Буровые трубы – цена зависит от их вида и особенностей

Бурильные трубы: их виды, характеристики и применение в скважинах различного назначения

Трубы для бурения входят в состав бурильных установок. Они выполняют роль связующего звена между режущим инструментом (долотом) и бурильной аппаратурой. Эти детали нужны для спуска в скважину, образования нужного вращения и нагрузки, а также подъёма рабочих инструментов со дна скважины на поверхность. Помимо этого, они осуществляют подачу бурильного раствора, который выполняет функцию охлаждения режущего элемента. Скважины, которые бурят с помощью бурильного оборудования, классифицируются по продуктам добывания (нефть газ, вода и прочее).

Для бурения скважин применяются особый тип труб с высокими прочностными характеристиками

Особенности бурильных труб

Технология производства бурильных труб подразумевает отсутствие соединительных швов. Соединение таких изделий производится с помощью замков, которые имеют специальную резьбу. В случае, если они входят в состав колонной конструкции, их объединение между собой выполняется с помощью специальных ниппелей. Производство бурильных деталей регламентируется необходимыми государственными нормами и стандартами. Изделия могут быть с квадратным или круглым сечением.

По материалу изготовления бурильные трубы бывают двух типов.

Стальные бурильные трубы. Самый распространённый вид. Труба СБТ может обладать диаметром от 34 до 168 мм. Чаще всего в бурильных работах используются детали с диаметром 60 мм. С помощью их осуществляется так называемое колонковое бурение, при котором долото вращается очень быстро, и разрушение породы происходит по кольцу, а не по всей площади забоя. Трубы стальные бурильные (СБТ) отличаются повышенной надёжностью. Они могут использоваться при добыче алмазов.

Лёгкие сплавы. Детали из лёгких сплавов имеют некоторые особенности в строении (например, утолщённые концы и круглое сечение). Бурильные легкосплавные трубы имеют толщину стенки от 9 до 17 мм.

Важно! В производстве бурильного оборудования используется метод прессовки. Материал, который подвергается прессовке, должен быть предварительно обработан термическим путём для повышения своих технических характеристик. Стыковка таких деталей производится с помощью замков. Замки имеют более лёгкую конструкцию.

Чтобы повысить показатели прочности, используют метод, с помощью которого концы детали утолщаются. К оконцовке трубы путём сварки присоединяют специальную муфту и замковый ниппель. На производстве такого рода требуется повышенный контроль, соблюдаются все требования и нормы безопасности. Повышенная система мониторинга качества является гарантией того, что оборудование будет выполнено качественно и прослужит долгое время.

Бурильные трубы из стали — самый распространенный вид подобных изделий

Одной из самых важных характеристик, которой должны обладать трубы бурильного типа, — это устойчивость к коррозии. Эта характеристика обусловлена особенностями применения данных деталей. Нужных антикоррозийных показателей добиваются путём нанесения на поверхность заготовки защитного слоя, который может быть представлен бесцветным лаком или другим веществом. Защита резьбы и соединительных деталей труб осуществляется с помощью специальной антикоррозийной смазки.

Виды и характеристики бурильных труб

Бурильные изделия разделяют по типу конструкции на:

Цельные. При производстве таких изделий используется монолитная заготовка с утолщениями на концах. Такие элементы подвергаются сначала термическому закаливанию, а затем обрабатываются механическим путём.
Сборные. В отличие от цельных деталей, в производстве сборных применяют горячекатаную заготовку. На таких деталях есть специальные приспособления, которые с помощью завинчивания крепят на концах труб.

Помимо этого трубы классифицируются по материалу, который лежит в основе их производства. Как было сказано выше, такими материалами могут выступать сталь (для производства бурильных труб сбт) или лёгкие сплавы, из которых делают, соответственно, легкосплавные изделия.

У разных производителей бурильные приспособления могут отличаться по ряду признаков, но в большинстве случаев их подразделяют на три основных типа: обычные, утяжелённые и ведущие.

Обычные бурильные трубы имеют тонкие стенки и применяются для бурения в нетвердых типах грунта

Обычные

При изготовлении деталей обычного типа используются только алюминиевые сплавы и составы из стали. Главным отличием этого вида можно назвать наличие круглого сечения в поперечном направлении. Они являются тонкостенными (толщина стенки колеблется от 4.75 до 11 мм). Для их стыковки между собой используют специализированные замки, которые оснащены резьбой конического типа. Труба легкосплавная буровая (относящаяся к этому типу) обычно подвергается специальной процедуре для увеличения прочностных характеристик. Их концы принято утолщать, что помогает им более качественно и длительно функционировать.

Утяжеленные бурильные трубы

Производятся в основном из стали и обладают круглым сечением. Начальный материал представлен поковкой, которую для усиления качественных характеристик подвергают механической или же термообработке. Такие детали осуществляют необходимую для усиления бурения нагрузку на инструмент. Помимо этого, конструкция из такого вида изделий обладает повышенной прочностью.

В случае, если форма скважины при бурении искривляется, применяются утяжелённые бурильные трубы с квадратной разновидностью сечения. Если такая деталь является ведущей, её монтируют сверху колонны. Утяжелённые изделия могут обладать помимо обычных типов сечения ещё и шестигранным.

Толщина стенок у утяжелённого типа изделий варьирует от 16 до 50 мм. Их объединение в бурильную конструкцию происходит с помощью обычной резьбы. Каждая такая деталь имеет специальный маркер «УБТ». Как правило, их используют в обычных условиях. Глубина, на которой они могут осуществлять работу, колеблется от 2000 до 2500 м. Диаметр наружный такой трубы может быть от 79 до 279 мм.

Тяжелые трубы отличаются большой толщиной стенки и соединяются при помощи резьбы

Помимо этого, эти изделия переносят большую часть нагрузки (из-за того, что помещаются вверху всей конструкции). Для того, чтобы выдерживать её, такая буровая труба производится с уменьшенными размерами – она более короткая, нежели прочие типы.

Ведущие

Имеют многогранное сечение. Очень часто их размещают в верхней части колонны (оттуда и название). Отличительная черта этих изделий заключается в том, что они обладают четырёхгранными, шестигранными и восьмигранными видами сечения. Этот вид труб не бывает укороченным, как утяжелённые бурильные трубы. Но, для того, чтобы выдерживать огромные нагрузки, их стенки утолщают. Процесс утолщения происходит при помощи различных типов высадки. Высадка может быть внутренней, наружной или комбинированной.

Важно! Существуют непостоянные, рассыпчатые типы горных пород. К ним относятся: гравий, песок, щебень. Проникновение сквозь такую почву влечёт за собой быстрый износ бурильного оборудования. Бурильные и обсадные изделия, осуществляя работу в таких условиях, гораздо быстрее выходят из строя. Помимо этого, неустойчивые грунты могут содержать повышенное количество металлов, а, соответственно, и высокий коэффициент жёсткости воды.

Другие типы бурильных труб

Помимо вышеперечисленных, встречаются и другие типы труб для бурения. Например, существует вид, в котором замки навинчиваются на деталь. Концы таких изделий могут выходить наружу или внутрь. Их длина колеблется от 6 до 11.5 м. Они всегда помечаются маркировкой «ТБВК», если высадка проходит внутрь, и «ТБНК» — при наружной.

Ещё одна разновидность труб, о которой стоит упомянуть — это детали с приваренными концами. Их используют при прохождении через сложные типы породы.

Разработка бурильных приспособлений не стоит на месте и в будущем наверняка будут придуманы новые типы труб, функциональные характеристики которых будут гораздо выше, чем у нынешних. На сегодняшний же день существующие типы бурильных труб имеют все необходимые свойства для эффективной работы в добывающей сфере.

Труба буровая бу (с буровых вышек)

Изделия в виде буровых трубных профилей используются для функционирования буровых установок – специальных устройств, предназначенных для автоматической добычи природных ресурсов. Буровая труба располагается в одном из слотов установки и определяет глубину ее работы. Отличительной особенностью буровых вышек является возможность демонтажа труб после использования, чем обусловлено наличие на рынке буровых труб б/у. Многие из них подвергаются восстановлению с последующей реализацией.

Назначение буровых труб

Изделия бурильные применяются с целью передачи вращательного движения механизма к инструменту, посредством которого разрушается порода. Трубный профиль служит элементом конструкции, на который возложена функция перекачки жидкости или воздуха к месту забоя. Однако при этом ей свойственно выдерживать значительные механические нагрузки, связанные с доставкой на глубину инструмента и вращением. В связи с этим к ее качественным характеристикам предъявлены повышенные требования в области прочности и надежности. Утяжеленные буровые трубные изделия нагнетают усилие и передают его режущему инструменту, выдерживая значительные нагрузки. Для промышленного изготовления продукции применимы лишь высокопрочные низколегированные марки стали, такие как 40Х и 40ХН для труб марки УБТС по ТУ 39-076—74, а также марки 45 либо 36Г2С для ТБПВ. Наличие легирования обеспечивает долговечность изделий и возможность их неоднократного повторного использования. В зависимости от вида и типа буровой установки, могут применяться различные типы буровых изделий: улучшенные с поверхностной закалкой, нормализованные с закалкой, а также улучшенные и нормализованные.

Разновидности буровых труб

Для малогабаритных агрегатов используют изделия с конической и трапецеидальной резьбой. Также в ассортименте представлен сортамент с конструктивно приваренными замками ТБСУ, резьбой или высаженными концами, необходимыми для соединения друг с другом. Требования к ним прописаны в ГОСТ Р 51245-99. По специфике и области применения буровые трубы разделяются на три категории:

Обычные трубные профили, которые изготавливаются промышленным способом из сплава стали и алюминия. В сечении такие трубы имеют круглую или поперечную форму, а на их торцах расположены замки, оснащенные конической резьбой;
Ведущие изделия, место установки которых расположено в верхней части колонны. Функцией труб является передача вращательного момента. Изделиям характерен своеобразный внешний вид, обусловленный многогранным сечением;
Утяжеленный трубный металлопрокат, предназначенный для создания необходимого продольного усилия при вращательном движении. Такие трубы отличаются повышенной прочностью, располагаются внизу колонны и формируют вектор силы на рабочий орган, разрушающий породу.

Для бурения водозаборных, газоконденсатных, нефтяных и нагнетательных скважин находят применения технологические бурильные трубы с износостойкими замками и высаженными концами.

Повышенную прочность при бурении обеспечивают утяжеленные бурильные изделия УБТ, наружный диаметр которых варьируется от 73 мм до 273 мм, а длина составляет от 4,5 до 9 метров.

Чтобы создать усиленное давление на долото, а также с целью усиления жесткости конструкции применяются трубы УБТС – утяжеленные бурильные сбалансированные. Ассортимент номенклатуры изделий предполагает наличие труб с диаметром от 79мм до 279мм. Также промышленно изготавливаются немагнитные утяжеленные трубы НУБТ и трубы УБШС – утяжеленные с центральными утолщениями. Ведущие бурильные трубы ВБТС и ВБТ предполагают сборную и цельную конструкции. Трубы могут иметь трехгранную и круглую формы. Чтобы закрепить стенки газовых и нефтяных скважин используют обсадные трубы ТБОС.

Восстановление буровых труб б/у

Процесс реставрации трубных изделий подразумевает комплекс ремонтных работ, который состоит из:

правки существующих геометрических искажений и искривлений под воздействием механического давления прессом;
нарезки новой резьбы для осуществления соединений в узлах;
механической очистки снаружи и внутри от коррозии, налета, остатков изоляции;
нанесения нового слоя защитного и консервационного покрытия;
проведения работ по устранению выявленных, явно выраженных, а также скрытых дефектов.

Использование буровых труб б/у

Буровые трубные изделия часто используются повторно, что обусловлено конструктивными особенностями установок. При этом уровень ответственности их как элементов надежности и безопасности, позволяет применять лишь полностью пригодные изделия, которые не имеют повреждений и не исчерпали собственный ресурс. Требования допустимых отклонений от норм прописаны в ГОСТах.

Чистая буровая труба довольно часто сохраняет свой ресурс и может широко использоваться для создания систем отопления и канализации в частных домах, в строительстве объектов хозяйства, а также в качестве основы для заборов и столбов. Учитывая высокий ассортимент номенклатур, буровые трубы б/у 219×10 зачастую используют при формировании надежного свайного фундамента для проведения малоэтажного строительства. Буровая продукция в виде металлопроката представляют собой надежные и долговечные опоры, предназначенные для сохранения своих качественных характеристик в условиях агрессивных сред и абразивных пород грунта. На основе буровых профилей могут быть построены ангары, склады, гаражи, прочие виды вспомогательных помещений с использованием технологии быстровозводимых зданий.

Буровые трубные изделия б/у имеют самую высокую окупаемость, обусловленную качеством, надежность и высоким ресурсом изделий, пригодных вторичного использования.

Обсадные буровые трубы – их виды и теплоизоляция

Бурение скважин для добычи нефти, газа или воды – это технически сложные работы, при проведении которых не обойтись без использования спецтехники и специальных стройматериалов, предназначенных для обустройства скважины. Пробуренная скважина представляет собой вертикальный канал в слое земной коры, и чтобы стенки этого канала не обсыпались, а добываемые ископаемые не контактировали с грунтом, в скважину погружаются обсадные буровые трубы. Эти трубы служат кожухом для насосного оборудования, а также удерживают добываемые ресурсы в стволе скважины и предотвращают ее обрушение.

Виды обсадных труб для скважин

Современные производители обсадных труб используют для их изготовления различные материалы, поэтому на профильном рынке есть и асбестоцементные, и поливинилхлоридные, и металлические изделия разного диаметра. А в зависимости от особенностей назначения все обсадные трубы подразделяются на три типа:

– Кондукторные – используются для крепления верхних интервалов скважин с целью перекрыть склонные к обрушению осадочные горные породы

– Промежуточные – используются для крепления нижних интервалов скважин

– Эксплуатационные – используются для крепления стенок в продуктивных слоях; в таких колоннах проделываются отверстия, через которые в полость скважины поступают добывающиеся ресурсы.

В буровых колонн из разных материалов есть свои преимущества и недостатки, поэтому выбор данных изделий зависит, прежде всего, от характеристик скважины и особенностей земной коры в месте бурения. К примеру, при обустройстве скважин в районах вечной мерзлоты необходимы не просто очень прочные трубы, а так называемые термокейсы – термоизолирующие обсадные колонны. Одним из российских производителей, предлагающих такие обсадные буровые трубы с термоизоляцией, является завод «СИБПРОМКОМПЛЕКТ», в каталоге которого можно ознакомиться с особенностями термокейсов более подробно.

Металлические обсадные трубы

К металлическим обсадным трубам относятся изделия из обычной конструкционной, нержавеющей, эмалированной и оцинкованной стали. Все обсадные буровые колонны из стали отличаются высокой прочностью, надежностью и долговечностью – средний срок службы этих изделий составляет 40-50 лет. Обсадные трубы именно этого вида используются для обустройства скважин на участках, где есть подвижные грунты, так как только они могут долго противостоять любым подвижкам верхних слоев земной коры.

Трубы из конструкционной стали обычного качества с толщиной стенок 5 мм и 6 мм отлично справляются с значительными статическими и динамическими боковыми нагрузками, однако у них есть один недостаток – подверженность коррозии. При использовании таких труб в водных скважинах из-за постоянного контакта с влагой сталь постепенно ржавеет, и в воде могут появляться примеси ржавчины. Этого недостатка лишены устойчивые к коррозии эмалированные и оцинкованные осадные колонны, а также трубы из нержавеющей стали.

Пластиковые обсадные трубы

Пластиковые обсадные колонны начали использоваться при бурении скважин сравнительно недавно, однако они быстро завоевали популярность благодаря своей экологической безопасности, устойчивости к коррозии, повышенной герметичности соединений и невысокой стоимости. Все пластиковые трубы для скважин делятся на три вида:

1. ПНД – полиэтиленовые низкого давления

2. НПВХ – изделия из непластифицированного поливинилхлорида

3. ПП – полипропиленовые изделия.

Трубы НПВХ являются наиболее прочными из пластиковых изделий и подходят для армирования стенок водных скважин глубиной до 30 метров. Эти изделия можно устанавливать в скважинах на участках с практически любым грунтом, так как материал труб имеет большую плотность и высокую устойчивость к разрывам. Обсадные трубы ПНД и ПП менее прочны, поэтому они применимы только для обустройства скважин глубиной до 20 метров на участках, где нет подвижных грунтов.

Асбестоцементные обсадные трубы

Изделия из асбестоцемента отличаются большой толщиной стенок и хрупкостью, поэтому их нельзя использовать при бурении скважин в местах с подвижными грунтами. Однако они подходят для обустройства скважин большого диаметра на участках, где подвижки грунта исключены. Главными преимуществами асбестоцементных обсадных труб являются:

– Длительный срок эксплуатации (более 60 лет)

– Стойкость к коррозии

– Сравнительно невысокая стоимость.

Теплоизоляция обсадных буровых труб

При бурении скважин на территории, где залегают многолетнемерзлые породы, необходимо позаботиться о теплоизоляции обсадной трубы. Строительство скважин в таких местах приводит к тому, что температурный режим в верхних слоях мерзлых пород нарушается, и они начинают таять. Вследствие таяния запускаются такие геологические процессы, как термоэрозия, заболачивание и проседание грунтов и пород околоствольного пространства, что может привести к обвалу скважины.

Теплоизоляционные обсадные трубы изготавливаются из материалов с низкой теплопроводностью, а также дополнительно изолируются от стенок скважины цементом и скорлупой ППУ – теплоизоляционным элементом из пенополиуретана. Термоизоляция скважин позволяет снизить неблагоприятное влияние работ по добыче нефти на окружающую среду и предотвратить таяние мерзлых пород, защитив тем самым скважину от обрушения.

Автор: Администрация Общая оценка статьи: Опубликовано: 2016.01.27

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Виды буровых труб, характеристики, особенности использования

Одним из элементов бурильных установок являются бурильные трубы, которые обеспечивают соединение между режущим инструментом и приводом оборудования. Посредством труб обеспечивается спуск в скважину, создание необходимого момента вращения и передача усилий, а также передача инструментов из скважины на поверхность.

Кроме того, посредством бурильных труб передается специальный раствор, охлаждающий режущие части оборудования. В данной статье речь пойдет о буровых трубах, их особенностях и применении.

Особенности бурильных труб

Трубы для буровых установок не имеют соединительных швов – крепление деталей обеспечивается за счет специальных замков с резьбой. Бурильные трубы, являющиеся частью колонной конструкции, соединяются специальными ниппелями. Все виды деталей, используемых в бурильных установках, производятся в соответствии с определенными стандартами и нормами. Сами трубы могут иметь квадратное или круглое сечение.

В зависимости от материала изготовления выделяют следующие виды бурильных труб:

Стальные трубы. Изделия из стали наиболее распространены. Диаметр стальной бурильной трубы может варьироваться в пределах от 34 до 168 мм. Стандартный диаметр, чаще всего используемый в буровом оборудовании – 60 мм. Посредством данных труб осуществляется колонковое бурение, подразумевающее высокую скорость вращения долота, поэтому порода разрушается по кольцевой траектории. Стальные трубы имеют повышенную степень надежности, поэтому их применяют для добычи алмазных пород.
Трубы из легких сплавов. Изделия из таких сплавов могут иметь разные характеристики и особенности (одним из вариантов трубы из легкого сплава является конструкция с утолщенными концами и круглым сечением профиля). Толщина стенки легкосплавных труб варьируется в пределах от 9 до 17 мм.

Буровое оборудование производится прессовкой. Сырье, которое обрабатывается данным методом, должно предварительно пройти термическую обработку, которая повысит характеристики исходного материала. Для соединения деталей используются замки, отличающиеся достаточно легкой конструкцией.

Для улучшения прочностных характеристик торцевые части деталей утолщаются, в результате чего увеличивается и вес буровой трубы. К крайним участкам трубы сварочным методом крепится специальная муфта и замковый ниппель.

Производственные линии по изготовлению бурового оборудования учитывают все требования, предъявляемые к данным деталям, поэтому на выходе, независимо от группы прочности бурильных труб, получаются качественные элементы, способные выполнять свои функции на протяжении всего эксплуатационного периода.

Важнейшим качеством, которым должно обладать буровое оборудование, является высокая сопротивляемость коррозии. Дело в том, что большая часть деталей постоянно подвергается воздействию влаги, поэтому необходимо свести к минимуму риск разрушения материала. Увеличение стойкости к коррозии достигается за счет специальных обработок. То же самое касается резьбового соединения и других соединительных элементов – все они должны покрываться антикоррозионной смазкой.

Виды буровых труб

Все бурильные трубы делятся на два основных вида:

Цельные. Данная категория изделий представляет собой монолитную деталь, имеющую утолщения по краям. Производство таких элементов осуществляется по описанной выше схеме: сначала детали прокаливаются, а после этого проходят механическую обработку.
Сборные. С точки зрения производства основное отличие сборных бурильных труб заключается в использовании горячекатаной заготовки. Такие элементы оборудуются специальными элементами, которые прикручиваются к краям трубы.

Еще один способ классификации буровых труб подразумевает их разделение в зависимости от материала изготовления. В качестве базового сырья может выступать сталь или легкие сплавы.

Кроме того, существует классификация, согласно которой выделяются следующие типы деталей:

Обычные буровые трубы

Для изготовления обычных труб может использоваться сталь или сплавы на основе алюминия. Основной отличительной особенностью данного типа труб является круглое поперечное сечение. Толщина стенок данных изделий находится в пределах от 4,75 до 11 мм. Соединение труб возможно за счет использования замков с конической резьбой.

Легкосплавные буровые трубы, которые тоже относятся к данному виду, в большинстве случаев проходит обработку, обеспечивающую повышение прочности готовых изделий. Края деталей имеют утолщение, существенно продлевающее срок службы труб и увеличивающее их функциональность.

Утяжеленные

Для изготовления утяжеленных бурильных элементов используется преимущественно сталь, а сами изделия имеют круглый профиль сечения. Базовый материал представляет собой ковку, которая для упрочнения проходит термическую или механическую обработку. Утяжеленные элементы позволяют передавать на рабочие элементы оборудования большее усилие, для чего и нужна повышенная прочность.

Кроме изделий круглой формы, также применяются утяжеленные трубы с квадратным профилем. Область их применения – это скважины, которые при разработке серьезно искривились. Помимо уже описанных видов сечения профиля, такие изделия могут иметь шестигранное сечение. Утяжеленная буровая труба может быть и ведущей, и в таком случае ее устанавливают над колонной.

Размеры буровых труб данной категории выглядят так: толщина стенки находится в пределах от 16 до 50 мм, а внешний диаметр – от 79 до 279 мм. Стыковка отдельных элементов в общую конструкцию осуществляется посредством резьбового соединения. Каждая утяжеленная труба имеет соответствующую маркировку и используется в обычных условиях эксплуатации. Утяжеленные буровые трубы могут работать на глубине от 2000 до 2500 м.

Учитывая высокую степень нагрузки, которую приходится выдерживать данному типу изделий, их выпускают в более короткой форме по сравнению с остальными видами. Уменьшенная длина позволяет нормально работать в сложных условиях даже тем трубам, которые расположены на самом верху конструкции.

Ведущие

Форма сечения ведущих труб может быть достаточно разнообразной и иметь много граней. Стандартные изделия могут иметь четыре, шесть или восемь граней. Как правило, ведущие элементы располагаются вверху колонны. В отличие от утяжеленных труб, ведущие детали имеют полноценную длину, но и увеличенную толщину – нагрузки достаточно высоки, а оборудование должно их выдерживать. Для увеличения толщины используется внутренняя, внешняя или комбинированная высадка.

Высокая толщина буровых труб обусловлена еще и тем, что бурильное оборудование может работать в достаточно тяжелых условиях. Например, при разработке рассыпчатых горных пород (песка или щебня) скорость износа оборудования крайне высока, поэтому детали очень быстро выходят из строя. Положение ухудшается еще и тем, что под неустойчивыми грунтами может быть достаточно жесткая вода, которая тоже основательно сокращает срок службы бурильных труб.

Другие виды бурильных труб

Помимо стандартных видов труб, описанных выше, имеются и другие виды деталей. Одним из них являются трубы, на которые навинчиваются замки, а края изделий могут находиться как снаружи, так и внутри. Длина таких труб варьируется в пределах от 6 до 11,5 м. Маркировка труб с внутренней высадкой – «ТБВК», а с внешней – «ТБНК».

Также стоит вспомнить и о трубах с приваренными краями. Как правило, такие бурильные элементы используются для разработки сложных и непостоянных пород.

Заключение

Отрасль производства бурового оборудования постоянно развивается, поэтому постепенно появляются новые виды элементов, необходимых для разработки пород. Тем не менее, старые проверенные решения тоже неплохо справляются со своей работой и позволяют разрабатывать любые породы, с которыми приходится сталкиваться в горнодобывающей промышленности.

Обсадные трубы. Буровая установка.

Конструкция скважины влияет на все виды работ, составляющие процесс бурения, и определяет их стоимость и качественное выполнение геологического задания. Важное значение имеет выбор глубины установки башмака конечной (или промежуточной) колонны обсадные трубы. Определяющими факторами при этом являются: устойчивость стенок скважины, минимальный объем работ в скважине при необходимости перебуривания или ликвидации осложнений. Выбор конструкции скважин во многом зависит от характерных и наиболее важных технологических особенностей бурения. Графически конструкция скважины представляет собой разрез (без соблюдения масштаба, скважину условно изображают нисходящей, вертикальной, прямолинейной) вдоль ее оси, на котором указаны линейные и поперечные размеры.

Графическое изображение конструкции с указанием линейных размеров удобнее выполнять в направлении от устья к забою скважины. Поперечные размеры следует указывать начиная с забоя скважины и далее – в направлении к устью скважины. При выборе конструкции скважины следует стремиться к наиболее простым, но в то же время надежным конструкциям. При построении проектной конструкции скважины необходимо стремиться к минимальному количеству ступеней. Каждая ступень должна служить только для установки на ней соответствующей колонны обсадных труб. Если нет необходимости крепления скважины обсадными трубами, то не следует переходить на меньший диаметр, рассчитывая потом на разбуривание ствола скважины, в твердых породах требует много времени, а в мягких может привести к образованию новой ветви в скважине. Переход от большего к меньшему диаметру скважины необходимо осуществлять ниже контакта двух слоев пород.

Нередко контакт двух слоев пород является ослабленным участком. В этом участке могут происходить утечка промывочной жидкости, размывание пород зоны контакта, перемещение колонны обсадных труб вниз по скважине и, в конечном счете, отвинчивание низа колонны, что является сложной аварией. Поэтому под любую колонну обсадных труб необходимо углубить скважину ниже ослабленного контакта слоев не менее чем на 2—5 м и установить башмак колонны на прочном основании. Наконец, в проектной конструкции скважины предусматриваются диаметры обсадных труб и глубины установки их башмаков. Разработанная схема конструкции скважины с краткой, но достаточной характеристикой геологических условий бурения должна легко читаться. В ней все элементы конструкции должны быть увязаны с геологическим строением и возможными зонами осложнений.

Обсадные колонны по своему назначению подразделяются следующим образом: Направление (или направляющая) колонна труб или одна труба, предназначенная для закрепления приустьевой части скважин от размыва буровым раствором и обрушения. Направление, как правило, одно. Однако могут быть случаи крепления скважин двумя направлениями. Обычно направление спускают в заблаговременно подготовленный шурф или скважину и бетонируют на всю длину. Иногда направления забивают в породу, как сваю. Кондуктор колонна обсадных труб предназначен для разобщения верхнего интервала разреза горных пород, изоляции пресноводных горизонтов от загрязнения, монтажа противовыбросового оборудования и подвески последующих обсадных колон. Промежуточная обсадная колонна – служит для разобщения несовместимых по условиям бурения зон при углублении скважины до намеченных глубин. Их может быть несколько.

Эксплуатационная колонна последняя (в порядке установки) колонна обсадных труб, которой крепят скважину для разобщения продуктивных горизонтов от всех остальных пород и извлечения из скважины нефти, воды, песка, газа или, наоборот, для нагнетания в пласты жидкости или газа. Иногда в качестве эксплуатационной колонны может быть использована (частично или полностью) последняя промежуточная колонна. Промежуточные обсадные колонны могут быть нескольких видов: сплошные перекрывающие весь ствол скважины от забоя до ее устья независимо от крепления предыдущего интервала; потайная для крепления только необсаженного интервала скважины с перекрытием предыдущей обсадной колонны на некоторую величину; летучка – специальные промежуточные обсадные колонн (установленные впотай), служащие только для перекрытия интервала осложнений и не имеющие связи с предыдущими или последующими обсадными колоннами. Секционный спуск обсадных колонн и крепление скважин хвостовиками возникли, вопервых, как практическое решение проблемы спуска тяжелых обсадных колонн и, вовторых, как решение задачи по упрощению конструкции скважин, уменьшению диаметра обсадных труб, а также зазоров между колоннами и стенками скважины, сокращению расхода металла и тампонирующих материалов, увеличению скорости бурения и снижению стоимости буровых работ. В тяжелых условиях бурения (искривление ствола, большое количество рейсов) в конструкции скважины предусматриваются специальные виды промежуточных обсадных колонн поворотные или сменные.

Проектная конструкция обязательно составляется на каждую скважину или группу скважин. Она служит основанием для всех инженерных расчетов, связанных с бурением. Для составления проектной конструкции скважины необходимо иметь следующие исходные сведения: назначение и цель бурения скважины; геологическое строение данного участка; проектную длину ствола скважины и ее азимутальное и зенитное направления; необходимый конечный диаметр скважины. Назначение и цель бурения скважины определяют выбор конечного диаметра и возможного способа разрушения пород забоя. Описание геологического строения данного участка или района работ должно отражать: литологический состав горных пород; их физикомеханические свойства и категории по буримости; трещиноватость, раздробленность, сыпучесть, плывучесть с точки зрения устойчивости ствола скважины; набухание при впитывании влаги; наличие водоносных горизонтов; наличие зон поглощения промывочной жидкости или напорных вод; место возможных выбросов в скважину воды или газов; возможное наличие закарстованности (на каких глубинах и в каких породах). Кроме того, необходимо учитывать глубины расположения старых подземных горных выработок. Проектная длина ствола скважины, ее азимутальное направление и зенитные углы существенно влияют на выбор конструкции. Во всех случаях проектант должен учитывать направление скважины, условия ее бурения (с поверхности, из подземной горной выработки, с плавсредства) и глубину. Условия сооружения скважины с учетом ее глубины и направления, прежде всего, влияют на выбор буровая установка, способ выполнения спускоподъемных операций при бурении и т. п. Выбор конечного диаметра скважины, прежде всего, зависит от целей бурения (на твердые, жидкие, газообразные полезные ископаемые или для других целей — подземного выщелачивания, инженерной геологии и др.

В благоприятных геологических условиях (относительно устойчивые породы) зазор между двумя соседними обсадными колоннами (между колонной и стенкой скважины) может быть минимальным. В условиях обрушающихся и набухающих пород при значительной длине интервала обсаживания для беспрепятственного спуска следует предусматривать больший зазор между колонной и стенкой скважины. В монолитных устойчивых породах постановка обсадных колонн вообще может не предусматриваться. Так как конструкция буровой скважины существенным образом зависит от цели и условий бурения, то единой методики проектирования конструкции, справедливой для любой буровой скважины, существовать не может. Ниже рассмотрены методики проектирования конструкций наиболее характерных типов буровых скважин.

По мат. «Бурение скважин различного назначения». Авторы: Сердюк Н.И., Тунгусов А. А., Сауков И. В., Кравченко А.Е и др.

Пластиковая обсадная труба

Обсадные трубы из пластика набрали бешеную популярность и предлагаются любой буровой компанией, мы не являемся исключением и также опускаем их в скважины. Зачастую пластик ставят внутрь стальной обсадной колонны, но некоторые могут обсадить скважину только пластиковыми трубами. Сейчас мы оставим детальный отзыв о пластиковых трубах, в котором выясним, какая скважина лучше из пластика или металла, поделимся своим опытом, развеем некоторые мифы, поговорим об основных отличиях между трубами.
Также расскажем, почему вообще стали использовать ПНД трубу в скважине и не развод ли это.

Для начала определимся, что лучше для скважины ПНД или ПВХ. Как известно ПВХ ядовит и выделяет винилхлорид, некоторые страны давно отказались от его использования. Материал ПНД нейтральный и широко применяется не только для водоснабжения частного дома, но и в городских сетях.

С этим разобрались, далее рассмотрим основные размеры пластиковых труб для скважин и узнаем, какие из них лучше.

Обсадная труба 125 мм

Основной диаметр трубы ПНД для скважин, которая, как правило, устанавливается внутрь стальной 159 мм или 152 мм трубы, но иногда их применяют без металлической обсадной колонны.
В Московской области очень популярна труба ПНД 125 мм со стенкой толщиной 7.1 мм. Если эта 125 мм пищевая синяя труба ставится без стали, то используют версию со стенкой 9 мм.
Вот тут мы расписали все о конструкции металл 159 + пластик 125 мм и зачем это нужно.
На концах 125-й трубы нарезана резьба, посредством которой одна труба соединяется с другой.

Плюсы и минусы обсадной 125 пластиковой трубы:

Дешево. Позволяет существенно снизить стоимость скважины, по сравнению с металлической трубой. Подойдет любой насос для скважины 125 мм в диаметре. Внутренний диаметр этой трубы 111 мм, а значит любой недорогой 4-х дюймовый скважинный насос войдет в нее без проблем.

