Файл: Михайлова, Н. Д. Практические расчеты при колонковом бурении учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.10.2024
Просмотров: 96
Скачиваний: 0
Основные размеры бурильных труб ниппельного coemrar я и ннппзлей
/
ой,
о
Ü
3
о.
К
о
я
я
Q
Я
Ф
2
а
С
к
Основные размеры бурильных труб ниппельного соединения для алмаз ного бурения (отраслевая нормаль 0Н41-1-68)
Наружный диаметр, мм |
Телішша стенки, |
мм |
|||
Номннальы, |
Допускаемые отклсьо- |
Минимальная |
Допускаемые откло |
||
|
ння |
|
|
|
нения |
24 |
І |
0,10 |
4,5 |
|
+ 0,75 |
32 |
+ 0,15 |
4.5 |
|
+ 0,75 |
|
38 |
+ |
0,15 |
4,5 |
|
+ 0,75 |
42 |
£ |
0,20 |
4,5 |
- |
+ 0,75 |
30 |
+ |
0,20- |
4,5 |
|
* 0„75 |
54 |
+ 0,25 |
4,5 |
|
+ 0,75 |
|
68 |
£ |
0,30 |
4,5 |
|
+ 0,/5 |
|
|
|
Т а б л и ц а 41 |
||
|
Основные размеры труб муфтово-замкового |
|
|
||
|
соедннеаня (отраслевая нормаль 0Н41-1-68) |
|
|
||
Наружный диаметр, мм |
Толщина стопки, мм |
||||
Номиналы;, |
Допускаемые откло |
Номинальная |
Допускаемые откло |
||
|
нения |
|
|
нения |
|
50 |
± |
0,40 |
5,5 |
£ |
0,55 |
60,3 |
£ |
0,50 ' |
5,0 |
І |
0,50 |
73 |
£ |
0,60 |
5,5 |
+ 0,55 |
|
утяжеленных труб, м. |
|
|
К о л о н к о в ы е |
т р у б ы |
служат для приема керна |
и направления снаряда в |
процессе бурения. При колонковом буре |
|
нии применяют одинарные и двойные колонковые трубы. Одинарная колонковая труба представляет собой тонкостенную стальную бес шовную трубу с внутренней ленточной резьбой на обоих концах.
Резьба верхнего конца имеет шесть ниток на дюйм и служит для соединения колонковой трубы с переходником на бурильные или утяжеленные бурильные трубы. Резьба нижнего конца имеет также шесть ниток на дюйм и служит для соединения с корпусом керно-
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 42 |
||
|
|
Размеры |
утяжеленных бурильных труб |
|
|
|
|||
Марка |
Наружный |
Толщина |
Длина |
Вес |
' |
Тип резьбы |
|
|
|
трубы |
диаметр, |
стенки, |
трубы, |
трубы, |
|
|
|
|
|
|
мм |
мм |
мм |
кг |
|
|
|
|
|
УБТ-С |
73 |
23,0 |
4300 |
140 |
|
Коническая |
замковая |
по |
ГОСТ |
|
|
|
|
|
|
7918-64 |
|
|
V . |
|
89 |
28,3 |
4300 |
185 |
|
Коническая |
зам новая |
по |
гост |
|
|
|
|
|
|
5286-58 |
|
|
|
|
108 |
38,0 |
4300 |
285 |
|
То же |
|
|
|
УБТ-У |
73 |
19 |
4500 |
ПО |
|
Коническая замковая |
по |
гост |
|
|
■*w |
|
|
|
|
7918-64 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
89 |
19 |
4500 |
145 |
|
Коническая |
замковая |
по го ст |
|
|
|
|
|
|
|
5286-58 |
|
|
|
|
108 |
19 |
4500 |
235 |
|
То же |
|
|
|
рвателя или непосредственно с коронкой. Колонковые трубы со единяются .между собой ниппелями, представляющими собой кусок стальной бесшовной трубы длиной 140 мм с наружной ленточной резьбой на обоих концах. Колонковые трубы изготовляются по ГОСТ 6238-52 из стали марки Д. Длина колонковой трубы не долж на быть менее трех метров во избежание искривления скважины.
Основные размеры одинарных колонковых труб и ниппелей к ним, а также размеры колонковых труб для дробового бурения приведены в табл.43.
