Бурильная труба
Буровая труба — это полая, тонкостенная труба из стали или алюминиевого сплава , которая используется на буровых установках . Он полый, что позволяет закачивать буровой раствор в скважину через долото и обратно в кольцевое пространство . Он бывает разных размеров, прочности и толщины стенок, но обычно его длина составляет от 27 до 32 футов (диапазон 2). Существуют модели большей длины, до 45 футов (диапазон 3).
Фон
[ редактировать ]Буровые штанги должны быть спроектированы так, чтобы передавать крутящий момент при бурении на общую длину, которая часто превышает несколько миль в земную кору , а также должны быть способны противостоять перепадам давления внутри и снаружи (или наоборот) и иметь достаточную прочность, чтобы удерживать всю вес более глубоких компонентов. Для глубоких скважин требуются дорогие трубы из закаленной стали, и владельцы тратят значительные усилия на их повторное использование после завершения строительства скважины.
Использованную бурильную колонну осматривают на месте или за его пределами. Ультразвуковой контроль и модифицированные инструменты, подобные сферометру, используются на объектах контроля для выявления дефектов от усталости металла , чтобы предотвратить разрушение бурильной колонны при будущем бурении скважин. Бурильную трубу чаще всего считают премиум-классом, которая на 80% состоит из остаточной стенки тела (RBW). После того, как проверка определяет, что RBW ниже 80%, труба считается трубой класса 2 или трубой с «желтой полосой». В конечном итоге бурильная труба будет классифицирована как лом и отмечена красной полосой.
Бурильная труба является частью общей бурильной колонны. Бурильная колонна состоит из бурильной трубы и компоновки низа бурильной колонны (КНБК), которая представляет собой трубчатую часть, ближайшую к долоту. КНБК будет изготовлена из толстостенных тяжелых бурильных труб (HWDP) и утяжеленных бурильных труб, которые имеют больший внешний диаметр и обеспечивают вес бурового долота и жесткость буровой компоновки. Другие компоненты КНБК могут включать в себя забойный двигатель, аппаратуру измерения во время бурения (MWD), стабилизаторы и различные специальные скважинные инструменты. Бурильная колонна включает в себя всю бурильную колонну, а также ведущую трубу , которая сообщает вращение и крутящий момент бурильной трубе в верхней части.
Схему Буровая установка (нефтяная)» буровой установки см. в разделе « .
Производственный процесс
[ редактировать ]Современные бурильные трубы изготавливаются путем сварки как минимум трех отдельных частей: коробчатого замка, штифта и трубы. Необработанные трубы производитель бурильных труб получает от сталелитейного завода. Концы трубок затем высаживаются для увеличения площади поперечного сечения концов. Конец трубы может быть высажен снаружи (EU), высажен изнутри (IU) или высажен изнутри и снаружи (IEU). Стандартные максимальные размеры высадки указаны в API 5DP, но точные размеры высадки определяются производителем. После осадки труба проходит процесс термообработки. Сталь бурильных труб обычно закаливают и отпускают для достижения высокого предела текучести (обычный предел текучести труб — 135 фунтов на квадратный дюйм).
Замки (соединители) также поставляются производителем в виде зеленых трубок. После закалки и отпуска замки нарезаются на коробчатую (внутреннюю) и штифтовую (наружную) резьбу. Замки обычно имеют минимальный заданный предел текучести 120 фунтов на квадратный дюйм (SMYS), а не 135 фунтов на квадратный дюйм для трубы. Обычно они более жесткие, чем трубка, что увеличивает вероятность усталостного разрушения в месте соединения. Более низкий SMYS соединения увеличивает усталостную прочность. Стали более высокой прочности обычно более твердые и хрупкие, что делает их более восприимчивыми к растрескиванию и последующему распространению трещин под напряжением.
Трубы и замки свариваются ротационно-инерционной сваркой трением или прямой приводной сваркой . Труба удерживается неподвижно, в то время как бурильный замок вращается на высоких оборотах. Затем бурильный замок прочно прижимается к высаженному концу трубы во время вращения бурильного замка. Тепло и сила во время этого взаимодействия сваривают их вместе. После удаления «рогов барана» или лишнего материала линию сварного шва можно увидеть только под микроскопом. Инерционная сварка трением – традиционный проверенный метод. Сварка трением с прямым приводом контролируется и контролируется до 1000 раз в секунду, в результате чего получается сварной шов высокого качества, который не обязательно требует полной термообработки в режиме закалки и отпуска.
Ссылки
[ редактировать ]Андерсон, Роберт О. (1984). Основы нефтяной промышленности . Норман, Оклахома: Университет Оклахомы Пресс . ISBN 0-585-19475-0 . Рекомендуемая практика проектирования бурильной колонны и эксплуатационных ограничений . Норман, Оклахома: Американский институт нефти . 1998.