТ 631—75, бурильные трубы изготовляют четырех типов:

1—с высаженными внутрь концами и муфтами к ним (рис. 5.2, а);

2 — с высаженными наружу концами и муфтами к ним (рис.5.2,б);

3 — с высаженными внутрь концами и коническими стабилизирующими поясками (рис. 5.2, в);

4— с высаженными наружу концами и коническими стабилизирующими поясками (рис. 5.2, г).

Трубы 3-го и 4-го типов обладают повышенной прочностью и герметичностью, которую обеспечивают внутренние упорные торцы, конический стабилизирующий уплотнительный поясок и

гладкий участок трубы за резьбой, воспринимающие знакопеременные изгибающие нагрузки.

Размеры и масса труб рассматриваемых типов приведены в табл. 5.1. Высаженные концы труб 3-го и 4-го типов на 15% длиннее труб 1-го и 2-го типов. Длина трубы определяется расстоянием между ее торцами, а при наличии навинченной муфты — расстоянием от свободного торца муфты до последней риски резьбы противоположного конца трубы. Бурильные трубы условным диаметром от 60 до 102 мм изготовляют длиной 6; 8 и 11,5 м, условным диаметром от 114 до 168 мм — длиной 11,5 м. В партии допускается до 25 % труб длиной 8 м и до 8 % длиной 6 м. Толщина стенки трубы изменяется за счет ее внутреннего диаметра, что позволяет ограничить номенклатуру ключей и инструмента для захвата и удержания труб.

Читайте также:  Дизайн квартиры студии прямоугольной планировки: реальные фото

Основные размеры и масса бурильных труб (ГОСТ 631—75)

Условный диаметр трубы. ммТрубаМуфта
Наружный диаметр D,
мм
Толщина стенки s, ммВнутренний диаметр d
, мм
Масса 1м гладкой трубы, кгМасса двух высаженных конусов, кгНаружный диаметр ,
мм
Длина ,
мм
Масса, кг
1-й тип — трубы с высаженными внутрь концами и муфты к ним
60,346,39.151.22,7
42,311,31.4
73,059,011,41,64,2
55,014,22,4
51,016,82,2
75,014,22,44,4
71,017,83,4
67,021,23,2
101,687,616,43,07,0
85,618,53,4
83,620,43,8
81,622,44,0
114,3100,318,54,69,0
98,320,95,8
96,323,36,0
94,325,76,6
92,328,06,4
127,0113,020,75,810,0
111,023,56,4
109,026,27.0
107,028,97,6
139,7123,77,014,0
121,77,6
119,78,2
117,79,6
168,3150,335,39,816,7
148,339,010,8
2-й тип — трубы с высаженными наружу концами и муфты к ним
60,346,39,151,52,7
. 942,311,31.5
73,059,011,44,7
55,014,22,5
51,016,8
89,075,014,25,2
71,017,83,5
И67,021,2
101,685,618,5
83,620,44,59,0
81,622,4
114,398,320,9
96,323,35,011,0
94,325,7
И92,328,0
139,7123,726,0
121,729,07,015.0
119,732,0
117,735,0
Условный диаметр трубы, ммТрубаМуфта
Наружный диаметр D
, мм
Толщина стенки s
, мм
Внутренний диаметр d
, мм
Масса 1 м гладкой трубы, кгМасса двух высаженных конусов, кгНаружный диаметр , ммДлина ,
мм
Масса, кг
3-й тип — трубы с высаженными внутрь концами и коническими стабилизирующими поясками
89,071,017,83.9
67,021,23,4
101,683.620,45,1
81,622,45,0
114,396,323,37.3
94,325,77,1
И92,328,06,9
127,0109,026,27,8
107,028,97,6
139,7121,729,011,0
119,732,010,2
117,735,0 —9,2
4-й тип — трубы с высаженными наружу концами и коническими стабилизирующими поясками
73,055,014,23.7
И51,016,8
89,071,017,84,5
67,021,2
101,683,620,45,7
81,622,4
114,396,323,3
94,325,77,9
92,328,0

По предельным отклонениям размеров бурильные трубы 1-го и 2-го типов подразделяются на трубы обычной и повышенной точности изготовления. Условное обозначение бурильных труб включает вид высадки (В — тип 1 и Н-тип 2); точность изготовления

Рис. 5.3. Замки для бурильных труб:

1 — ниппель; 2

(П — повышенная точность изготовления); букву К

— для труб типов 3 и 4; условный диаметр трубы; толщину стенки; группу прочности; обозначение стандарта. Например, бурильная труба 1-го типа повышенной точности изготовления, условным диаметром 114 мм, с толщиной стенки 9 мм, из стали группы прочности Д: труба ВП-114Х9-Д ГОСТ 631—75.

Для бурильных труб с высаженными концами изготовляют замки трех типов (рис. 5.3, а),

отличающиеся гидравлическими и прочностными характеристиками:

ЗН — замок с нормальным проходным отверстием;

ЗШ — замок с широким проходным отверстием;

ЗУ — замок с увеличенным проходным отверстием.

Наиболее распространены замки типа ЗШ. Замки ЗУ используются в бурильных трубах с высаженными наружу концами. Для бурильных труб 3-го и 4-го типов используются замки ЗШК и ЗУК (рис. 5.3, б), отличающиеся от ЗШ и ЗУ конической расточкой со стороны резьбы для соединения ниппеля и муфты замка с бурильной трубой. Замки крепят на бурильных трубах горячим способом (нагрев до 400—450 °С) с натягом по резьбе и стабилизирующему пояску.

В табл. 5.2 приведены основные размеры замков (ГОСТ 5286—75) бурильных труб 1-го и 2-го типов.

Из других разновидностей наиболее перспективны бурильные трубы ТБПВ с приваренными соединительными концами (рис. 5.4). В отличие от труб, выпускаемых по ГОСТ 631—75, замки с этими трубами соединяются не на резьбе, а с помощью контактной сварки.

Рис. 5.4. Бурильные трубы с приваренными соединительными концами с наружной высадкой ТБПВ

Основные размеры замков (в мм)

Типо размерЗамковая резьбаTan a диаметр трубыНаружный диаметрДиаметр проходного отверстаяЗамок в собранном виде
Длина LМасса, кг
ЗН-803-621—60
ЗН-953-761—73
ЗН-1083-881—89
ЗН-1133-881—89
ЗШ-1083-921—73
ЗШ-1183-1011—89
ЗШ-1333-1081—102
ЗШ-1463-1211—114
ЗШ-1783-1471—140
ЗШ-2033-1711—168
ЗУ-863-732—60
ЗУ-1463-1212—102
ЗУ-1553-1332—114
ЗУ-1853-1612—140

Характеристика легкосплавных бурильных труб

ПоказателиНаружный диаметр трубы, мм
Толщина стенки, мм
Диаметр замка, мм
Внутренний диаметр, мм: Трубы замка
Длина трубы, м: без замка с замком
9,259,2512,2512,2712,2712,2712,27
Масса 1 м трубы с учетом массы замка, кг6,88,411,011,814,314,416,5
Допускаемая растягивающая нагрузка, кН
Допускаемое давление, МПа: внутреннее наружное
Допускаемый крутящий момент, кНм6,512,020,026,029,032,538,0

Трубы с приваренными концами обладают более благоприятной гидравлической характеристикой. Прочность сварного шва после нормализации и обкатки роликами достигает прочности тела трубы. Смещение оси соединительных концов относительно оси трубы не должно превышать 0,75 мм, а перекос осей — не более 3,5 мм на 1 м.

Трубы ТБПВ изготовляют по нормали Н504—60, согласно которой номинальная длина труб L

=12,4 и 13,5 м; диаметр труб
D
= 73; 89; 114; 127 и 146мм
.
Производство бурильных труб диаметром 114и 127 мм с приваренными концами освоено Азербайджанским трубопрокатным и Никопольским южнотрубным заводами.

Легкосплавные бурильные трубы имеют высаженные внутрь концы и облегченные стальные замки. Известны беззамковые легкосплавные бурильные трубы, на утолщенных концах которых нарезается замковая резьба. Технические показатели бурильных труб из сплава Д16-Т приведены в табл. 5.3.

В зарубежной практике для повышения коррозионно-уста-лостной прочности и уменьшения гидравлических сопротивлений на внутреннюю поверхность бурильных труб наносят пластмассовое покрытие толщиной 0,125 мм.

Виды буровых труб, характеристики, особенности использования

Одним из элементов бурильных установок являются бурильные трубы, которые обеспечивают соединение между режущим инструментом и приводом оборудования. Посредством труб обеспечивается спуск в скважину, создание необходимого момента вращения и передача усилий, а также передача инструментов из скважины на поверхность.

Кроме того, посредством бурильных труб передается специальный раствор, охлаждающий режущие части оборудования. В данной статье речь пойдет о буровых трубах, их особенностях и применении.

буровые трубы размеры

Особенности бурильных труб

Трубы для буровых установок не имеют соединительных швов – крепление деталей обеспечивается за счет специальных замков с резьбой. Бурильные трубы, являющиеся частью колонной конструкции, соединяются специальными ниппелями. Все виды деталей, используемых в бурильных установках, производятся в соответствии с определенными стандартами и нормами. Сами трубы могут иметь квадратное или круглое сечение.

В зависимости от материала изготовления выделяют следующие виды бурильных труб:

  1. Стальные трубы. Изделия из стали наиболее распространены. Диаметр стальной бурильной трубы может варьироваться в пределах от 34 до 168 мм. Стандартный диаметр, чаще всего используемый в буровом оборудовании – 60 мм. Посредством данных труб осуществляется колонковое бурение, подразумевающее высокую скорость вращения долота, поэтому порода разрушается по кольцевой траектории. Стальные трубы имеют повышенную степень надежности, поэтому их применяют для добычи алмазных пород.
  2. Трубы из легких сплавов. Изделия из таких сплавов могут иметь разные характеристики и особенности (одним из вариантов трубы из легкого сплава является конструкция с утолщенными концами и круглым сечением профиля). Толщина стенки легкосплавных труб варьируется в пределах от 9 до 17 мм.

вес буровой трубы

Буровое оборудование производится прессовкой. Сырье, которое обрабатывается данным методом, должно предварительно пройти термическую обработку, которая повысит характеристики исходного материала. Для соединения деталей используются замки, отличающиеся достаточно легкой конструкцией.

Для улучшения прочностных характеристик торцевые части деталей утолщаются, в результате чего увеличивается и вес буровой трубы. К крайним участкам трубы сварочным методом крепится специальная муфта и замковый ниппель.

Производственные линии по изготовлению бурового оборудования учитывают все требования, предъявляемые к данным деталям, поэтому на выходе, независимо от группы прочности бурильных труб, получаются качественные элементы, способные выполнять свои функции на протяжении всего эксплуатационного периода.

Важнейшим качеством, которым должно обладать буровое оборудование, является высокая сопротивляемость коррозии. Дело в том, что большая часть деталей постоянно подвергается воздействию влаги, поэтому необходимо свести к минимуму риск разрушения материала. Увеличение стойкости к коррозии достигается за счет специальных обработок. То же самое касается резьбового соединения и других соединительных элементов – все они должны покрываться антикоррозионной смазкой.

Виды буровых труб

Все бурильные трубы делятся на два основных вида:

  1. Цельные. Данная категория изделий представляет собой монолитную деталь, имеющую утолщения по краям. Производство таких элементов осуществляется по описанной выше схеме: сначала детали прокаливаются, а после этого проходят механическую обработку.
  2. Сборные. С точки зрения производства основное отличие сборных бурильных труб заключается в использовании горячекатаной заготовки. Такие элементы оборудуются специальными элементами, которые прикручиваются к краям трубы.

Еще один способ классификации буровых труб подразумевает их разделение в зависимости от материала изготовления. В качестве базового сырья может выступать сталь или легкие сплавы.