Подробные сведения о двойных колонковых трубах даны в
работах [і8 , 30] . |
|
|
Ш л а м о в ы е |
т р у б ы , |
предназначенные для улав |
ливания крупных и тяжелых частиц шлама, изготовляются по ГОСТ 8238-56 бесшовными.В нижней части они имеют внутреннюю левую трапецеидальную резьбу под тройной переходник (ПЗА, ÏÏ4A и П5А). Верхний конец шламовой трубы открыт и срезан под углом 30°. Длина шламовых труб не менее 1,5-2 м, наружный диаметр равен наружному диаметру колонковых труб.
В ВИТРе [18] разработаны для алмазного бурения шламовые трубы закрытого типа. Основные размеры труб приведены в табл. 44 и 45.
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
44 |
||
■Ч» |
Размеры шламовых труб |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
Наружный диаметр, |
Толщина стенки, |
Длила, |
Вес, |
||||
им |
|
|
мм |
мм |
|
кг |
|
57 |
|
|
3,75 |
1500 |
|
7,3 |
|
78 |
|
|
3,76 |
2000 |
12,8 |
||
88 |
|
|
4,00 |
2000 |
18,5 |
||
108 |
|
|
4,25 |
2000 |
21,3 |
||
148 |
|
|
4,50 |
2000 |
30,8 |
||
188 |
|
|
7,00 |
2000 |
54,5 |
||
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
45 |
||
|
Размеры шламовых труб закрытого типа |
|
|
||||
Диаметр коронки, |
Наружный диаметр |
Присоединительная резьба |
|||||
мм |
трубы, |
мм |
|||||
|
|
|
|
||||
78 |
73 |
|
3-50 (ТОСТ 7918-64). Для бурильных труб |
||||
58 |
'57 |
|
^ 30 мм /ГОСТ 8487-57/ |
|
|||
48 |
44 |
|
Для бурильных труб fi |
42 мм /ГОСТ 8487- |
|||
|
|
|
67/ |
|
|
|
|
38 |
34 |
|
Для бурильных труб fi |
33,5 мм /ГОСТ |
|||
|
|
|
8467-57/ |
|
|
|
|
П е р е х о д н и к и пяти типов (ПІ-П5) изготовляют ся по ГОСТ 8004-56 и служат для соединения колонны бурильных
труб: 1) с колонковыми трубами и 2) с колонковыми и шламовыми трубами. Помимо этого,выпускаются специализированные переход ники: отсоединительный (противоаварийннй), переходник обрат ной промывки и переходник-центратор [18].
Наружный диаметр корпуса переходников делают равным на
ружному диаметру колонковых и |
шламовых труб. Изготовляются |
переходники из стали марки 45 |
или 50 с пределом текучести со |
ответственно не менее 45 и 47 |
кг/мм^. |
1, Переходники с колонн бурильных труб на колонковые трубы имеют в нижней части наружную резьбу под колонковые трубы и в верхней части внутреннюю конусную резьбу под замок бурильной трубы.
Переходник П1 предназначен для соединения бурильной ко лонны из труб диаметрами 42, 50 и 63,5 мм с колоековыш тру бами диаметром 73 мм и более; П2 - для соединения бурильной колонны из труб диаметром 73 ж с колонковыми трубамн диамет ром 108 ммчп более. (По ГОСТ 8004-56 не предусмотрены переход ники под колонковые трубы диаметрами 57, 44 и 34 т с внутрен ней резьбой под ниппельные бурильные трубы).
2. Переходники с бурильных труб на колонковые и шлако вые трубы имеют наружную резьбу в нижней части под колонковые трубы, в верхней - под шламовые и внутреннюю резьбу под бу- • рильные трубы.
Переходник ПЗ предназначен для соединения бурильных труб через замок с колонковыми трубами диаметром 73 мм и более и со шламовыми трубами тех же диаметров; ПЗА - для соединения бурильных труб через замок с колонковыми трубами для дробово го бурения диаметром 73 мм и более и со шламовыми трубами тех же диаметров;
П4 - для соединения бурильных .труб диаметром 50 мм без замка с колонковыми трубами диаметром 73 мм и более и со шла мовыми трубами; П4А - то же, что и П4, только с колонковыми трубами для дробового бурения;
П5 - для соединения бурильных труб диаметром 73 ш через замок с колонковыми трубами диаметром 108 мм и более и со Ша
мовыми трубами. П5А - |
то же, что и П5, только |
с колонковыми |
|
трубами для дробового |
бурения. |
|
|
К о м п о н о в к а |
б у р о в о г о |
с н а р я д а , |
|
С гелью уменьшения искривления скважины, снижения вибраций бурового снаряда при высоком числе оборотов и обеспечения нормальной очистки забоя в процессе бурения должна использо ваться рациональная компоновка бурового снаряда, обеспечивав шая минимальные зазоры между колонной бурильных труб и стенка ми скважины (табл.46) [22].
