Материал: Трубы нефтяного сортамента

ступени определяют по формулам (4.56), (4.57), ДJIИНЫ секций вто­

рой ступеНIlпо формулам (4.54), (4.55), при этом

При использовании клиновых захватов для спуско-подъемных операций щ)очность верхней трубы секции проверяют согласно вы­

раженш')

момента~lII, величины которых приведены в гл. 5.

Особенности расчета бурильных КОЛОНН при бурении с плавучих

средств

Бурение скважины с плавучих средств связано с' перемещения­

ми судна под влиянием ветра, течений и других факторов. В общем случае судно может получить линейное и угловое перемещение от­

носите.1ЬНО оси скважины. Судно может перемещаться в направле­

нин I<aK горизонтальной, так и вертикальной оси; JЮВОРОТ судна со­

вершается вокруг тех же осей. Смещение судна относительно оси

скважины, поворот судна, а также непосредственно влияние волн и

течений на бурильную колонну приводят К возникновению в 'Гру­

бах, нахо.J.ЯЩИХСЯ в воде, изгибающих моментов [14].

Общая величина изгибающего момента

(4.59)

где М1 - момент от смещения судна (в горизонтальном направле­ нии); А12 - момент от качки (поворота) судна; Мз - момент от по·

перечных сил волнового напора и течений.

На рис. 4.3. схематично показано положение судна и бурильной колонны до И после приложепия указанных нагрузок. Наиболее на­

гружены концевые участки колонны, расположенные у устья и дна

моря.

Общее напряжение в трубах с учетом изгибающих моментов оп­

ределяют из выражения

жины L (l<L/20) влиянием распределенной нагрузки веса колонны

на длине l можно пренебречь. Изгибающий момент (В Н· м) при

lyP/EI>40 будет:

151

у У'СТЬ51

М = k V Е1 Р (~+ в +~); (4.61)

7)удельный вес бурового раствора уж=I,4·10i Н/м2 ;

8)бурят в осложненных условиях.

Расчет УБГ. Находим диаметр и длину УБТ. Диаметр определяется кон­

струкцией скважины и необходимой жесткостью труб при ИЗl1ибе.

Из табл. 4.4 следует, что рекомендуемый диаметр УБТ 254 мм. Так как отношение диаметров труб и УБТ меньше 0,7, то УБТ составим из несколышх

диаметров: 254, 203 и 178 мм.

Общая масса УБТ должна состав'ить

Длины трех размеров УБТ принимаем равными соответственно: [1=36 н.

12= 18 м, 1з=9 м, тогда общая масса составит

QT = 36·296+ 18·192 +9·156= 15,3.103 кг,

что находится в пределах требуемой величины.

Расчет бурильных труб. Для нижней секции выбирае~I трубы с высажен­ ными внутрь концами по ГОСТ 631-75 размером НОХ 10 группы прочности Е.

152

Напряжения изгиба определим по формулам (4.32), (4.33) для сечениSl z=O.

Тогда

ГЛАВА 5

ЭКСПЛУАТАЦИЯ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ

Сборка и комплектование бурильных труб

Все бурильные трубы сборной конструкции и их соединительные эдементы (замки и соединительные муфты), признанные годными после внешнего осмотра, инструментального обмера основных раз­ меров и контрольной проверки качества нарезки резьб гладкими и резьбовыми калибрами, подлежат свинчиванию с замками.

Сборка труб с высаженными внутрь и наружу концами типов 1 и 2 по ГОСТ 631-75 производится в горячем состоянии в соответст-

153

вии 'с' действующей Инструкцией [3], а труб с высаженными внутрь

И наружу концами и коническими стабилизирующими поясками (ти­

пы 3 и 4 по ГОСТ 631-75) - по специальной Инструкции ВНИИБТ

-РД 39-2-286-79 [8].

Для лучшего сопряжения соединяемых деталей (типы 1 и 2 по

ГОСТ 6:31-75) необходимо производить сеol'lективный подбор зам­

КОВЫХ деталей (или соединительных муфт) к трубам по фактиче­

ским нйтягам резьб.

На l:онец трубы с резьбой, имеющей натяг в пределах ПJ}ЮСОВО­ го допуска (2,4-4,8 мм), подбирают для навинчивания замковую деталь с резьбой, имеющей натяг в пределах минусового допусr...:а (8-5,6 мм), и, наоборот, на конец трубы с резьбой, имеющей на­

тяг в пределах МИ,нусового допуска (2,4-0 мм), навинчивают зам­

КОВУЮ деталь с повышенным натягом в пределах 8-10,4 мм. На конец трубы с резьбой, имеющей номинальный натяг 2,4 мм, на­

винчивают замковую деталь с номинальным натягом резьбы. Сле­

довательно, суммарные натяги при сборке труб типов 1 и 2 .(ГОСТ 631-75) с замками (ГОСТ 5286-75) должны составлять 10,4 мм.

При подборе замков к трубам желательно также обратить вни­ мание на отклонения по конусности их резьб. При этом труба и за­ мок ДО.юкны иметь однозначные отклонения со стороны большего диаметра конусов резьбы или, наоборот, только со стороны меньше-

концыl. подобранных деталей (трубы и замка) должны быть за­

маркированы одним и тем же знаком.

Прочность и пло:гность соединения достигаются навинчиванием

вручную на трубу предварительно нагретой замковой детали. Бла­

годаря тепловому расширению нагретая деталь замка может быть

навинчена вручную и доведена до заранее установленных отметок.

При сжатии трубы охлажденным замком создается возможность без больших усилий при креплении создать напряженное состояние

в сопрягаемых деталях. В этом случае заедания резьбы не проис­ ходит. Крепление замков в горячем состоянии - наиболее совершен­ ный метод сборки - получило широкое применение в нефт~про­ мысловой практике.

Контроль процесса свинчивания допускается производить по

метке, нанесенной на трубу с помощью керна. На определенном

расстоянии от торца подготовляемого конца трубы в сторону ее

тела набивают метку,. служащую в дальнейшем ориентиром для

осевого перемещения нагретой детали замка.

Замковые детали рекомендуется нагревать с помощью специаль­ ных установок индукционного нагрева замков УИНЗ-1, рззработан­ HJ,lX в АзНИПИнефти (см. гл. 24). Температуру в процессе нагрева

замков контролируют путем непосредственного измерения соответ­

СТВУ}l)ЩИМ прибором - термоэлектрическим пирометром, отсчета времени нагрева при постоянном режиме работы печи, при помощи реле времени или другими способами, обеспечивающими необходи­

мую точность замера.

154

С целью повышения герметичности резьбу труб перед навинчи­

ванием нагретых замковых деталей смазывают.

Перед свинчиванием извлеченной из печи нагретой детали зам­

ка резьбу ниппеля или муфты очищают от окалины. Для этого зам­ ковую деталь устанавливают вертикально трубным концом вниз, а

затем постукивают молотком по наружной поверхности.

Нагретую деталь замка навинчивают на трубу по ВОЗМОЖНОСТИ

быстро, усилием одного оператора, до полной остановки ее, ПРИ

навинчивании допускается легкое постукивание молотком по замку.

Соединение считается правильно закрепленным, если торец дета­

ли замка совпадает с предварительно поставленной меткой-ориен­

тиром или перекрывает ее. В тех случаях, когда торец детали зам­

ка не дойдет до метки, соединение бракуется. Дополнительное до­

крепление резьбового соединения после охлаждения детали замка

не допускается (процесс навинчивания приводится в гл. 24).

Для обеспечения высокого качества крепления резьбового сое­

динения рекомендуется процесс нагрева и навинчивания замков на

трубы производить в закрытом помещении.

При проведении работ по горячему креплению замков необходи­

мо обеспечить условия техники безопасности, промышленной сани­

тарии и электробезопасности.

При качественной сборке бурильных труб с замками проверка герметичности опрессовкой не обязательна.

Прочности и плотности соединения можно достичь и навинчива­ нием детали замка на бурильную трубу вручную с последующим принудительным докреплением резьбового соединения машинными

ключами с обеспечением необходимого крутящего момента. В этом

случае прочно~ть и плотность соединения достигаются за счет де­

формации сопрягаемых поверхностей, получающейся вследствие

осевого перемещения одной детали по отношению к другой и при­

водящей, как правило, к заеданию и порче резьбы. В настоящее время этот способ почти полностью заменен описанным выше более совершенным способом крепления замков в горячем состоянии.

Все бурильные трубы, поступившие в трубное подразделение,

подготовляются к эксплуатации и на основании заказа-заявки бу­

ровых предприятий, согласоЙанной с производственным объедине­ нием, собираются в комплекты, которые в последующем в значи­ тельной степени упростят их учет и отработку.

В комплект включаются бурильные или утяжеленные бурильные трубы одного типоразмера, одной группы прочности и, если это возможно, одного завода-изготовителя. Запрещается разобщать

комплект. В исключительных случаях разрешается дополнять его

новыми трубами того же типоразмера и такой же группы проч­ ности, что И трубы комплекта, или трубами с более высокими ме­ ханическими показателями. Новые бурильные трубы можно вво­

ДИТЬ в комплект на протяжении только данного календарного го­

да; после окончания года пополнение комплекта новыми трубами

следует прекратить.

Состав комплекта по количеству бурильных труб и д.l1ше не

155