Інструмент для спуску та підйому бурильних і обсадних колон

Талеві канати. Талеві канати розрізняються за конструкцією: ТК, ЛК, ТЛК - віповіддно точкове, лінійне і точково-лінійне дотикання дротинок між шарами; О, Р, РО - відповідно пасмо складається з дротинок однакового, різного та різного й однакового діаметрів у ша­рах; за призначенням: ВЛ - вантажолюдський; В - вантажний; за механічними властиво­стями дротинок: В - вищої марки, І - першої марки; за умовами роботи: ОЖ, Ж, С -відповідно особливо жорсткі, жорсткі та середньо агресивні; за напрямом звивки: О - одно­стороння, К - комбінована, без позначень - хрестова; за способом звивки: Н - не розкру­чується, Р - розкручується.

Для бурових установок застосовують канати правої хрестової звивки, яка не розкру­чується, з органічним сердечником (табл. 4.45).

Елеватори. Елеватори використовуються для захоплювання, спуску, підйому і підтримання на роторі або на підйомному гаку бурильних і обсадних труб. Застосовуються елеватори різних типів, які відрізняються розмірами залежно від діаметра бурильних або обсадних труб, вантажопідйомністю, конструктивним виконанням і матеріалом для їх виго­товлення. Елеватори для бурильних труб випускаються корпусні звичайні та корпусні стул­кові з замковим пристроєм, який виключає мимовільне відкриття елеватора (табл. 4.46). Для спуску важких обсадних труб застосовують елеватори-спайдери з клиновим захватом (табл. 4.47).

Клини. Клини використовуються для підвішування колони труб у столі ротора, їх вкла­дають в конусний отвір між трубою і вкладишами ротора. Застосування клинів прискорює спуско-підйомні операції. Для бурильних труб випускають клини двох типів (табл. 4.48): КТБ - для звичайних і КТБУ - для обважнених бурильних труб. Кожний комплект клинів складається з двох секцій, які охоплюють трубу на одному рівні. Кожна секція включає в себе правий і лівий корпуси, які з'єднуються між собою шарнірне. Крім звичайних клинів, випускаються пневматичні роторні клинові захвати для бурильних і обсадних труб (табл. 4.49). Управління клиновим захватом здійснюється з пульта бурильника за допомогою стиснутого повітря під тиском 0,7-0,8 МПа. Максимальний хід пневматичного клинового захвата становить 485 мм.

Таблиця 4.45

 

 

Сталевий ка­нат з ор­ганічним сердечником	Конструкція каната	Діаметр каната, мм	Розривне зусилля для маркірувальної групи, МПа	Маса 1000 м, кг
лк-о	6x7	12,5
лк-о	6x7	14,5
ТК	6x7	14,5	-
ЛК-О	6x7	15,5
ТК	6x37	15,5	-	ПО
тлк-о	6x37	15,5	-
тлк-о	6x37	17,0	-
лк-о	6x19	19,5
ЛК-Р	6x19	19,5
ТК	6x19	19,5	-
лк-о	6x7	19,5

 

Продовження табл.4.45

 

 

 

Сталевий ка­нат з ор­ганічним сердечником	Конструкція каната	Діаметр каната, мм	Розривне зусилля для маркірувальної групи, МПа	Маса 1000 м, кг
тлк-о	6x37	19,5
тлк-о	6x37	21,5
ЛК-Р	6x19	22,5
ТК	6x19	22,5	-
ТК	6x37	22,5	-
ЛК-РО	6x37	28,0	-
ЛК-РО	6x31	32,0	-
ЛК-РО	6x31	35,0	-
ЛК-РО	6x31	38,0	-

Примітка. Талеві каната за ГОСТ 16853-88 поставляються в бухтах довжиною 1000,1200 і 1500 м.

Таблиця 4.46

Елеватор	Діаметр тру­би, mm	Вантажо­підйомність, кН	Довжина, мм	Ширина, мм	Висота, мм	Маса, кг
Корпусні звичайні елеватори (ТУ26-02-258-77, ТУ 26- 16- 132-81, ТУ 26-02 933-82)
KM 60-1 25
KM 73- 125
KM 89- 125
KM 89-200
KM 102-125
KM 102-200
KM 114-140
KM 11 4-250
КМ114НП-250*
KM 127-140
КМ127НП-140*
KM 127-250
КМ127-НП-250*
КМ129Л-140**
KM 140-170
KM 140-320
KM 146-170

 

 

Продовження табл.4.46

 

Елеватор	Діаметр тру­би, мм	Вантажо­підйомність, кН	Довжина, мм	Ширина, мм	Висота, мм	Маса, кг
KM 146-320
KM 168-170
KM 168-320
KM 178-1 70
KM 178-320
EH 194- 125
KM 194-320
EH 219-125
KM 2 19-320
EH 245- 125
KM 245-320
EH 273- 125
KM 273-320
EH 299- 125
KM 299-320
EH 324- 125
KM 324-320
KM 340-320
EH 351-125
KM 351 -320
EH 377-125
KM 377-320
EH 426- 125
EH 478-80
Корпусні стулкові елеватори з замковим пристроєм (ТУ 26-02-945-82)***
ЕК 11 4-250
ЕК114НП-250*
ЕК 127-250
ЕК127НП-250*
ЕК 194- 170
ЕК 219-170
ЕК 245- 170

 

 

Продовження табл.4.46

 

Елеватор	Діаметр тру­би, мм	Вантажо-підйомнють, кН	Довжина, мм	Ширина, мм	Висота, мм	Маса, кг
ЕК 273-1 70
ЕК 299- 170
ЕК 324- 170
ЕК 340- 170
ЕК 351 -170
ЕК 377- 170
ЕК 407- 170
ЕК 426- 170

* Для труб з приварними замками і висадженими назовні кінцями.