Т а б л и ц а 46
Рекомендуемые компоновки бурового снаряда при колоиковом бурении
Диаметр поро- |
Диаметр |
доразрушаюшэ- |
колонко |
го инструмента |
вой тру |
мм |
бы, мм |
у |
|
38 |
34 |
46 |
44 |
69 |
37 |
76 |
73 |
S3 |
89 |
112 |
108 |
132 |
127 |
151 |
146 |
XГТ П р и и е ч а н н е .
Бурильные трубы нип пельного соединенна с диаметром, мм
бурильных ниппеля труб
33,5 34
42 44
50 52
63,5х 65
--
--
--
Бурильные трубы муф тово-замкового соеди нения с диаметром,мм
бурильных |
замка, |
труб |
(м)фтн) |
- |
_ • |
Диаметр
утяже
ленных
буриль ных тру^
мм
-
|
- |
|
|
- |
- |
|
42 |
|
57 |
- |
|
|
60 |
|
65 |
73 |
|
50; |
63,5 |
65;83 |
89 |
||
|
50; |
|
65; |
83 |
89; |
63,5 |
|
|
108 |
||
|
60; |
|
65; |
83; |
108 |
63,5; |
73 |
95 |
|
||
60; |
63,6 |
65; |
83; |
108 |
|
|
|
|
35 |
1 |
|
По проекту СКБ МГ СССР.
Р а с ч е т |
с р е д н е г о |
Б е с а |
о д н о Г О |
||
м е т р а |
к о л о |
я н н |
С у р и л |
ь н Ы X |
т р у б . Для |
проведения целого ряда расчетов требуется знать средний вес одного метра колонны бурильных труб. Его значение для любой колонны бурильных труб может быть рассчитано по данным табл. 37, 38 и 39 по формуле
|
|
|
|
|
g.г + g; |
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
l± r .L * q' n + ?“П| |
ЕГ/М |
(61) |
||
|
|
|
|
= |
|
|
|||
где |
I |
|
- |
длина трубы, |
м; q |
- вес 1 м гладкой |
трубы, кг; |
||
q |
- |
увеличение веса |
трубы вследствие высадки обоих концов, |
||||||
к г ;г |
а |
|
- |
вес |
соединительной муфты (ниппеля типа А), кг; а - |
||||
|
■*з |
|
кг; |
|
_ |
|
|
-^4 |
|
вес замка, |
п - количество |
соединительных муфт в колонне; |
|||||||
п, - количество замков (свечей); L - длина колонны бурильных |
|||||||||
труб, |
м. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Значение |
среднего |
теоретического веса 1 м колонны буриль |
||||||
ных труб длинойЬ= 1000 м при длине свечи 18,5 м, составлен
ной из труб длиной 4,5 м (при диаметре |
труб.73 мм длина трубы |
||||||||||
6 м), |
приведены в |
табл.47. |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
47 |
|
|
|
|
Теоретический |
вес |
1 м колонны бурильных труб |
|
|||||
Диаметр |
буриль |
Тип |
q , |
кг. |
Диаметр буриль |
Тип |
q « £Е. |
||||
ных труб, мм |
соединения |
|
м |
ных труб; |
мм |
соединения |
м |
||||
42 |
|
|
Муфтово- |
5,27 |
33,5 |
|
Ниппельное |
4,24 |
|||
|
|
|
замковое |
|
|
|
|
|
|
6,12 |
|
50 |
|
|
То |
же |
6,90 |
42 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||||||
, 03,5 |
|
, |
„ . |
10,05 |
|
|
* |
' |
6,68 |
||
73, § |
= 7 |
мм |
- |
- |
13,27 |
50 |
|
, |
|
||
8 = 0 |
мм |
|
|
10,22 |
|
|
* |
' |
1 |
||
§2 . 'Расчет бурильных труб на прочность
■У с л о в и я р а б о т ы . В процессе бурения сква жин колонна бурильных труб подвергается воздействию ряда уси лий, различных по величине, характеру и направлению. К ним относятся осевые усилия, вызывающие в бурильных трубах напря жение растяжения и сжатия; крутящий момент, вызывающий каса тельные напряжения, увеличивающиеся вдоль колонны при ее вра щении от забоя к устью скважины; изгибающий момент, возникаю-