Характеристики и использование буровых труб

Порой мы не замечаем того оборудования, которое работает во благо человека «за кадром». Согласитесь, и вы редко задумываетесь, как из недр достаются природные богатства, из скважин добывается питьевая вода, а из земли выкачивается газ?! Скрипка № 1 во всех этих процессах – буровая труба – мощная, надежная, проверенная временем, справляющаяся со сложными и серьезными задачами. Конструкция достойна того, чтобы с ней познакомиться поближе, даже если вы не планируете самостоятельно добыть нефть.

Зона применения

Название говорит само за себя – для бурения, а именно – подвода промывочного состава или воздуха (сжатого) к забою, подъема оборудования, разрушающего породу и других операций, входящих в этот сложный комплекс работ. Естественно, что изделия являются лишь частью бурильных установок, но одной из важных и незаменимых – способных передавать вращение, создавая осевую нагрузку на оборудование.

Применяют обсадные и бурильные трубы, как в промышленности, так и для бытовых нужд. Используя их, добывают воду, газ, нефть, а также проводят ремонты и геологическую разведку.

Естественно, что буровые трубы разнятся по размерам, изготавливаются из разных материалов и бывают разных видов. Об этом дальше и поговорим.

Существуют две основные технологии бурения с обсадной трубой:

1. Роторное бурение.
2. Бурение с помощью забойных двигателей.

Роторная технология базируется на вращении, передающемся к долоту от ротора. Буровая колонна в данном случае ведет себя необычно: в процессе работы ее верхняя часть растягивается, а оставшаяся (ниже вертлюга) – сжимается, что приводит к вращению.

Если используются забойные двигатели, колонна не вращается.

Характеристики буровых труб

Познакомимся с классификацией и строением изделий.

Устройство

Данная конструкция представляет собой слаженный «ансамбль» из трубной заготовки, замкового ниппеля и замковой муфты. Крайние два элемента еще называют присоединительными концами. Эти детали присоединяются к заготовке при помощи сварки либо резьбы.

В большинстве своем обсадные трубы для бурения собирают в так называемые свечи, состоящие из нескольких описанных конструкций. Чтобы соединение было надежным, на концах труб делается резьба (внутренняя – на ниппеле и внешняя – на муфте).

Специфика использования конструкций диктует свои условия: все изделия должны быть защищены от коррозии. Для этого производители труб покрывают поверхность конструкций специальными составами, уберегающими материал от появления ржавчины.

Классификация конструкций

Разнятся трубы, предназначенные для бурения по множеству признаков, а именно:

• материалу, из которого изделия изготовлены;
• диаметру конструкции;
• другим особенностям товара.

Данные различия помогают подобрать наиболее подходящие для запланированных работ изделия. Между тем наиболее важной является классификация, делящая буровые трубы на следующие виды:

1. обычные;
2. ведущие;
3. утяжеленные.

Поговорим вкратце о каждом из перечисленных видов, начиная с обычных труб для бурения. Такие конструкции делают из стальных либо алюминиевых сплавов. Толщина стенки: минимум – 4,75 мм, максимум – 11 мм. Что касается сечения, то обычные трубы оснащены круглым поперечным его типом. Чтобы собрать данные конструкции в «свечу» применяют специальные – с крупной конической резьбой замки либо полузамки.

Также к разряду обычных бурильных труб относят и алюминиевые конструкции, чаще называемые «АТБ». Изготавливается такой вид из сплава «Д16Т». Диаметр изделий таков: 114, 129, 147 мм. Соединение осуществляется при помощи навернутых стальных замков. На концах конструкций расположены высадки внутрь.

Ведущие буровые трубы всегда расположены вверху колонны. Узнать их легко – по остающимся на земле четырех-, шести-, восьмигранникам. Основная миссия ведущих конструкций – передача вращательных волн непосредственно от активатора этого движения, называемого вращателем. Размеры буровой трубы варьируются от 23,5 до 89,5 мм, наружный диаметр – 79-279 мм. Сечение конструкции – многогранное. Концы изделия для надежности утолщены при помощи наружной/внутренней высадки.

Утяжеленные трубы задействуют для важной миссии – увеличения жесткости и массы бурильного приспособления. Место их расположения – нижняя часть колонны. Общепринятая маркировка – «УБТ». Благодаря таким трубам удается сделать относительно скромную по длине «свечу» более мощной – за счет оптимальной осевой нагрузки, поступающей на долото. УБТ превосходно себя зарекомендовали в нефте- и газодобывающей сфере.

Изготавливают такой тип из специальной стали, называемой «ДИК». Толщина конструкции варьируется в пределах 15-50 мм. Сечение изделия – круглое либо квадратное. Форма зачастую цилиндрическая.

Типы утяжеленной направленности

В свою очередь УБТ делятся на такие подвиды:

• сбалансированные;
• горячекатаные.

Сбалансированный подвид применяют для роторного типа сверления. Изделие делают из специального вида стали. Усиливает прочность конструкции термическая обработка, проделываемая с крайним метром поверхностей УБТ, а также фосфатирование и обкатка нарезки специальными роликами. Остальная поверхность также подвергается профильной обработке, благодаря чему толщина изделия сохраняет свою равномерность. Прямолинейность конструкции обеспечивает просверленный канал.

Бурение с обсадной трубой горячекатаного подвида осуществляется при помощи гидравлических забойных двигателей. Изготавливают конструкции методом прокатки из стали группы «К» либо «Д». Горячекатанные УБТ не отличаются особой прочностью, особенно в местах соединения фрагментов. Грешат изделия и кривизной, формой в виде овала, а также толщиной стенок в отдельных частях одной и той же детали. Вращаясь, такая конструкция, учащает биение колонны и, тем самым, провоцирует перегрузку системы.

Требования к изделиям

Итак, выяснили, что такое буровые трубы, какими они бывают, где используются, пора узнать, как выбрать качественный товар, который не подведет во время ответственной работы и прослужит максимально долго.

Знакомьтесь со стандартами, предъявляемыми к описанным товарам.

Сначала общие требования:

• устойчивость к коррозии;
• высокое качество материала;
• отсутствие кривизны;
• устойчивость к перепадам температуры;
• правильная технология изготовления;
• способность выносить длительные механические нагрузки;
• прочность;
• долговечность.

А теперь о дополнительных требованиях. Замки и полузамки – важные составляющие конструкции, поскольку именно от них зависит крепость соединения и работоспособность колонны. Места стыковки считаются самым уязвимым местом «свечи», поэтому крайне важно выбирать качественные соединительные детали.

Важно, чтобы эти изделия прошли закалку, но без перекаливания, губящего положительные качества стали. Резьба на деталях должна быть выполнена качественно, аккуратно, в соответствии со стандартами. Имеет значение и форма замков, она бывает цилиндрической и конической. Последняя лучше – герметичнее, выносливее, быстрее закручивается и увеличивает интенсивность и качество бурения.

Видео-ликкбез: все о буровых трубах

Итак, знакомство с буровыми трубами состоялось.