Выбор бурильных труб

При вращательном бурении скважин малого диаметра (геологоразведочное бурение, бурение гидрогеологических скважин диаметром до 151мм) применяются бурильные трубы с: ниппельными (имеющими внутреннюю цилиндрическую резьбу с трапецеидальным профилем) и муфтово-замковыми (имеющими коническую резьбу) соединениями, а также утяжеленные бурильные трубы (УБТ).

Основные размеры и параметры перечисленных труб (по ГОСТ 8467-83 и ТУ 14-3-679-78) приведены в табл. 9.1.

Разработаны ГОСТ Р51245-99 «Трубы бурильные геологоразведочные, типы и основные параметры», распространяющийся на бурильные трубы для всех видов, способов и условий геологоразведочного бурения на твердые полезные ископаемые и воду, инженерно-геологических изысканиях, сейсморазведке, и т.д.

Вид соединения бурильных труб выбирается в зависимости от наименьшего основного вида породоразрушающего инструмента.

Ниппельное соединение рекомендуется при диметрах скважин до 76 мм и высокооборотных способах бурения, муфтово-замковое - при проектируемых больших осевых нагрузках и частотах вращения до 400 мин-1, а также при подаче в скважину большого количества промывочной жидкости.

Примерное соотношение наружного диаметра бурильных труб (d_т) муфтово-замкового соединения и основного диаметра скважины (D_скв) принимается равным:

          (9.1)

а при ниппельном соединении:

       (9.2)

Таблица 9.1. Основные размеры бурильных труб и утяжелённых бурильных для колонкового бурения

Тип	Диаметр труб, мм		Диаметр ниппеля, мм		Наружный диаметр замка, мм	Наименьший диаметр отверстия, мм	Масса 1 м труб, кг
	наруж- ный	внут- ренний	наруж- ный	внут- ренний
СБТН	33,5 42 50	24 32 39	34 44 52	14 16 22	- - -	- 20 26	3,4 4,6 6,04
СБТМ	42 50 63,5	32 39 51,5	- - -	- - -	57 65 83	22 28 40	4,6 6,04 8,51
СБТН	42 54 68	33 45 59	42,5 54,5 68,5	16 22 28	- - -	30 36 48	4,16 5,49 7,05
ЛБТН	34 42 54	20 28 36	34 42 54	14 16 22	- - -	- - -	2,3 3,08 4,4
ЛБТМ	54	39	-	-	65	-	4,0
ССК	46 55 70	33,4 45,4 60,4	- - -	- - -	- - -	- - -	4,5 6,0 7,65
КССК-76	70	60	-	-	73	53	7,62
КССК-76М	70	61			Замок 74,5	53
УБТ-Р-73	73	35	-	-	-	22	25,3
УБТ-РПУ-89	89	45	-	-	-	28	36,1
УБТ-108П	108	56	-	-	-	28	52,5

При соединении труба в трубу (снаряды ССК и КССК) это соотношение еще больше.

При бурении на жидкие, газообратные полезные ископаемые и геотермальные источники бурильная колонна состоит из ведущей бурильной трубы, стальных или легкосплавных бурильных труб, УБТ, резьбовых переводников, центраторов и калибраторов.

Компоновку бурильной колонны (одноразмерную или одноступенчатую, составленную из бурильных труб одного и того же наружного диаметра; многоразмерную или многоступенчатую, составленную из труб различных наружных диаметров; многосекционную, составленную из нескольких участков труб одной и той же группы прочности, одного и того же наружного диаметра с одинаковой толщиной стенки и одинаковой конструкцией резьбовых соединений) выбирают исходя из конструкции скважины, способа бурения и горно-геологических условий.

В таблице 9.2 приводятся размеры и масса только стальных бурильных труб с высаженными внутрь и наружу концами.

Таблица 9.2. Размеры, масса и жесткость стальных бурильных труб

Труба			Муфта	Масса, кг
Диаметр, мм		толщина стенки, мм	наружный диаметр, мм	1 м гладкой трубы	двух высадок	муфты
Услов- ный	Наруж- ный
Бурильные трубы с высаженными внутрь концами
60	60,3	7; 9	80	9,15; 11,3	1,5	02.07.11
73	73	7; 9; 11	95	11,4; 14,2; 16,8	2	4,2
89	89	7; 9; 11	108	14,2; 17,8; 21.2	3,2	4,4
102	101,6	7; 8; 9; 10	127	16,4; 18,5; 20,4 22,4	5	7
114	114,3	7; 8; 9; 10; 11	140	18,5; 20,9; 23,3 25,7; 28,0	6	9
127	127	7; 8; 9; 10	152	20,7; 23,5; 26,2; 28,9	6,5	10
140	139,7	8; 9;10; 11	171	26; 29; 32; 35	7,5	14
168	168,3	9; 10	197	35,3; 39,0	9,5	16,7
Бурильные трубы с высаженными внутрь концами
60	60,3	7; 9	86	9,15; 11,3	1,5	2,7
73	73	7; 9; 11	105	11,4; 14,2; 16,8	2,5	4,7
Бурильные трубы с высаженными наружу концами
89	89	7;9;11	118	14,2; 17,8; 21,2	3,5	5,2
102	101,6	8;9;10	140	18,5; 20,4; 22,4	4,5	9,0
114	114,3	8;9;10;11	152	20,9; 23,3; 25,7; 28,0	5,0	11,0
140	139,7	8;9;11	185	26,0; 29,0; 35,0	7,0	15,0

Для бурения неглубоких вертикальных скважин роторным способом рекомендуется применять трубы типа ТБВ, ТБН, ТБВК и ТБПВ; для бурения глубоких скважин в осложненных условиях - трубы типа ТБВК, ТБНК, ТБС и ТБПВ; для бурения вертикальных скважин с использованием забойных двигателей - трубы типа ТБН, ТБНК и ТБПВ; для бурения наклонно направленных скважин с использованием забойных двигателей - трубы типа ТБНК, ТБПВ и ЛБТ.

Наддолотный комплект, обычно принимаемый длиной 500 м, устанавливается над УБТ и составляется из бурильных зруб типа ТБПВ, ТБНК, ТБС, ТБПВ группы прочности Д с максимальной толщиной стенки.

Основные размеры и масса УБТ приведены в табл.9.3.

Таблица 9.3. Основные размеры и масса УБТ

Шифр	Диаметр, мм		Длина, м	Масса/вес 1 м трубы, кг/м и кН/м
	наружный	внутренний
УБТ - 95	95	38	6 и 8	47/0,461
УБТ - 108	108	46	6 и 8	59/0,579
УБТ -146	146	74	6 и 8	98/0,958
УБТ -178	178	90	12 и 8	145/1,42
УБТ - 203	203	100	8 и 12	192/1,88
УБТ-219	719	110	8	220/2,16
УБТ - 245	745	135	7	258/2,53
УБТС2 -120	120	64	6	65/0,635
УБТС2-133	131	64	6	84/,0,824
УБТС2 -146	146	68	6	103/1,01
УБТС2- 178	i178	80	6	156/1,53
УБТС2- 203	203	80	6	215/2,10
УБТС2- 229	229	90	6	273/2,68
У1.ГС2 - 254	254	100	6	336/3,30
VI.IC2 - 254	254	127	6	296/2,90
УБТС2- 273	273	100	6	398/3,90
УБТС2- 273	273	127	6	360/3,53

Примечание.

1. УБТ (горячекатаные) поставляются без проточки под элеватор, УБТС - с проточкой под элеватор.
2. 3вездочкой обозначена резьба укороченного профиля.
3. УБТ изготавливаются из стали групп прочности Д и К, УБТС - из стали 40ХН2МА или 38ХНЗМФА.

В проектах буровых работ гладкие по всей длине горячекатаные УБТ рекомендуется выбирать только для бурения с забойными двигателями; УБТС - для бурения в осложненных условиях; УБТ с квадратным сечением - при бурении интервалов, склонных к самопроизвольному искривлению, а со спиральными и продольными канавками - в условиях повышенной опасности затяжек и прихватов бурильной колонны.

Диаметр бурильных труб выбирается в зависимости от диаметра предыдущей обсадной колонны и способа бурения (см.табл. 9.4)

Таблица 9.4.

Трубы	Способ бурения	Диаметр труб, мм
Обсадные	Забойными двигателями	-	-	-	-	-	178	194	219	245	273	299	324	340	>406
	Роторный	114	127	140	146	168	178	194	219	245	273	299	-	-	-
Бурильные	Забойными двигателями	-	-	-	-	-	89	102	114	127	140 146	140 146	140 146	140 146	168 168
	Роторный	60	60	73	73	89	89	102	114	127	140	140	146	146	168