виды бурильных труб

Кроме того, существует классификация, согласно которой выделяются следующие типы деталей:

  • Обычные;
  • Утяжеленные;
  • Ведущие.

Обычные буровые трубы

Для изготовления обычных труб может использоваться сталь или сплавы на основе алюминия. Основной отличительной особенностью данного типа труб является круглое поперечное сечение. Толщина стенок данных изделий находится в пределах от 4,75 до 11 мм. Соединение труб возможно за счет использования замков с конической резьбой.

Легкосплавные буровые трубы, которые тоже относятся к данному виду, в большинстве случаев проходит обработку, обеспечивающую повышение прочности готовых изделий. Края деталей имеют утолщение, существенно продлевающее срок службы труб и увеличивающее их функциональность.

Утяжеленные

Для изготовления утяжеленных бурильных элементов используется преимущественно сталь, а сами изделия имеют круглый профиль сечения. Базовый материал представляет собой ковку, которая для упрочнения проходит термическую или механическую обработку. Утяжеленные элементы позволяют передавать на рабочие элементы оборудования большее усилие, для чего и нужна повышенная прочность.

Кроме изделий круглой формы, также применяются утяжеленные трубы с квадратным профилем. Область их применения – это скважины, которые при разработке серьезно искривились. Помимо уже описанных видов сечения профиля, такие изделия могут иметь шестигранное сечение. Утяжеленная буровая труба может быть и ведущей, и в таком случае ее устанавливают над колонной.

группы прочности бурильных труб

Размеры буровых труб данной категории выглядят так: толщина стенки находится в пределах от 16 до 50 мм, а внешний диаметр – от 79 до 279 мм. Стыковка отдельных элементов в общую конструкцию осуществляется посредством резьбового соединения. Каждая утяжеленная труба имеет соответствующую маркировку и используется в обычных условиях эксплуатации. Утяжеленные буровые трубы могут работать на глубине от 2000 до 2500 м.

Учитывая высокую степень нагрузки, которую приходится выдерживать данному типу изделий, их выпускают в более короткой форме по сравнению с остальными видами. Уменьшенная длина позволяет нормально работать в сложных условиях даже тем трубам, которые расположены на самом верху конструкции.

Ведущие

Форма сечения ведущих труб может быть достаточно разнообразной и иметь много граней. Стандартные изделия могут иметь четыре, шесть или восемь граней. Как правило, ведущие элементы располагаются вверху колонны. В отличие от утяжеленных труб, ведущие детали имеют полноценную длину, но и увеличенную толщину – нагрузки достаточно высоки, а оборудование должно их выдерживать. Для увеличения толщины используется внутренняя, внешняя или комбинированная высадка.

буровая труба

Высокая толщина буровых труб обусловлена еще и тем, что бурильное оборудование может работать в достаточно тяжелых условиях. Например, при разработке рассыпчатых горных пород (песка или щебня) скорость износа оборудования крайне высока, поэтому детали очень быстро выходят из строя. Положение ухудшается еще и тем, что под неустойчивыми грунтами может быть достаточно жесткая вода, которая тоже основательно сокращает срок службы бурильных труб.

Другие виды бурильных труб

Помимо стандартных видов труб, описанных выше, имеются и другие виды деталей. Одним из них являются трубы, на которые навинчиваются замки, а края изделий могут находиться как снаружи, так и внутри. Длина таких труб варьируется в пределах от 6 до 11,5 м. Маркировка труб с внутренней высадкой – «ТБВК», а с внешней – «ТБНК».

буровые трубы размеры

Также стоит вспомнить и о трубах с приваренными краями. Как правило, такие бурильные элементы используются для разработки сложных и непостоянных пород.

Заключение

Отрасль производства бурового оборудования постоянно развивается, поэтому постепенно появляются новые виды элементов, необходимых для разработки пород. Тем не менее, старые проверенные решения тоже неплохо справляются со своей работой и позволяют разрабатывать любые породы, с которыми приходится сталкиваться в горнодобывающей промышленности.

Ссылка на основную публикацию