Колонковый набор снаряда со съемным керноприемником конст­рукции ВИТРа

1— переходник с наплавками релита; 2 — головка подшипникового узла; 3 — возвратная втулка; 4 — пружина; 5 — стопоры; 6— переходник наружной колонковой трубы; 7— подшипниковый узел; 8—опорное кольцо; 9 — вал; 1О - контргайка; 11—резиновые манжеты; 12— резиновые кольца: 13 — направляющая втулка; 14— упорны» шарико­подшипник; 15— пружина; /б—наружная колонковая труба; 17— керноприемная труба;

/в—стабилизатор; 19— алмазный расширитель; 20 — упорное кольцо; 21— кернорвательное кольцо; 22— корпус кернорвателя; 23— алмазная коронка

Наружные колонковые трубы, имеющие значительную толщину, воспри­нимают крутящий момент, осевую нагрузку и усилие при срыве керна. В целях обеспечения хорошей сбалансированности колонковых наборов к наружным трубам предъявляются повышенные требования по точности изготовления, чистоте обработки, разносторонности и кривизне. Допуск по наружному и внутреннему диаметрам не должен превышать ±0,2 мм; наружная поверх­ность должна иметь четвертый, а внутренняя пятый классы чистоты; кри­визна труб не должна быть больше 0,2 мм на 1 м длины; трубы изготов­ляют из стали 40Х.

Внутренние керноприемные трубы колонковых наборов в процессе эксплуатации не испытывают больших нагрузок, и толщина их в связи с этим составляет 2,2—2,8 мм. Однако требования к точности изготовления керноприемных труб, чистоте поверхности, прямолинейности так же высоки, как и для наружных колонковых труб. На обоих концах керноприемной трубы имеется наружная колонковая резьба: в колонковых наборах ССК-59 это специальная резьба, разработанная ВИТР; Нижняя часть керноприемной трубы центрируется с помощью стабилиза­тора 18, представляющего собой бронзовый подшипник скольжения. Стаби­лизатор размещен в цилиндрической проточке алмазного расширителя и имеет различное число выступов и впадин. К керноприемной трубе 17 снизу присоединяется кернорватель 22. Верхняя часть внутренней керноприемной трубы соединяется с подшипнико­вым узлом 7, который исключает вращение керноприемной трубы в процессе бурения, обеспечивая сохранность керна от разрушения. За головку 2 осу­ществляется захват и извлечение съемного керноприемника. В подшипниковом узле имеются две резиновые манжеты 11, предназ­наченные для сигнализации о заполнении керноприемной трубы керном или о самозаклинивании керна. При самозаклинивании керна керноприемная труба, зависнув на керне, прекращает поступательное движение, в то время как наружная труба продолжает опускаться вниз. Торцовой поверхностью переходник 6 начинает передавать осевую нагрузку на защелки и далее через удлинитель. В результате этого резиновые манжеты начинают сжи­маться и, увеличиваясь по наружному диаметру, перекрывают доступ про­мывочной жидкости к забою. Повышение давления, означающее самозакли­нивание керна, отмечается манометром промывочного насоса.

Керноприемный инструмент - инструмент, обеспечивающий прием, отрыв от массива г/п и сохранение керна в процессу бурения и во время транспортировки по скв. вплоть до извлечения его на пов-ть для исслед. Разновидности: - Р1 - для роторного бурения со сьемным(извлекаемым по БТ) керноприемником, - Р2 – несьемным керноприемником, - Т1 – для турбинного бурения со сьемным керноприемником, - Т2 – с несьемным керноприемником. Типы: - для отбора керна из массива плотных г/п (двойной колонковый снаряд с керноприемником, изолир. от протоков ПЖ и вращающийся вместе с корпусом снаряда), - для отбора керна в г/п трещиноватых, перемятых, или перемежающихся по плотности и твердости (невращ. керноприемн., подвешенный на одном или нескольк. подшипниках и надежными керноотрывателями и кернодержателями), - для отбора керна в сыпучих г/п, легко разр. и размыв. ПЖ (должно обеспечивать полную герметизацию керна и перекрытие керноприемного отверстия в конце бурения)

15. Конструктивные особенности и области применения бурильных труб.

Трубы бурильные ведущие служат для передачи вращения от ротора к бурильной колонне. Бурильные трубы обычно имеют квадратное или шестигранное сечение. Они выполняются в двух вариантах: сборными и цельными. Трубы бурильные с высаженными концами бывают с высаженными наружу и внутрь. Бурильные трубы с приваренными соединительными концами изготавливают двух типов: ТБПВ – с приваренными соединительными концами по высаженной наружу части и ТБП – с приваренными соединительными концами по не высаженной наружу части.Бурильные трубы с блокирующими поясками ТББ отличаются от стандартных труб с высаженными внутрь концами наличием блокирующих поясков на концах трубы, цилиндрической резьбы с шагом 4 мм, упорного соединения трубы с замком, тугого сопряжения с замком. Бурильные трубы со стабилизирующими поясками отличаются от стандартных труб наличием гладких участков трубы непосредственно за навинченными ниппелем и муфтой замка и стабилизирующих уплотнительных поясков на замках, конической (1:32) трапецеидальной резьбы с шагом 5,08 мм с сопряжением по внутреннему диаметр.

Бурильные трубы и соединительные муфты к ним изготовляются следующих размеров (условный наружный диаметр): 60, 73, 89, 102, 114, 127, 140 и 168 мм с толщиной стенок от 7 до 11 мм. Существует несколько разновидностей бурильных труб, различающихся по конст­руктивному исполнению.

1. Трубы бурильные сборной конструкции с навинченными замками

Трубы этой конструкции изготавливаются двух видов: с высаженными внутрь концами и с высаженными наружу концами.

Трубы всех типов изготовляются длиной: 6,8 и 11,5м при условном диаметре труб 60-102 мм; 11,5м - при условном диаметре труб 114-168 мм. Для изготовления бурильных труб и соединительных муфт к ним применяется сталь групп прочности Д, К, Е, Л, М, Р и Т.

Широко распространены бурильные трубы с высаженными внутрь концами. Эти трубы имеют большую толщину высаженного конца, чем тело трубы, и меньшее проходное сечение, в результате чего увеличи­вается сопротивление прокачиваемого раствора (рисунок 16).

Рисунок 16 – Бурильные трубы и муфты к ним

а – с высаженными внутрь концами,

б – с высаженными наружу концами

Трубы с высаженными наружу концами обладают большей прочностью высаженной части, чем трубы с внутрь высаженными концами. Внутреннее сечение этих труб не имеет «переходов» в замках, благодаря чему сопротивление прокачи­ваемой жидкости значительно меньше, чем в трубах с высаженными концами.

1. Трубы бурильные с высаженными внутрь и наружу концами и коническими стабилизирующими поясками – ТБВК, ТБНК

В бурильных трубах с блокирующими (стабилизирующими) поясками за счет удлинения у замковых деталей цилиндрической выточки и обточки гладкого пояска на трубе вблизи резьбы достигается плотное сопряже­ние замка с трубой, навинчиваемого в горячем состоянии. Трубы бурильные с блокирующими поясками позволяют повысить предел выносливости (по сравнению со стандартными трубами) приблизитель­но на 40%.

1. Трубы бурильные с приваренными соединительными концами

Отличительная особенность этих труб - замена резьбы свар­кой в местах соединения замка с трубой (рисунок 17). Трубы между собой соеди­няются крупной замковой резьбой.

Рисунок 17 – Труба бурильная с

приваренными соединительными

концами

Трубы этой конструкции могут быть трех типов:

· ТБП трубы бурильные с приваренными соеди­нительными концами к трубной заготовке, не имеющей высаженных концов, применяют только в турбинном бурении;

· ТБПВ - трубы бурильные с приваренными соединительными концами к трубной заготовке с высаженными наружу концами, применяют как в роторном, так и турбинном бурении;

· ТБПВЭ - отличающиеся от труб ТБПВ конструкцией соединительных концов. Трубы типа ТБПВЭ созданы для бурения скважин электробуром.

1. Трубы бурильные с высаженными наружу концами и нарезанной на них крупной (замковой) резьбой (беззамковые раструбные трубы)

Эти трубы предназначены для использования при бурении с забойными двигателями и в роторном бурении.

Для предохранения от коррозии наружную поверхность каждой трубы и муфты окрашивают. На каждой трубе на расстоянии 0,4-0,8 м от конца выбито клеймо, указывающее следующие данные: марку стали, порядковый номер трубы, номер плавки, месяц и год выпуска, наружный диаметр трубы в дюймах, толщину стенки в миллиметрах, наименова­ние или товарный знак завода-изготовителя, клеймо ОТК. Рядом с клеймом эти же данные нанесены светлой краской. Трубы с левой резьбой имеют посредине широкий поясок, нанесенный светлой краской с надписью «левая». Резьба труб и муфт предохранена кольцами от повреждения.

Для предохранения от коррозии наружную поверхность труб окрашивают. На каждой трубе на расстоянии 40 – 80 см от конца выбито клеймо на котором указывается:

1) марка стали

2) порядковый номер трубы, номер плавки

3) месяц и год выпуска

4) размер (диаметр, толщина стенки)

5) товарный знак завода изготовителя

6) клеймо ОТК.

Если труба имеет левую резьбу, то светлой краской указывается надпись «левая».

16. Принципы расчета бурильной колонны при бурении забойным двигателем.

При бурении скважины с забойным двигателем (турбобуром или электробуром) условия работы бурильной колонны значительно облегчаются. Юна в этом случае не вращается и поэтому испытывает только растягивающие и сжимающие нагрузки, а также реактивный момент забойного двигателя. Последний имеет незначительное значение, в практических расчетах им можно пренебречь. [ 11 ]

Следовательно, увеличение длины полуволны, вызванное влиянием стенок скважины, о-блегчает условия работы бурильной колонны. [ 12 ]

При бурении с забойным двигателем, необходимо определять напряжения в бурильных трубах, или длины секций по допустимым нагрузкам.

Определение допустимой глубины спуска одноразмерной, односекционной бурильной колонны:
Общая длина колонны:

Определение длины одноразмерной, многосекционной бурильной колонны, которая состоит из бурильных труб различной толщины и группы прочности.

Длина нижней (первой) секции:

Длина последующей (второй) секции:

Длина последующей (n-ной) секции:

Определение допустимой глубины спуска двухразмерной, многосекционной бурильной колонны, которая состоит из труб большего диаметра в верхней части:

Длина нижней (первой) секции первой ступени многосекционной колонны:

Длина последующей (второй) секции первой ступени многосекционной колонны:

Длина последующей (n-ной) секции первой ступени многосекционной колонны:

Длина второй ступени многосекционной колонны: