Види бурових труб, характеристики, особливості використання

Зміст:

Особливості бурильних труб
Види бурових труб
Звичайні бурові труби
Обтяжені
Провідні
Інші види бурильних труб

Одним з елементів бурових установок є бурильні труби, які забезпечують з'єднання між різальним інструментом і приводом обладнання. За допомогою труб забезпечується спуск у свердловину, створення необхідного моменту обертання і передача зусиль, а також передача інструментів зі свердловини на поверхню.

Крім того, за допомогою бурильних труб передається спеціальний розчин, що охолоджує частини обладнання. У цій статті мова піде про бурові труби, їх особливості та застосування.

Особливості бурильних труб

Труби для бурових установок не мають з'єднувальних швів, а кріплення деталей забезпечується спеціальними замками з різьбою. Бурильні труби, які є частиною конструкції, з'єднуються спеціальними ніпелями. Всі види деталей, використовуваних в бурильних апаратах, виробляються згідно з певними стандартами та нормами. Самі труби можуть мати квадратний або круглий перетин.

Залежно від матеріалу виготовлення виділяють наступні види бурильних труб:

1. Сталеві труби. Вироби зі сталі найбільш поширені. Діаметр сталевої бурильної труби може змінюватись в межах від 34 до 168 мм Стандартний діаметр, найчастіше використовуваний в буровому обладнанні – 60 мм. За допомогою цих труб здійснюється колонкове буріння, що припускає високу швидкість обертання долота, тому порода руйнується по кільцевій траєкторії. Сталеві труби мають підвищений ступінь надійності, тому їх застосовують для видобутку алмазних порід.
2. Труби з легких сплавів. Вироби з таких сплавів можуть мати різні характеристики та особливості (одним з варіантів труби з легкого сплаву є конструкція з потовщеними кінцями та круглим перетином профілю). Товщина стінки легкосплавних труб варіюється в межах від 9 до 17 мм.

Бурове обладнання виготовляється пресуванням. Сировина, що обробляється цим методом, повинна попередньо пройти термічну обробку, яка підвищить характеристики вихідного матеріалу. Для з'єднання деталей використовуються замки, які відрізняються досить легкою конструкцією.

Для покращення характеристик міцності торцеві частини деталей потовщують, в результаті чого збільшується вага бурової труби. До крайніх ділянок труби зварювальним методом кріпиться спеціальна муфта та замковий ніпель.

Виробничі лінії з виготовлення бурового обладнання враховують всі вимоги, що пред'являються до даних деталей, тому на виході, незалежно від групи міцності бурильних труб, виходять якісні елементи, здатні виконувати свої функції протягом всього експлуатаційного періоду.

Найважливішою якістю, якою має володіти бурове обладнання, є висока опірність корозії. Річ у тому, що велика частина деталей постійно піддається впливу вологи, тому необхідно звести до мінімуму ризик руйнування матеріалу. Збільшення стійкості до корозії досягається за рахунок спеціальних обробок. Те ж стосується різьбового з'єднання й інших з'єднувальних елементів – всі вони повинні покриватися антикорозійним змащенням.

Види бурових труб

Всі бурильні труби діляться на два основних види:

1. Цільні. Ця категорія виробів - монолітна деталь, що має потовщення по краях. Виробництво таких елементів здійснюється за описаною вище схемою: спочатку деталі розжарюються, а після цього проходять механічну обробку.
2. Збірні. З точки зору виробництва, основна відмінність збірних бурильних труб полягає у використанні гарячекатаної заготовки. Такі елементи обладнуються спеціальними елементами, які прикручуються до країв труби.

Ще один спосіб класифікації бурових труб передбачає їх поділ залежно від матеріалу виготовлення. Як базова сировина може виступати сталь або легкі сплави.

Крім того, існує класифікація, згідно з якою виділяються такі типи деталей:

• звичайні;
• обтяжені;
• ведучі.

Звичайні бурові труби

УВАГА!
Не робіть ПОМИЛОК у розрахунку!
Використовуйте будівельні калькулятори онлайн - розрахунок будівельних матеріалів та конструкцій для ремонту і будівництва швидко та точно.

Для виготовлення звичайних труб може використовуватися сталь або сплави на основі алюмінію. Основною відмінною рисою даного типу труб є круглий поперечний переріз. Товщина стінок цих виробів знаходиться в межах від 4,75 до 11 мм. З'єднання труб можливо через використання замків з конічною різьбою.

Легкосплавні бурильні труби, які теж належать до даного виду, в більшості випадків проходять обробку, яка забезпечує підвищення міцності готових виробів. Краї деталей мають потовщення, що істотно продовжує термін служби труб і збільшує їхню функціональність.

Обтяжені

Для виготовлення обтяжених бурильних елементів використовується переважно сталь, а самі вироби мають круглий профіль перерізу. Базовий матеріал являє собою ковку, яка для зміцнення проходить термічну або механічну обробку. Обтяжені елементи дозволяють передавати на робочі елементи обладнання більші зусилля, для чого і потрібна підвищена міцність.

Крім виробів круглої форми, також застосовуються обтяжені труби з квадратним профілем. Область їх застосування – це свердловини, які при розробці серйозно викривилися. Крім вже описаних видів перерізу профілю, такі вироби можуть мати шестигранний перетин. Обтяжена бурова труба може бути і ведучою, в такому випадку її встановлюють над колоною.

Розміри бурових труб даної категорії мають такий вигляд: товщина стінки знаходиться в межах від 16 до 50 мм, а зовнішній діаметр – від 79 до 279 мм. Стикування окремих елементів в загальну конструкцію здійснюється за допомогою різьбового з'єднання. Кожна обтяжена труба має відповідне маркування і використовується у звичайних умовах експлуатації. Обтяжені бурильні труби можуть працювати на глибині від 2000 до 2500 м.

Враховуючи високий ступінь навантаження, який доводиться витримувати виробам, їх випускають коротшими порівняно з іншими видами. Зменшена довжина дозволяє нормально працювати в складних умовах навіть тим трубам, які розташовані на самому верху конструкції.

Провідні

Форма перерізу ведучих труб може бути досить різноманітною і мати багато граней. Стандартні вироби можуть мати чотири, шість або вісім граней. Як правило, провідні елементи розташовуються вгорі колони. На відміну від обтяжених труб, провідні деталі мають повноцінну довжину, але й збільшену товщину – навантаження досить високі, а обладнання має їх витримувати. Для збільшення товщини використовується внутрішня, зовнішня або комбінована висадка.

Висока товщина бурових труб зумовлена ще й тим, що бурильне обладнання може працювати в досить важких умовах. Наприклад, при розробці розсипчастих гірських порід (піску або щебеню) швидкість зносу обладнання вкрай висока, тому деталі дуже швидко виходять з ладу. Становище погіршується ще й тим, що під нестійкими ґрунтами може бути досить жорстка вода, яка теж істотно скорочує термін служби бурильних труб.

Інші види бурильних труб

Крім стандартних видів труб, описаних вище, є й інші види деталей. Одним з них є труби, на які нагвинчують замки, а краї виробів можуть знаходитися як зовні, так і всередині. Довжина таких труб варіюється в межах від 6 до 11,5 м. Маркування труб з внутрішньою висадкою – «ТБВК», а з зовнішньою – «ТБНК».

Також варто згадати й про труби з привареними краями. Як правило, такі бурильні елементи використовуються для розробки складних і мінливих порід.

Висновок

Галузь виробництва бурового обладнання постійно розвивається, тому поступово з'являються нові види елементів, необхідних для розробки порід. Однак, старі перевірені рішення теж непогано справляються зі своєю роботою і дозволяють розробляти будь-які породи, з якими доводиться стикатися в гірничодобувній промисловості.