Бурильная труба - Drill pipe

Бурильная труба - это полые тонкостенные трубы из стали или алюминиевого сплава, которые используются на буровых установках . Он полый, чтобы буровой раствор закачивался в скважину через долото и обратно в затрубное пространство . Он бывает разных размеров, прочности и толщины стенок, но обычно имеет длину от 27 до 32 футов (диапазон 2). Существуют модели большей длины, до 45 футов (диапазон 3).

Фон

Буровые штанги должны быть спроектированы так, чтобы передавать крутящий момент при бурении на комбинированные длины, которые часто превышают несколько миль вниз в земную кору , а также должны быть способны противостоять перепадам давления между внутренним и внешним (или наоборот) и иметь достаточную прочность, чтобы приостановить общую вес более глубоких компонентов. Для глубоких скважин требуются дорогие трубы из закаленной стали, и владельцы тратят значительные усилия на их повторное использование после завершения скважины.

Использованная бурильная штанга проверяется на месте или за его пределами. Ультразвуковой контроль и модифицированные инструменты, подобные сферометру , используются на объектах инспекции для выявления дефектов из-за усталости металла , чтобы предотвратить разрушение бурильной колонны во время будущего бурения скважин. Бурильные трубы чаще всего считаются премиум-классом, который составляет 80% остаточной стенки тела (RBW). После проверки, определяющей, что полоса разрешения ниже 80%, труба считается трубой Класса 2 или трубой с «желтой полосой». В конечном итоге бурильные трубы будут классифицированы как лом и отмечены красной полосой.

Бурильная труба - это часть всей бурильной колонны. Бурильная колонна состоит из бурильных труб и компоновки низа бурильной колонны (КНБК), которая является трубчатой ​​частью, ближайшей к долоту. КНБК будет состоять из толстостенных тяжелых бурильных труб (HWDP) и утяжеленных бурильных труб, которые имеют больший наружный диаметр и обеспечивают вес буровому долоту и жесткость буровой компоновки. Другие компоненты КНБК могут включать забойный двигатель, прибор для измерения во время бурения (MWD), стабилизаторы и различные специальные скважинные инструменты. Буровая штанга включает в себя всю бурильную колонну, а также ведущую трубу, которая передает вращение и крутящий момент на бурильную трубу в верхней части.

См. Схема буровой установки в разделе Буровая установка (нефть) .

Производственный процесс

Современные бурильные трубы изготавливаются путем сварки как минимум трех отдельных частей: замкового замка, бурильного замка и трубы. Неочищенные трубы производитель бурильных труб получает со сталелитейного завода. Затем концы труб высаживают, чтобы увеличить площадь поперечного сечения концов. Конец трубы может быть высажен снаружи (EU), выстроен изнутри (IU) или выстроен изнутри и снаружи (IEU). Стандартные максимальные размеры высадки указаны в API 5DP, но точные размеры высадки являются собственностью производителя. После высадки труба подвергается термообработке. Сталь для бурильных труб обычно закаливается и отпускается для достижения высокого предела текучести (обычно предел текучести труб составляет 135 тысяч фунтов на квадратный дюйм).

Замки (соединители) также принимаются производителем в виде зеленых трубок. После термической обработки закалкой и отпуском замки нарезают на внутреннюю (внутреннюю) и внутреннюю (внутреннюю) резьбу. Замки для замков обычно имеют размер SMYS 120 тысяч фунтов на квадратный дюйм, а не 135 тысяч фунтов на квадратный дюйм трубы. Обычно они жестче трубки, что увеличивает вероятность усталостного разрушения в месте соединения. Нижний SMYS на соединении увеличивает сопротивление усталости. Стали с более высокой прочностью обычно более твердые и хрупкие, что делает их более подверженными растрескиванию и последующему распространению трещин под напряжением.

Трубы и замковые соединения сваривают сваркой трением с вращательной инерцией или прямым приводом . Трубка удерживается неподвижно, а замковое соединение вращается на высоких оборотах. Замок затем плотно прижимается к высаженному концу трубы, пока замк вращается. Тепло и сила во время этого взаимодействия сваривают их вместе. После удаления «рожков» или лишнего материала линию сварного шва можно увидеть только под микроскопом. Инерционная сварка трением - это традиционный проверенный метод. Сварка трением с прямым приводом контролируется и контролируется до 1000 раз в секунду, что приводит к высокому качеству сварного шва, который не обязательно требует полного режима закалки и отпуска при термообработке.

Рекомендации

Андерсон, Роберт О. (1984). Основы нефтяной промышленности . Норман, Оклахома: Университет Оклахомы Press . ISBN   0-585-19475-0 . Рекомендуемая практика по проектированию буровой штанги и рабочим пределам . Норман, Оклахома: Американский институт нефти . 1998 г.