Управление бурильной колонной:
Определение: Бурильная колонна представляет собой колонну из бурильных труб, утяжеленных бурильных труб (УБТ) и компонентов КНБК, которая передает энергию и буровой раствор к долоту.
Основная цель: Обеспечить нагрузку на долото (WOB), стабильность ствола скважины и циркуляцию промывочной жидкости.
Критическое обслуживание: Соблюдать стандарт API RP 7G-2 для неразрушающего контроля с целью предотвращения промоин и отворотов (разрушений), вызванных усталостью металла.
| Особенность | Требования к передовой практике | Промышленный стандарт |
| Требования к передовой практике | Каждые 100–200 часов вращения (для скважин с высокими нагрузками) | API RP 7G-2 |
| Защита резьбы (резьбовых соединений) | Использовать высокопрочные протекторы при транспортировке. | API Spec 5DP |
| Смазка | Резьбовая смазка без содержания свинца и цинка (бессвинцовая / бесцинковая резьбовая смазка) | API RP 7G |
| Хранение | Хранение на стеллажах с приподнятыми опорами для предотвращения коррозии и изгиба (прогиба). | ISO 10407 |
Что такое буровая колонна?
Бурильные трубы широко используются в горнодобывающей промышленности, геологическом бурении, разведке нефти и газа и других областях. As an important part of the whole drill string, drill pipe plays a decisive role in the drilling process. Качество бурильных труб, техническое обслуживание и ремонт оказывают важное влияние на эффективность использования месторождения, возникновение аварий на бурильных трубах, затраты на строительство и т. д. The following is only the use of friction welding drill pipe and maintenance management in the construction site, to talk about their own shallow understanding.
At present, the commonly used drill pipe pipe body in domestic oil and gas industry mainly includes: E75, X95, G105 and S135 steel grades. The joint material of drill pipe is mostly SAE4137H. Внешний диаметр тела бурильной трубы составляет 2 3/8 дюйма ~ 6 5/8 дюйма с различными характеристиками. Чем выше марка стали бурильных труб, тем выше прочность и несущая способность. Одно предостережение: когда дело доходит до выбора бурильных труб, более высокая прочность не всегда означает лучшее.
Поскольку в среде бурового раствора снижается коррозионная усталостная прочность бурильных труб. С повышением марки стали, то есть в агрессивной среде. High-steel drill pipe is more sensitive to corrosive media, corrosion fatigue strength decreases more, and corrosion fatigue fracture accidents are more likely to occur. Пользователям рекомендуется выбирать наиболее подходящую бурильную трубу в зависимости от реальной ситуации. В данной области используется принцип «выбор самой низкой стальной трубы, при условии соблюдения требований по прочности». Это снижает стоимость закупок и вероятность несчастных случаев.
Общая конструкция бурильной колонны со сварными соединениями трением
Бурильная труба, сваренная трением, состоит из внутренних и наружных резьбовых соединений. А тело трубы соединялось в единое целое сваркой трением. Бурильная труба вращается под приводом поворотной платформы или силовой головки, передает мощность долоту на забое скважины. И доставляет буровой раствор к режущей поверхности долота. Бурильная труба занимает очень важное место во всей буровой конструкции.
В настоящее время большинство производителей бурильных труб в Китае используют два основных стандарта на бурильные трубы для сварки трением. Стандарт нефтегазовой отрасли SY/T 5114-2014 Китайской Народной Республики. And API 5DP drill pipe specification implementing by the American Petroleum Institute. Что широко признано в мире. Эти два стандарта установили четкие требования к параметрам и эксплуатационным показателям корпуса бурильных труб, соединений, зоны сварки трением и других деталей. Который может быть использован в качестве основной справочной основы для выбора бурильных труб и оценки качества.
Правильное обращение с бурильной колонной и безупречное выполнение операций
То, как вы обращаетесь с бурильной колонной на буровой площадке, напрямую влияет на срок ее службы.
1. Критический момент затяжки соединений (MUT). Неправильный момент затяжки является одной из основных причин разрушения соединений.
— Недостаточная затяжка: приводит к люфту соединения, интерференции резьбы и, как следствие, к промоине (потере герметичности).
— Чрезмерная затяжка: вызывает деформацию упорного торца и «вытягивание» резьбы.
Передовая практика: всегда руководствуйтесь таблицей моментов затяжки производителя для конкретного типа соединения.
- Процедуры свинчивания (стягивания) и спуска
Используйте протекторы резьбы: Не снимайте протекторы до момента готовности трубы к свинчиванию.
Правильная очистка: Очищайте ниппель и муфту неагрессивным (некорродирующим) растворителем перед нанесением резьбовой смазки, сертифицированной API.
Контролируемый спуск: Избегайте «ударов» трубы о клинья, так как это может вызвать микротрещины в замковом соединении.
Протоколы технического обслуживания (предотвращение отказов)
Техническое обслуживание обходится дешевле, чем ловильные работы. Мы подразделяем обслуживание на три этапа:
- Контроль перед началом работ: Перед каждым спуском проводите визуальный осмотр:
Проверьте упорный торец на наличие повреждений: Любые забоины или раковины на уплотнительном торце могут привести к промоине под высоким давлением.
Проверьте резьбу на задиры: Убедитесь, что резьба гладкая и на ней нет следов задиров металл-о-металл.
Неразрушающий контроль согласно API RP 7G-2: Для сред с высокими нагрузками (HPHT или сероводородных сред) регулярный НК обязателен:
Магнитопорошковый контроль: используется для выявления поверхностных трещин в замковых соединениях.
Ультразвуковой контроль: используется для измерения толщины стенки и выявления внутренних дефектов в теле трубы. - После завершения работ и хранение:
Промывка пресной водой: После подъема колонны промойте ее пресной водой для удаления соли и коррозионно-активных буровых растворов.
Правильное размещение на стеллажах: Храните трубы на деревянных или стальных стеллажах с достаточным количеством опор, чтобы предотвратить провисание и остаточные деформации изгиба.
Часто задаваемые вопросы – Бурильная колонна
Вопрос: Какова самая распространенная причина разрушения бурильной колонны?
Ответ: Основная причина — усталость металла, вызванная циклическими напряжениями на участках с высокой интенсивностью искривления (DLS). Для предотвращения отказов необходимы регулярный неразрушающий контроль и правильное управление моментом затяжки.
Вопрос: Как рассчитать максимально допустимое растягивающее усилие для бурильной колонны?
Ответ: Это зависит от группы прочности трубы (например, S135), толщины стенки и коэффициентов безопасности. Всегда обращайтесь к расчетным таблицам нагрузок API RP 7G перед работами в глубоких скважинах.
Вопрос: Как часто следует проверять бурильную колонну?
Ответ: Это зависит от условий бурения. Для обычных наземных скважин полный неразрушающий контроль каждые 500 часов может быть достаточным. Для морских скважин или скважин с высоким давлением и высокой температурой мы рекомендуем проводить НК каждые 100–200 часов вращения.
Вопрос: Можно ли повторно использовать бурильную трубу с незначительно поврежденным упорным торцом?
Ответ: Нет. Даже небольшая забоина на уплотнительном торце может привести к утечке высокоскоростного потока бурового раствора, что вызовет промоину, способную разрушить колонну за считанные минуты. Поврежденные торцы должны быть заново проточены (отремонтированы) в сертифицированной мастерской.
Вопрос: В чем преимущество резьбы, упрочненной накаткой (холодной накатки)?
Ответ: Холодная накатка сжимает (упрочняет) металл во впадине резьбы, значительно повышая сопротивление усталости. Это важно для бурильных колонн, используемых в наклонно-направленных скважинах с высокой интенсивностью искривления.
