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 Нв= 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; Рш — твердість породи, МПа; FK — 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: