Расчет колонны бурильных труб при турбинном бурении

При турбинном бурении колонна бурильных труб неподвижна и воспринимает реактивный момент во время работы турбобура. Однако даже при небольшом искривлении скважины бурильная колонна лежит на ее стенках, а реактивный момент воспринимается только нижней частью этой колонны и затухает по мере удаления от турбобура из-за трения о стенки скважины. Поэтому колонна бурильных труб практически разгружена от действия вращающего момента. Расчет бурильных труб при турбинном бурении сводится к определению допускаемой длины колонны с учетом веса турбобура, УБТ и давления промывочной жидкости.

Расчет проводится в приведенной ниже последовательности. Выбирается диаметр бурильных труб. Определяется допускаемая глубина спуска колонны и труб с одинаковой толщиной стенки и одной группой прочности материала:

(9.56)

где Q_p - допускаемая растягивающая нагрузка для труб нижней секции, МН

(9.57)

σ_т - предел текучести материала труб, МПа; F_т.р - площадь сечения труб, м2; n - коэффициент запаса прочности, n=1,3 для нормальных условий,  n=1,35 для осложненных условий; Q_пр - предельная нагрузка, МП, k - коэффициент, k=1,15; G - вес забойного двигателя, МН; Р_т - перепад давления в турбобуре, МПа; q_б.т - вес 1 м бурильных труб, МН; F_k - площадь сечения канала труб. м2.

Остальные обозначения те же, что и в формуле (8.22).

Общая длина колонны:

L=lдоп + lубт                  (9.58)

где  l_убт - длина утяжеленных труб, м.

Если бурильная колонна составлена из труб одного диаметра, но разных толщин стенок или различных групп прочности материала, то такая колонна будет состоять из нескольких секций.

Длина каждой последующей секции определяется по формуле:

(9.59)

где Q_рт, Q_рт-1 - допустимые растягивающие нагрузки каждой последующей и предыдущей секций соответственно, МН; q_б.т.т - вес 1 м труб последующей секции, МН.

Для удобства должна быть выбрана и проверена расчетом такая колонна, которая будет состоять из наименьшего числа секций одного диаметра труб, отличающихся толщиной стенки и группой прочности материала.

Необходимо стремиться применять бурильные трубы с меньшим значением предела текучести, как менее дефицитные и меньшей стоимости.