Бурильная колонна, ее назначение и составные элементы
Бурильная колонна, ее назначение и составные элементы
Бурильная колонна - непрерывная многозвенная система инструментов, соединяющая наземное буровое оборудование (вертлюг) с долотом на забое скважины.
Одновременно бурильная колонна служит инструментом для доставки на глубину буровых и колонковых долот, различных исследовательских приборов и устройств, снарядов и аварийно-ликвидационных приспособлений.
Две главные функции выполняет бурильная колонна в процессе проходки ствола: - вращает долото и одновременно передает на него осевую нагрузку; - создает замкнутую циркуляцию агента через забой скважины, обеспечивая очистку ствола от выбуренной породы и привод погружных гидравлических двигателей.
Бурильная колонна предназначена для:
N передачи вращения от ротора к долоту;
N восприятия реактивного момента забойного двигателя;
N подвода промывочной жидкости к долоту и забою скважины, а также к ГЗД;
N создания осевой нагрузки на долото;
N спуска и подъема долота и забойного двигателя;
N проведения вспомогательных работ (проработка, расширка и промывка ствола скважины, испытание пластов, ловильные работы и др.).
Бурильная колонна включает следующие основные элементы сверху вниз:
- - рабочую (ведущую) трубу, - бурильные трубы, - утяжеленные бурильные трубы (УБТ)
Рабочая труба, обычно квадратного сечения, служит для передачи вращения от ротора к бурильной колонне. Она фиксируется в отверстии ротора квадратными клиньями, вкладышами, в связи с чем вращается совместно со столом ротора и одновременно может перемещаться в осевом направлении по мере углубления забоя скважины. Соединяется рабочая труба при помощи нижнего переводника с верхней трубой бурильной колонны, а при помощи верхнего переводника - с вращающимся стволом вертлюга - устройством, связывающим нагнетательную линию бурового насоса, подающего промывочный агент, с вращающейся бурильной колонной.
Бурильные трубы многократно соединяются в бурильную колонну по мере проводки ствола скважины, так как необходимо периодически заменять износившееся долото на новое и выполнять другие работы в скважине, требующие спускоподъемных операций с бурильной колонной. Крупная замковая резьба со значительной конусностью позволяет быстро за несколько оборотов свинчивать и развинчивать трубы, при этом герметичность обеспечивается напряженным контактом торцевых поверхностей замков. Для проводки стволов нефтегазовых скважин чаще всего используют бурильные трубы диаметром 114, 121, 146 и 168 мм. Их соединяют по две-три штуки в свечи, которые устанавливают вертикально внутри вышки на специальный подсвечник и тем самым значительно ускоряют и облегчают спускоподъемные операции. При больших глубинах скважин нагрузки на вышку и талевую систему буровой установки во время спускоподъемных операций могут достигать недопустимых значений за счет силы тяжести бурильной колонны. В связи с этим вместо стальных труб в ряде случает используют бурильные трубы из прочных алюминиевых сплавов, которые позволяют, при прочих равных условиях, снизить эти нагрузки по меньшей мере в 2 раза
Утяжеленные бурильные трубы - одна из главных функций которых - создавать осевую нагрузку на долото, не допуская изгиба бурильной колонны. УБТ устанавливают непосредственно над долотом или погруженным двигателем. УБТ имеют массивные утолщенные стенки и составляют основную и весьма ответственную часть компоновки низа бурильной колонна (КНБК). К утяжеленным трубам предъявляются повышенные требования по прямолинейности, соосности и сбалансированности.
Необходимым элементом в состав бурильной колонны входят различные переводники, предназначенные для соединения ведущей трубы с вертлюгом и бурильными трубами, бурильных труб с УБТ, УБТ с турбобуром или долотом.
Переводники подразделяются на:
- 1) переходные - П; 2) ниппельные - Н; 3) муфтовые - М; 4) предохранительные - П.
Переходные переводники - П применяют для соединения отдельных участков и деталей бурильной колонны, оканчивающихся замковыми резьбами различного типа и размера, а также для присоединения к бурильной колонне забойных двигателей и различного рода забойных устройств, приборов и приспособлений.
Такое же обозначение имеют и предохранительные переводники, применяющиеся для защиты резьбовых соединений какого-либо элемента бурильной колонны (например, турбобура) от износа. Однако замковая резьба на муфте и ниппеле предохранительного переводника выполняется одного и того же размера.
Для соединения элементов бурильной колонны, расположенных друг к другу муфтами или ниппелями одного и того же размера, применяются соответственно ниппельные (Н) и муфтовые (М) переводники.
Переводники любого типа и размера изготовляются по ГОСТ 7360-82 с правой и левой замковой резьбой из стали марки 40ХН или 45 свыше 200 разновидностей.
Наружный диаметр переводника должен быть равен наружному диаметру замка, а диаметр проходного отверстия - не менее наименьшего внутреннего диаметра бурильного замка.
Вспомогательные элементы:
Центраторы - для центрирования нижнего направляющего участка бурильной колонны в стволе скважины и предупреждения его самопроизвольного искривления.
- лопастные;- шарошечные.
Калибраторы - для выравнивания стенок скважины до номинального диаметра и калибрования ее ствола. В бурильной колонне калибратор размещают непосредственно над долотом. Он одновременно выполняет роль центратора и улучшает условия работы долота.( лопастные; шарошечные)
Рис. Калибраторы:
- А) лопастной; Б) шарошечный
А б
Стабилизаторы - для стабилизации работы нижнего направляющего участка бурильной колонны путем ограничения прогиба труб при наличии каверн, гашения поперечных и иных колебаний.
- с цельными лопастями;- со сменными лопастями;- с приваренными лопастями. буровой вертлюг долото скважина
Амортизаторы - для снижения амплитуды динамических нагрузок.
- - пружинные; - резинометаллические; - гидравлические; - газовые.
Протекторные кольца - для защиты бурильных и обсадных труб.
- - резиновые; - резинометаллические; - пластиковые; - металлические.
Обратные клапаны - для предупреждения поступления загрязненного бурового раствора в бурильную колонну.
Фильтры - Служит для очистки промывочной жидкости от примесей, попавших в циркуляционную систему. Представляет собой перфорированный патрубок. Устанавливается фильтр внутри бурильной колонны между бурильной и ведущими трубами. При прохождении через него промывочной жидкости, имеющиеся в промывочной жидкости примеси задерживаются и при очередном подъеме бурильной колонны удаляются. Применение фильтра желательно при любом способе бурения, а при турбинном бурении - необходимо.
Металлошламоуловители - для улавливания кусков металла и крупного шлама.
Гидрояссы (гидроударники) - для освобождения бурильной колонны от прихватов.
Переводники - для соединения бурильных труб и др. элементов.
Похожие статьи
-
КОНСТРУКЦИИ РОТОРОВ И ИХ ЭЛЕМЕНТОВ - Буровое оборудование
Ротор Р560 (рис. V.3) состоит из следующих основных сборок и элементов. Станина 7 основной элемент ротора. Обычно она представляет собой стальную отливку...
-
ВЕРТЛЮГИ И БУРОВЫЕ РУКАВА, НАЗНАЧЕНИЕ И СХЕМЫ - Буровое оборудование
НАЗНАЧЕНИЕ И СХЕМЫ Вертлюг промежуточное звено между поступательно перемещающимся талевым блоком с крюком, буровым рукавом и вращающейся бурильной...
-
Назначение. Конструктивные элементы - Выбор вида шланга для применения в конкретном производстве
Гибкие шланг ЕS предназначены для надежного крепления на трубопроводе и исключения передачи вибрации от горелок к газовому тракту. Использование гибких...
-
Общие сведения об изделии Назначение и область применения Барабан дробеметный конвейерный периодического действия предназначен для очистки отливок от...
-
РОТОРЫ, НАЗНАЧЕНИЕ И УСТРОЙСТВО - Буровое оборудование
НАЗНАЧЕНИЕ И УСТРОЙСТВО Роторы предназначены для вращения вертикально подвешенной бурильной колонны с частотой 30300 об/мин при роторном бурении или...
-
Рекомендуемую скорость пара в колонне, м/с, рассчитывают по уравнению (20) Где С - коэффициент. зависящий от конструкции тарелок, расстояние между...
-
Производительность обработки " G " определяют числом деталей, изготовляемых в единицу времени: (шт./мин), Т Шт - время обработки, складывается из...
-
ТАЛЕВАЯ СИСТЕМА, НАЗНАЧЕНИЕ, СХЕМЫ И УСТРОЙСТВО - Буровое оборудование
НАЗНАЧЕНИЕ, СХЕМЫ И УСТРОЙСТВО В процессе проводки скважины подъемная система выполняет различные операции. В одном случае она служит для проведения СПО...
-
Шкив выбираем литым из чугуна СЧ15. Фиксацию шкива производим концевой шайбой (ГОСТ 14734 - 69): Концевая шайба мм Обозн. D H A±0,2 D D2 С D0 D3 D4 L L1...
-
Определение геометрических размеров основных элементов фланцевого соединения Расчетная температура элементов фланцевого соединения определяется по...
-
БУРОВЫЕ ЛЕБЕДКИ, НАЗНАЧЕНИЕ, УСТРОЙСТВО И КОНСТРУКТИВНЫЕ СХЕМЫ - Буровое оборудование
НАЗНАЧЕНИЕ, УСТРОЙСТВО И КОНСТРУКТИВНЫЕ СХЕМЫ Лебедка основной механизм подъемной системы буровой установки. Она предназначена для проведения следующих...
-
Особенности конструкции вакуумной колонны - Направление совершенствования химических производств
1) Под нижней тарелкой концентрационной секции устанавливается отбойная сетка. Мазут после печи поступает в вакуум и резко вскипает. При этом часть...
-
Надежная работа переливного устройства определяется скоростнями движения в перетоке и зазоре между нижним срезом переточной трубы и основанием кармана....
-
Далее производим расчет поверхности всех теплообменников ректификационной установки. Кипятильник Температурные условия процесса. Согласно заданию...
-
В соответствии с рассчитанным выше диаметром колонны по приложениям (стр.220-221 [2]) подбираем стандартную колонну и тарелки. Принимаем к установке...
-
Принцип действия рассматриваемого электропривода состоит в следующем: при отклонении положения панели СБ от оптимального положения относительно светового...
-
(12), Определение высоты колонны - Абсорбер для очистки газов от диоксида углерода
Принимаем стандартный диаметр обечайки, равным 2,6 м. При этом действительная скорость газа в колонне составит: Действительная скорость в колонне не...
-
ВРАЩАЮЩИЕСЯ ПРЕВЕНТОРЫ - Буровое оборудование
Вращающийся превентор применяется для герметизации устья скважины в процессе ее бурения при вращении и расхаживании бурильной колонны, а также при СПО и...
-
Гидроэлектрические станции - Назначение и типы электростанций
Гидроэлектростанции - это такие станции, где в качестве первичного двигателя применяют гидравлические турбины, они располагаются на равнинных и горных...
-
Бурильные головки - Перфораторы
Колонковые перфораторы, поскольку предназначались не только для бурения шпуров, но и небольших скважин, были более мощными и тяжелыми машинами, чем...
-
Дроты (стеклянные трубки) изготовляются механизированным горизонтальным вытягиванием, так как размягченное стекло способно сохранять при растягивании...
-
Назначение и основные условия эксплуатации УЭЦН - Электроцентробежный насос
Область применения центробежных насосов в нефтедобыче довольно велика: по дебиту 40-1000 м3/сут; по напорам 740-1800 и (для отечественных насосов)....
-
Дроты (стеклянные трубки) изготовляются механизированным горизонтальным вытягиванием, так как размягченное стекло способно сохранять при растягивании...
-
Высоту колонны определяют графо - аналитическим методом, т. е последовательно рассчитываем коэффициенты массоотдачи, массопередачи, коэффициенты...
-
Расчет диаметра вала.[7] Dmin = 3 16ЧTkЧ103/рЧ[фk], мм (2.5) Где Tk - крутящий момент на валу, Нм; [фk]- допустимое напряжение при кручении...
-
Число реальных тарелок и высота колонны - Ректификационная установка
Действительное число тарелок определяем через средний коэффициент полезного действия (КПД) колоны. Средний КПД колонны найдем по рис.19 [3]. Для этого...
-
Определение числа тарелок и высоты колонны - Ректификационная установка непрерывного действия
Высоту колонны определим графо-аналитическим методом, т. е. последовательно рассчитываем коэффициенты массоотдачи, массопередачи, коэффициенты полезного...
-
Гидравлический расчет аппарата, Определение диаметра колонны - Ректификационная установка
Определение диаметра колонны Диаметр тарельчатой колонны определяют, исходя из величины рабочего сечения тарелки. Под рабочим сечением тарелки понимают...
-
Назначение, устройство и ПБЭ фритюрницы ФЭСМ-20 - Устройство ПБЭ
Фритюрница ФЭСМ-20 - это устройство для жаренья кулинарных изделий в растительном или животном жире. Фритюрница ФЭСМ-20 предназначена как для...
-
Прежде всего, необходимо проверить соответствие предельных размеров, отклонений формы деталей и зазоров чертежам с требованиями ГОСТ 5264-80. Свариваемые...
-
Диаметр ректификационной колонны определим из уравнений расхода Отсюда диаметры верхней и нижней части колонны равны: Рационально принять стандартный...
-
Выбор рабочей скорости паров обусловлен многими факторами и обычно осуществляется путем технико-экономического расчета для каждого конкретного процесса....
-
Простая перегонка. Фракционная перегонка. Перегонку проводят путем постепенного испарения жидкости, находящейся в перегонном кубе. Образующиеся пары...
-
Вес конструкций покрытия Нагрузками от веса покрытия являются вес кровли и фермы со связями. На 1 погонный метр фермы нагрузки собираются с ширины...
-
Конструктивные размеры элементов корпуса и крышки редуктора Толщина стенки корпуса д, мм Принимаем д = 5 мм. Толщина стенки крышки корпуса редуктора1, мм...
-
Выбор соединительной муфты - Проектирование автотранспортного предприятия
Общие сведения. Большинство машин и технологических систем состоит из отдельных узлов. Для обеспечения кинематической и силовой связи валы узлов...
-
Расчет гидравлического сопротивления колонны - Абсорбер для очистки газов от диоксида углерода
Гидравлическое сопротивление обуславливает энергетические затраты на транспортировку газового потока через абсорбер [6, с.201]. Для тарельчатых колонн...
-
Конструирование корпуса редуктора - Проектирование одноступенчатого редуктора общего назначения
1. Форма корпуса А) Вертикальные стенки редуктора перпендикулярны основанию, верхняя плоскость крышки корпуса параллельна основанию - редукторная пара...
-
В данной работе разработан роторный измельчитель. В литературном обзоре рассмотрены различные методы и виды измельчителей древесной отходов, принципы их...
-
В зависимости от исходного состава нефти может варьироваться принципиальная схема установки. Обычно установки предлагаются комплексом ЭЛОУ + АВТ....
Бурильная колонна, ее назначение и составные элементы