В нефтяном бурении бурильная труба является незаменимым компонентом.
Что такое бурильная труба?В нефтегазовой промышленности бурильная труба является одним из важнейших компонентов бурового оборудования. Это отрезок трубчатой стали, используемый для бурения через слои горных пород и достижения углеводородных резервуаров глубоко под поверхностью Земли. Бурильные трубы изготавливаются для того, чтобы выдерживать экстремальные условия — сильное давление, высокие температуры и сильные вибрации — при передаче вращательного усилия, необходимого для буровых работ. Понимание основных характеристик и разновидностей бурильных труб имеет жизненно важное значение для специалистов по бурению, поскольку эти элементы существенно влияют на эффективность, стоимость и безопасность на месте. В этой статье будут обсуждаться процесс строительства, технические характеристики и размеры бурильных труб, а также соображения по весу.
Как изготавливается бурильная труба?
Бурильные трубы производятся в соответствии со строгими отраслевыми стандартами, чтобы гарантировать, что они выдерживают суровые условия бурения. Обычно процесс начинается с выбора высококачественной стали, которая обеспечивает необходимую прочность и гибкость. Вот схема процесса производства бурильных труб:
1. Выбор стали и первичная обработка
Стальные заготовки, обычно изготавливаемые из углеродистой или легированной стали, выбираются из-за их прочности. Затем эти заготовки нагреваются до чрезвычайно высоких температур, что делает сталь достаточно пластичной для формования.
2. Горячая прокатка и прокалывание
После нагрева сталь проходит через стан горячей прокатки, чтобы удлинить ее в трубчатые формы. Трубы подвергаются прошивке, процессу, который выдалбливает центр, образуя базовую форму трубы.
3. Термическая обработка
Для повышения прочности и усталостной стойкости бурильная труба проходит ряд термических обработок, включая закалку, отпуск и закалку. Эти этапы улучшают структуру зерна стали, гарантируя, что она сможет выдерживать экстремальные условия без образования трещин.
4. Резьба и соединение
После термообработки оба конца бурильной трубы обрабатываются для нарезания резьбы. Эта резьба имеет решающее значение, позволяя секциям бурильной трубы надежно соединяться и образовывать длинную непрерывную линию от буровой установки до дна скважины.
5. Проверка и тестирование
Каждая бурильная труба проходит строгие испытания на соответствие отраслевым стандартам. Это включает неразрушающий контроль (неразрушающий контроль) для проверки поверхностных трещин или внутренних дефектов. Трубы также подвергаются испытаниям на растяжение и ударную вязкость, чтобы убедиться, что они соответствуют требованиям прочности.
6. Покрытие и отделка
Наконец, каждая труба покрывается для защиты от коррозии и износа. Эти покрытия увеличивают долговечность бурильной трубы, особенно в коррозионных средах бурения, таких как морские буровые установки.
В результате получается прочная и долговечная бурильная труба, способная передавать необходимый крутящий момент и выдерживать давление, возникающее глубоко под землей.
Какова длина бурильной трубы? Какова длина колонны бурильных труб?
Длина бурильной трубы может значительно варьироваться в зависимости от применения и требований проекта бурения. Как правило, стандартные длины бурильных труб попадают в одну из трех категорий, часто называемых Диапазон 1, Диапазон 2 и Диапазон 3:
Диапазон 1: Обычно составляет от 18 до 22 футов (от 5,5 до 6,7 метров).
Диапазон 2: наиболее распространенный диапазон в отрасли, от 27 до 32 футов (от 8,2 до 9,8 метров).
Диапазон 3: Самый длинный тип, длиной от 38 до 45 футов (от 11,5 до 13,7 метров).
Наиболее распространенной длиной, используемой в современных буровых работах, является диапазон 2, который обеспечивает баланс между удобством управления и необходимостью достижения глубоких подземных пластов.
Соединения бурильных труб предназначены для сборки, образуя удлиненную трубную сборку или бурильную колонну, которая простирается от буровой установки до целевого пласта. Длина каждого соединения стратегически выбирается для поддержки типа буримой скважины и оборудования на буровой установке.
Какова длина колонны бурильных труб?
«Стенд» бурильных труб относится к двум или трем соединениям, которые предварительно собраны и установлены вертикально на вышке, готовые к использованию в процессе бурения. Стенды обычно организованы в двойные (два соединения), тройные (три соединения) или даже четверные (четыре соединения) в зависимости от высоты и технических характеристик буровой установки.
Двойные: состоят из двух соединений, общая длина которых обычно составляет 54–64 фута (16,5–19,5 метра).
Тройные: наиболее распространенная конфигурация, эти трибуны состоят из трех соединений, обычно их длина составляет 81–96 футов (24,6–29,3 метра).
Квадраты: редко используемые, квадростенды состоят из четырех соединений и могут достигать длины 108–128 футов (32,9–39 метров).
Выбор между двойными, тройными или четверными зависит от высоты вышки на буровой установке и глубины скважины. Более высокие вышки могут вмещать более длинные стенды, сокращая время и усилия, необходимые для соединения отдельных соединений во время бурения.
Сколько весят клинья бурильных труб?
Клиновые захваты для бурильных труб — это клиновидные устройства, используемые для захвата и подвешивания бурильной колонны, когда она не бурится активно. Они удерживают бурильную колонну на месте, оказывая внешнее усилие, создавая прочное удержание трубы.
Вес клиньев бурильных труб варьируется в зависимости от размера трубы, для которой они предназначены, и используемого материала. В среднем, вот примерный диапазон их веса:
Легкие клинья: используются для бурильных труб меньшего диаметра, обычно весят от 45 до 75 фунтов (20–34 кг).
Стандартные клинья: предназначены для труб стандартных размеров и обычно весят 100–150 фунтов (45–68 кг).
Клиновые захваты повышенной прочности: требуются для бурильных труб большего диаметра, могут весить до 250 фунтов (113 кг) и более.
Выбор правильного веса плашек важен для безопасности и эффективности, поскольку использование слишком тяжелых или слишком легких плашек может привести к повреждению оборудования или созданию небезопасных условий труда.
Бурильные трубы являются важнейшими компонентами в буровой отрасли, разработанными из прочных материалов и точной инженерии, чтобы выдерживать требования подземного бурения. Понимание процесса изготовления бурильных труб, от выбора стали до отделки, дает представление о долговечности и прочности, необходимых для достижения целевых пластов. Имея стандартизированную длину от 18 до 45 футов, бурильные трубы изготавливаются для различных глубин и методов бурения. Выбор длины бурильных труб, конфигураций соединений и узлов стендов позволяет буровым бригадам настраивать бурильную колонну в зависимости от глубины скважины, сокращая как время соединения, так и износ оборудования. Аксессуары, такие как клинья бурильных труб, хотя и кажутся незначительными, играют жизненно важную роль в поддержании контроля и устойчивости бурильной колонны, подчеркивая важность каждого компонента в безопасных и эффективных буровых работах.
Бурильные трубы и сопутствующее оборудование остаются основным направлением инноваций в нефтегазовой отрасли, поскольку усовершенствования материалов и конструкций продолжают раздвигать границы достижимого в современном бурении.
