Назначение и составные элементы бурильной колонны
ТЕМА 5 Бурильная колонна
Особенности режима бурения с отбором керна
Снаряд собирается на поверхности, тщательно осматривается.
Буровые головки нужно спускать в скважину без расширения ствола. При спуске нужно следить за индикатором веса. При затяжках буровой колонны, суженный интервал необходимо проработать.
При спуске инструмента не доходя до забоя 10 - 12 м включают насосы. При роторном способе бурения – вращают буровую колонну с одновременной плавной подачей до забоя. При турбинном бурении – включают турбобур и с плавной подачей доходят до забоя.
Проходка за рейс для снарядов с несъемным керноприемником равна длине керноприемной трубы; а для снарядов со съемным керноприемником – определяется износостойкостью буровой головки.
Перед отрывом керна от забоя, а также наращиванием, необходимо вращать инструмент до снятия осевой нагрузки на буровую головку.
Отрыв керна от забоя производят при непрерывной промывке и замедленном подъеме инструмента.
Для гарантии удержания керна при подъеме инструмента, следует избегать резких ударов. Трубы отвинчивать ротором запрещается.
Контрольные вопросы:
1. Для чего предназначен породоразрушающий инструмент?
2. Как классифицируется породоразрушающий инструмент по назначению и характеру разрушения горной породы?
3. Расскажите о лопастных долотах для сплошного бурения?
4. Как классифицируются шарошечные долота?
5. Что такое вооружение долота?
6. Расскажите о конструкции шарошечного долота.
7. Как классифицируются алмазные долота?
8. Как эксплуатируются алмазные долота?
9. Для чего предназначены бурильные головки?
10. Из каких основных частей состоят снаряды для колонкового бурения?
11. Расскажите о долотах ИСМ.
Литература: (О-1) С. 82-114;
(Д-4) с.36-61; (Д-5) с.64-80; (Д-6) с.131-134;186-192.
Студент должен
знать:
· назначение бурильной колонны и ее составных элементов, конструктивные особенности бурильных труб и элементов бурильной колонны, методику расчета бурильных колонн при бурении забойными двигателями и при роторном способе бурения, основные правила эксплуатации бурильных труб, начисление условного износа на бурильные трубы.
Уметь:
· читать и расшифровывать обозначения бурильных труб, муфт, замков к ним и других элементов бурильной колонны; рассчитывать бурильную колонну при бурении забойными двигателями, при роторном способе бурения по упрощенной методике; выполнять эскизы резьбовых соединений.
Бурильная колонна предназначена для выполнения следующих функций:
1) передачи вращения от ротора долоту (при роторном способе бурения);
2) передачи реактивного момента от забойного двигателя столу ротора (при турбинном способе бурения);
3) создание осевой нагрузки на долото;
4) подвод промывочной жидкости для очистки забоя от шлама и привода забойных гидравлических двигателей;
5) для подъема керна и спуска аппаратуры для геофизических исследований.
В состав бурильной колонны входят ведущие трубы, легкосплавные бурильные трубы (ЛБТ), стальные бурильные трубы, утяжеленные бурильные трубы (УБТ), буровые замки, переводники, центраторы, стабилизаторы.
Компоновку буровой колонны выбирают исходя из конструкции скважины, способа бурения и геологических условий.
Для предотвращения поломок бурильная колонна должна обладать достаточным запасом прочности. Жесткость буровой колонны должна быть достаточной для предотвращения ее продольного изгиба под действием осевого сжатия, вращения и крутящего момента.
При выборе конструкции бурильной колонны необходимо учитывать прочность и массу бурильных труб. Массу бурильной колонны можно уменьшить за счет включения в компоновку более высокопрочных труб, а также включения ЛБТ. (Уменьшая толщину стенки за счет более высокой гр. прочности “K”).
Большое значение имеет уменьшение диаметра бурильной колонны и резкие переходы внутреннего диаметра, т.к. это приводит к увеличению гидравлических сопротивлений, а, следовательно, к увеличению давления буровых насосов. В результате этого возрастает износ внутренних гидравлических узлов насосов.
Требования к бурильной колонне:
1. Жесткость
2. Запас прочности
3. Создание минимальной нагрузки на талевую систему
4. Обеспечение минимальных гидравлических сопротивлений
Условия работы бурильной колонны:
В зависимости от способа бурения на бурильную колонну действуют следующие нагрузки:
При роторном способе:
1) растягивающая нагрузка от собственного веса (у устья скважины)
2) сжимающая нагрузка от собственного веса (на забое)
3) изгибающий момент, возникающий в результате центробежных сил в процессе вращения колонны.
4) крутящий момент, необходимый для вращения колонны.