** Для труб з алюмінієвих сплавів.

*** Гарантійний ресурс роботи - 180 год.

Таблиця 4.47

 

 

Елеватор - слайдер з клиновим захватом	Діаметр труби, мм	Вантажо­підйомність, кН	Довжина	Ширина	Висота	Маса, кг
мм
ЕОК 114-194	114; 127; 140;
	146; 168; 178; 194
ЕОК 178-351	178; 194; 219;
	245; 273; 299;
	324; 340; 351

Таблиця 4.48

Клин для бурильних труб {ТУ26-02-813-78)	Діаметр труби, мм	Допустиме наванта­ження, кН	Маса, кг	Клин для бурильних труб (ТУ26-02-813-78)	Діаметр труби, мм	Допустиме наванта­ження, кН	Маса, кг
КТБ-114				КТБУ-146
КТБ-127				КТБУ-178
КТБ-140				КТБУ-203
КТБ-168	^ 168

Примітка. Діаметр клинів - 325, висота- 390мм.

Таблиця 4.49

Клиновий пневматич- ний захват (ТУ 26-02- 542-74, ТУ 26-02-1027-86, ТУ 26-02-4-87)	Діаметр труби. мм	Вантажо- підйом- ність, кН	Довжина, мм	Ширина, мм	Висота, мм	Маса, кг
ПКР-560	73; 89; 114; 127; 140;
	147; 168

 

 

Продовження табл. 4.49

Клиновий пневматич- ний захват (ТУ 26-02-542-74, ТУ 26-02-1027-86, ТУ 26-02-4-87)	Діаметр труби, мм	Вантажо- підйом- ність, кН	Довжи-на, мм	Шири-на, мм	Висота, мм	Маса, кг
ПКРО-560М	194; 21 9; 245;
	273; 299; 324
ПКРБО-560	60-340
ПКРБО-700	60-508

П р и мітки: 1. Наробка на плашки становить 400 год.

2. Захвати типу ПКРБО випускаються з ручним або механізованим відводом приводу.

 

Штропи. Штропи застосовують в основному для з'єднання елеваторів з підйомним га­ком талевої системи. Вони випускаються двох типів: ШБ ІШЕ. Штропи типу ШБ призна­чені для буріння глибоких свердловин і випускаються різної довжини. Тому в замовленнях на ці штропи вказують їх довжину. Штропи типу TTTF призначені для ремонту свердлови­ни. Конструктивно штропи нагадують масивну сталеву петлю овальної форми, в якої знач­но витягнута одна вісь (табл. 4.50). Штропи виготовляють зі вуглецевої сталі ^уцільнокатаними або зварними із застосуванням контактного зварювання з наступною термічною обробкою. Кожний штроп випробовують на статичне навантаження, яке в 1,5 раза перевершує номінальне. Строк служби штропів - З роки.

Таблиия 4.50

Бурильний штроп (СТ СЕВ 245 1-80)	Діаметр, мм	Вантажо­підйомність, кН	Довжина, мм	Ширина, мм	Маса, кг
PI -Е/10
ШЕ-28
ШЕ-32
ШЕ-50
ШЕ-80
ШБД-125
ШБД-200
ШБД-320

Бурові ключі. Автоматичні бурові ключі (АКБ) служать для розкришення, розкручу­вання і скручування бурильних і обсадних труб. Монтують АКБ між лебідкою і ротором зі сторони привідного вала ротора. Управління ключем здійснюється з пульта управління бу­рильника. АКБ випускаються для труб діаметром від 108 до 216 мм і універсальні - для труб діаметром від 60 до 340 мм.

Крім автоматичних, широко використовуються машинні підвісні ключі для бурильних і обсадних труб (табл. 4.51).

Таблиця 4.5 J

Ключ	Діаметр труби, мм	Момент скручування, кН-М	Довжина, мм	Ширина, мм	Висота, мм	Маса, кг
Автоматичні ключі (ТУ 26-02-28-79, ТУ 26-02-101 1-85)*
АКБ-ЗМ2	108-216	1,2-50,0
АКБУ	60-340	2,0-70,0
Машинні підвісні ключі для бурильних труб (ТУ26-02-779-77, ТУ26-02-842-79)**
БУ 73-89	73-89	30,5
КГП	73-108	30,0
КМБ 108-212	108-212	80,0
УМК-1С	108-212	65,0
Машинні підвісні ключі для обсадних труб (ТУ 26-02-779)***
ОМН-146/166	146; 166	8,5			-
ОМН-168/188	168; 188	8,5			-
ОМН- 194/21 6	194; 21 6	8,8			-
ОМН-21 9/245	21 9; 245	8,9			-
ОМН-245/270	245; 270	9,0			-
ОМН-273/299	273; 299	9,1			-
ОМН-299/324	299; 324	9,2			-
ОМН-324/351	324; 351	9,3			-
ОМН-351/376	351; 376	9,4			-
ОМН-377/402	377; 402	9,5			-
ОМН-426/451	426; 451	9,7			-
ОМН-478 ОМН-530	478 530	10,0 10,1	1800 1850	660 720	-	153 160

* Гарантійний строк служби - 10 тис. циклів скручування або розкручування. **Гарантійний строк служби - 500 год або 6000 циклів. *** Висота з ручкою для підвішування - 840 мм

 

Машинні ключі для бурильних труб застосовують для розкріплення і докріплення зам­кових з'єднань у процесі підйому і спуску бурильної колони і при нарощуванні труб. Вони відрізняються розмірами, конструкцією і технологією виготовлення основних деталей. Ма­шинні ключі для обсадних труб за конструктивною схемою і способами використання ана­логічні машинним ключам для бурильних труб, їх виготовляють зі сталі 20 і цементують на

глибини 1,2-1,5 мм з наступним подвійним загартуванням і відпуском на твердість Н_в= 56...60. Машинні ключі для бурильних і обсадних труб випробовують зусиллям, яке пере­вершує допустиме в 1,5 раза.

Список літератури

1. Булатов А.И., Аветисов А.Г. Справочник инженера по бурению. М.: -Недра, 1985.-Т.2.-217с.

2. Вовчанівський І.Ф. Породоруйнуючий інструмент на основі сплава "Славутич" для буріння глибоких свердловин. -К.: Наук.думка, 1985.-217 с.

3. Иогансен К.В. Спутник буровика. Справочник. - 3-е изд.-М.: Недра, 1991.-303 с.

4. Масленников И.К., Матвеев Г.И. Инструмент для бурения скважин.-М.: Недра, 1991.-430 с.

5. Муравьев В.М. Спутник нефтяника. - М.: Недра, 1977. - 170 с.

6. Рабиа X. Технология бурения нефтяных скважин: Пер. с англ. - М.: Недра, 1989. -413с.

7. Середа Н.Г., Сахаров В.А., Тимашев А.Н. Спутник нефтяника и газовика. Справоч­ник. - М.: Недра, 1986. - 325 с.

8. Середа Н.Г., Соловьев Е.М. Бурение нефтяных и газовых скважин. - М.: Недра, 1988.-360 с.

9. Справочник инженера по бурению: В 2 т. Под ред. В.И.Мищевича, Н.А.Сидорова. -М.: Недра, 1973. — 893с.

10. Справочник по механических и абразивных свойствах горных пород нефтяных и газовых месторождений. - М.: Недра, 1984. - 290 с.

11. Трубы нефтяного сортамента. Справочник. Под ред. А.Е.Сарояна. - М.: Недра, 1987.-488с.

 

 

Глава 5 Режими буріння

Параметри режимів буріння

 

 

До параметрів режимів буріння відносяться осьове навантаження на долото, швидкість обертання долота, масовий розхід ПР, якість ПР (густина, в'язкість, водовіддача, статичне напруження при зсуві). '

Залежно від геологічних умов, глибини буріння і технічного оснащення бурових ство­рюють швидкісні, оптимальні та спеціальні режими. Швидкісний режим забезпечує високу механічну швидкість буріння, оптимальний - найбільш високі кількісні і якісні його показ­ники, а спеціальний режим створюється при відборі керну, бурінні похилонапрямлених свердловин і в зонах ускладнень [5].

Підхід до вибору параметрів буріння залежить в основному від способу буріння. При турбінному бурінні зі зміною одного параметра автоматично змінюється інший. При роторному бурінні відсутній чітко виражений взаємозв'язок параметрів режиму. Розхід ПР вибирається з розрахунку достатньої очистки вибою, що характеризується швидкістю течії рідини в затрубному просторі. Цю швидкість доцільно підтримувати в таких межах, м/с:

 

 

Швидкість течи Буріння Діаметр долота,

Рідини мм

0.5 —0,6 Під кондуктор 426

0,7—0,9 Під проміжні колони 295,3:393,7

1.2—1,4 Під експлуатаційну 161; 190,5; 215,9

колону

Незалежно від способу буріння осьове навантаження на долото

(5Л>

де а — коефіцієнт, який враховує вплив вибійних факторів на твердість породи; Р _ш — твердість породи, МПа; F_K — контактна площа долота, мм².

Значення а приймається 0,7—0,8 для пористих порід (пісковики, тріщинні вапняки, алеврити) і 1,0—1,2 — для суцільних сильно метаморфізованих і хемогенних порід. Зна­чення контактної площі для лопатевих і шарошкових доліт зведені її табл.5.1. Для алмазних доліт такі дані наведені нижче: