Материал: Трубы нефтяного сортамента

'Таблица 14.3

~OMeHTЫ свинчивания труб

ют путем тщательного контроля за процессом свинчиван-ия, кото­

рое производится до момента совпадения торца муфты с основани­

ем треугольника клейма. Если верхний конец обсадной трубы при {:винчивании имеет биение, то необходимо уменьшить частоту вра­

щения трубы.

Обсадные колонны предпочтительнее спускать с помощью

спайдеров и пневматических клиньев. Применение элеваторов, осо­

бенно для тяжелых колонн, нецелесообразно, так как ухудшается

распределение нагрузки по виткам резьбы, возможна радиальная деформаuия муфты, исключается возможность довинчивания за­

водского конца муфты и др.

.сварка труб над устьем скваЖИНbI

Для сварных колонн в основном используют углеродистую

сталь группы прочности. Д. Для получения высокопрочных труб для сварных колонн применяют сталь марки 20ХГ2Б, которая по прочности относится к группе прочности Л и М и отличается хорошей свариваемостью. '

На наружной поверхности трубы протачивается цилиндриче­

ская шейка под хомут для спуска колонны в скважину.

В таб.!I. 14.4 приводятся механические свойства сталей и харак­

теристика свариваемости.

Таблица 14.4

Механические свойства сталей для труб

296

Таблица 14.5

Характеристика сварочных установок

Трубы можно сваривать как автоматической, так и полуавтома­

тической сварочной установкой. Автоматичуская сварка выполня­

ется как дуговым, так и контактным способом.

Трубы дуговым способом сваривают в защитной среде углекис­

лого газа двухдуговыми установками А-950 (для труб размерами

114-219 мм) и А-1208 дЛЯ труб больших диаметров трехслойным швом за один оборот сварочной головки (табл. 14.5).

Полуавтоматическая сварка труб проводится двумя полуавто­

матами А-537. Сварку выполняют в два прохода одновременно два

сварщика. Трубы толщиной более 12 мм сваривают в три прохода.

При дуговой сварке в защитной среде углекислого газа в каче­

стве электрода применяют проволоку св. 0,8Г2С по ГОСТ 2246-70. Используют также электродопорошковую проволоку ПП-140, в этом случае сварку ведут без углекислого газа. Режимы сварки

приведены в табл. 14.6.

Таблица 14.6

Режимы сварки труб

ГЛАВА 15

АВАРИИ С ОБСАДНЫМИ КОЛОННАМИ И МЕРЫ ИХ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ

Анализ промысловых данных показывает, что среди других ви­

дов аварий нарушения обсадных труб и колонн являются наиболее распространенными. Эти нарушения встречаются как при спуске

икреплении колонны, так и в процессе освоения и эксплуатации

скважины.

Аварии с обсадными колоннами, в особенности при больших

глубинах скважин, вызывают серьезные осложнения, снижают про­ изводственные показатели буровых предприятий и отрицательно сказываются на себестоимости буровых работ. Изучение аварий с обсадными колоннами позволяет классифицировать их на следую­

щие группы.

Нарушения обсадных колонн под действием В'нутренних давлений

Нарушения обсадных колонн под действием внутренних давле­ ний - наиболее распространенный вид аварий. Они обычно про­

исходят при процессах, связанных с действием повышенных давле­

ний: при продавливании раствора перед промывкой скважины пос­

ле спуска обсадной или потайной колонны, выдавливании цемент­

ного раствора за колонну при креплении скважины, росте внутрен­

них давлений в колонне в результате экзотермической реакции при

твердении цементного раствора, создании повышенных внутренних

давлений при испытании обсадной колонны на герметичность, воз­

никновении больших внутренних давлений при ликвидации водо­ газопроявлений и других ремонтных работах.

Наибол-ее частым повреждениям От внутренних давлений под­ вержены обсадные эксплуатационные колонны, в отдельных случа­

ях - промежуточные колонны и реже - кондукторы и направле­

ния..

Как показали· проводившиеся за длительное время исследования случаев аварий, причинами нарушений обсадных колонн и труб

могут служить самые различные факторы.

Нередко давления, зарегистрированные при разрыве труб в про­

цессе гидроопрессовки, оказываются значительно ниже расчетных.

В таких случаях лабораторная проверка разрушенных труб обыч­ но обнаруживает у них дефекты металлургического происхожде­ ния - плены, закаты металла, трещины или не снятые термообра-

боткой большие внутренние напряжения. .

Иногда лабораторный анализ материала труб колонны, разор­

вавшейся от внутреннего давления, не обнаруживает у них дефек­ тов заводского характера. По-видимому, в этих случаях действуют невыявленные дополнительные нагрузки, повлекшие за собой на­ рушения прочности обсадных колонн.

Важный фактор, отрицательно действующий на прочность ко­ лонн, - резкое изменение температуры скважины. Нагрев колон-

298

реJiьчатого типа, во избежание роста З9колонной чрезмерных гид­

ростатических давлений, следует в процессе спуска колонны тща­

тельно следить за уровнем жидкости в ней и систематически за­

полнять ее в соответствии с lIЛаном спуска.

Случаи смятия труб эксплуатационных колонн диаметром 168 мм

именее в процессе спуска их в скважину почти отсутствуют.

Причиной смятия промежуточных колонн при проводке скважи­

ны часто является влияние горного давления в зоне пластичных и

текучих пород. Смятию способствует протирание стенки труб бу­

рильными замками, долотами и другими инструментами в процес­

се спуско-подъемных операций и бурения скважины роторным спо­ собом.

Как было установлено наблюдениями, значительное количество

случаев смятия колонн приходится на концы обсадных труб с резь­

бами заводского крепления. Это объясняется те,М, что сопротивление смятию резьбовых концов по сравнению с TeJ'IOM трубы несколько ниже. Поэтому при спуске обсадных колонн со слабо закрепленными резьбовыми соединениями происходит смятие этих концов труб. Не прикрытая муфтой часть резьбы отрицательно влияет на устойчи­ IЮСТЬ трубы против внешних давлений.

О повреждении колонны судят по увеличению нагрузки на крю­

ке, падению уровня жидкости за колонной, поступлению жидкости

в колонну из затрубного пространства. С целью предупреждения

смятия расчет колонн следует проводить с учетом влияния горного

давления и возможного износа труб.

Нарушения обсадных труб под действием растягивающих

нагрузок

Под действием растягивающих нагрузок могут произойти стра­ гивание и вырыв труб из резьбового соединения или обрыв трубы по телу. Поскольку у обсадных труб прочность нарезанных концов

ниже прочности тела трубы, нарушение колонны под действием

растягивающих нагрузок происходит чаще по причине выхода

трубы из муфты. Это сопровождается незначительной деформа­ цией ре'зьбы трубы и муфты. Образующая конуса резьбы трубы принимает форму изогнутой линии, шаг резьбы несколько растяги­ вается, а профиль витков приобретает наклонную форму. Невоору­ женным глазом бывает трудно обнаруживать явные признаки де­ формации резьбы.

Обрыв труб по телу под действием растягивающих нагрузок

встречается редко (при наличии в их теле дефектов металлургиче­

ского происхождения).

Причины, приводящие к срыву резьбовых соединений под дей­ ствием расчетных нагрузок, довольно многообразны, но некоторые

из них повторяются сравнительно часто.

Прочность и плотность резьбового соединения достигаются свин­

чиванием его крутящим моментом оптимальной величины и приме­

нением смазки соответствующего качества. При этом как геомет-

.100