Введение в инструменты для бурения BEYOND
1. Состав и функции буровой колонны
(I) Состав буровой колонны
Буровая колонна - это общее название для стальной трубы, расположенной выше бурового долота и ниже муфты.
Она включает подземные инструменты, такие как квадратный келли, бурильная труба, бурильная футорка, различные соединители, стабилизаторы и т.д.
(II) Функции буровой колонны
(1) Предоставление каналов для циркуляции бурового раствора;
(2) Создавать давление при бурении на долоте;
(3) Передавать крутящий момент;
(4) Поднимать и опускать долото;
(5) Измерять глубину скважины;
(6) Наблюдать и понимать условия внизу скважины (состояние долота, состояние скважины, условия формации);
(7) Выполнять другие специальные операции (ядрение, цементирование, спасательные работы и т.д.);
(8) Тестирование колонны бурового инструмента, также известное как промежуточное тестирование.
2. Бурильная труба
(1) Функция: передача крутящего момента и транспортировка бурового раствора, удлинение буровой колонны.
(2) Структура: трубное тело + соединение
(3) Характеристики:
Толщина стенки: 9 ~ 11 мм, обычно 9,19 мм.
Внешний диаметр: зависит от различных условий бурильной трубы, например, часто используемые 127, 140 и т.д.
Длина: обычно около 9,5 м.
Обычные спецификации бурильных труб (внутренний диаметр, внешний диаметр, толщина стенки, линейная плотность и т.д.)
Физические свойства | Класс стали бурильной трубы | |||||
Г | Е | 95(X) | 105(G) | 135(S) | ||
Минимальная предел прочности на растяжение | МПа | 379.21 | 517.11 | 655.00 | 723.95 | 930.70 |
1b/in | 55000 | 75000 | 95000 | 105000 | 135000 | |
Предел прочности на сжатие | МПа | 586.05 | 723.95 | 861.85 | 930.79 | 1137.64 |
1b/in | 85000 | 105000 | 125000 | 135000 | 165000 | |
Предел прочности на растяжение | МПа | 655.00 | 689.48 | 723.95 | 792.90 | 999.74 |
1b/in | 95000 | 100000 | 105000 | 115000 | 145000 |
Соединители и резьбы
Условия резьбового соединения: одинаковый размер, один тип резьбы, совместимые мужские и женские резьбы.
Особенности соединений буровых труб: более толстая стенка, больший наружный диаметр, повышенная прочность.
Типы соединений буровых труб:
Плоский внутренний (IF), сквозное отверстие (FH), стандартный (REG); серия NC
Внутренний плоский тип: в основном используется для внешней уплотненной буровой трубы. Характеристика заключается в том, что внутренний диаметр буровой трубы одинаков по всей трубе, и сопротивление потока буровой жидкости невелико; но внешний диаметр большой и легкий для ношения.
Тип проходного отверстия: в основном используется для внутренней уплотненной буровой трубы. Его характеристикой является то, что буровая труба имеет два внутренних диаметра, и сопротивление потока буровой жидкости больше, чем внутренний плоский тип, но ее внешний диаметр меньше, чем внутренний плоский тип.
Обычный тип: в основном используется для внутренней уплотненной буровой трубы и буровых кусков, спасательных инструментов. Его характеристикой является то, что внутренний диаметр соединения меньше внутреннего диаметра утолщенной части, и сопротивление потока буровой жидкости большое, но внешний диаметр самый маленький, а прочность больше.
Эти типы соединений все используют V-образные резьбы, но тип резьбы, расстояние между зубьями, конусность и размеры очень различны.
Соединители серии NC
NC23, NC26, NC31, NC35, NC38, NC40, NC44, NC46, NC50, NC56, NC61, NC70, NC77 и т.д.
NC—Национальная грубая резьба, (США) Национальный стандарт грубой резьбы.
xx—Обозначает базовый шаг резьбы по диаметру, первые две цифры в дюймах умножаются на 10.
Например: NC26 указывает на шаг диаметра 2,668 дюйма.
Резьба NC также является V-образной резьбой. Соединители типа NC в таблице имеют такой же шаг диаметра, конусность, шаг и длину резьбы, как и старые соединители стандарта API, и могут использоваться взаимозаменяемо.
Разница между цифровыми соединителями и старыми соединителями API
Цифровой тип соединения | НЦ26 | НЦ31 | НЦ38 | НЦ40 | НЦ46 | НЦ50 |
Старый соединитель API | 2 3⁄8 IF | 27/31 IF | 3 1/2IF | 4IF | 4FH | 4 1/2 IF |
3. Бурильная колонна
Конструктивные особенности: резьба, механически обработанная с обоих концов трубного корпуса, без специальных соединений; толстая стенка (38-53 мм), большой вес, высокая жесткость.
Основные функции:
(1) Применение бурового давления к долоту;
(2) Обеспечение необходимой прочности при условиях сжимающих нагрузок;
(3) Снижение вибрации, раскачивания и прыжков долота, чтобы долото работало плавно;
(4) Контроль наклона скважины.
Типы: гладкий обсадной колонный, спиральный обсадной колонный, плоский обсадной колонный.
Общие размеры: 6-1/4 〃, 7 〃, 8 〃, 9 〃
4. Келли
Тип: квадратный, шестигранный
Особенности: более толстая стенка, повышенная прочность
Основная функция: передача крутящего момента и выдерживание всей массы буровой колонны.
Общие размеры: 89 мм (3,5 дюйма), 108 мм (4,5 дюйма), 133,4 мм (5,5 дюйма).
5. Стабилизатор
Тип: жёсткий стабилизатор, неповоротный резиновый рукавной стабилизатор, роликовый стабилизатор.
Функция:
1) Антидевиация;
2) Контролировать траекторию скважины.