Нельзя обсаживать скважины без стали на большую глубину.

Обсадная труба 117 мм

Вследствие того, что бурить стали с тонкой 133 мм трубой, толщина стенки которой равна 4.5 мм (и меньше), а внутренний диаметр 124 мм, появилась возможность установить в нее обсадную ПНД 117 мм трубу, где она работает как эксплуатационная колонна.
Узнать зачем нужна скважина 133 мм + ПНД 117 мм можно вот тут.
Это полный аналог описанной выше 125 мм трубы, но чуть меньше. Ее внутренний диаметр 102 мм (на практике 100-101 мм), что дает возможность поставить впритык 4-х дюймовый насос и получить проблемы пытаясь достать его оттуда, когда сломается. Именно поэтому в ПНД 117 мм лучше устанавливать насос диаметром 3 дюйма или 3.5 дюйма.

Достоинства и недостатки 117 мм ПНД трубы:

Предельно дешево. Можно установить 4-х дюймовый насос.

Труба для скважины 110 мм

Данный размер пластиковых труб применяется в бесшовных 133 мм трубах или в усиленных шовных. За счет большей толщины стенки, внутренний диаметр этих 133 мм труб равен 123 мм и в силу технических особенностей, в них невозможно пробурить под пластиковую 117 мм ПНД. Таким образом, мы пришли к трубе еще меньшего диаметра — 110 мм. Толщина стенки этой трубы 6.3 мм, но за счет маленького диаметра, это компенсируется повышенной жесткостью.

Достоинства и недостатки обсадной 110 мм ПНД трубы:

Внутренний диаметр пластиковой 110 мм трубы для скважины составляет около 97 мм, а значит, придется ставить дорогой 3-х дюймовый насос, вроде Grundfos SQ. Но если скважина мелкая, то можно обойтись более демократичными Speroni или китайскими насосами.

Скважина без пластиковой трубы

Бурить артезианскую скважину без использования пластика можно, если имеются напорные горизонты. Например, в случае, если пробурив скважину, вода поднялась в стальные трубы, и насос будет стоять тоже в стальной обсадной трубе. Но даже в таком случае желательно обсадить известняк потому, что это своеобразная порода: может раскиснуть, начнет заваливать ствол…
Это не такая уж большая неприятность, но мы же хотим беспроблемную конструкцию.

В местах, где известняк с прослойками глины, обсаживать известняк нужно всегда, ибо глина будет подкрашивать воду, а затем вовсе затянет скважину. В таких случаях участок с глиной перекрывают сплошной трубой, а в области водоносов делают перфорацию.

В общем и целом, конструкций водозаборной скважины может быть множество и все они зависят от геологии местности, где то это нужно, а где то нет. Поэтому вы не можете выбрать, как делать с пластиком или без него. Пластик — это не роскошь, ПНД труба — это необходимость. Если в вашем случае нужно поставить ПНД, а вы отказываетесь, тогда придется опускать более дорогую стальную трубу.

Некоторые буровые фирмы занижают цену метра бурения, называя стоимость без ПНД трубы. Вы заказываете скважину, а в процессе работ выясняется, что без обсадной трубы из пластика не обойтись и нужно доплатить. Вы либо доплачиваете и остаетесь без сэкономленных 10000 руб, либо буровики берут деньги за разведочное бурение и уезжают, а вы остаетесь без денег и без скважины.
Уважающие себя компании заранее предупреждают о возможной сложности геологии и необходимости использования двойной обсадной трубы.
Вот здесь мы написали больше о возможных обманах со стороны бурильщиков.

Обсадка скважины пластиковыми трубами

Итак, скважина пробурена и обсажена стальной трубой до известняка, вода стоит в известняке и не поднимается в стальные трубы. Вы не можете опустить глубинный насос в голый известняк (потому, что застрянет), поэтому его предварительно обсаживают ПНД трубой и потом в эту трубу ставят насос.
Раньше для обсадки известняка использовали металлические трубы, но они стоят дорого, сегодня конкуренция набрала угрожающие масштабы и в погоне за лучшей ценой все перешли на пластиковые трубы.

При обсадке известняка, пластиковую трубу принято выводить на несколько метров выше воды, чтобы не всплыла.

В народе распространено выводить пластиковую трубу под верх скважины. Это не имеет никакого смысла, достаточно вывести трубу на 3-5 метров выше воды и она уже не всплывет, остальное пустая трата денег.

Распространен миф, что если вывести пластиковую трубу под верх, то это дает дополнительную защиту от грунтовых вод в случае сквозной коррозии стальной трубы. Вынуждены вас огорчить: это не сработает в большинстве случаев. Если проржавеет стальная труба, то вода попадет в межтрубье, оттуда в известняк, а потом к вам в дом. Если же сталь проржавеет очень сильно, то пластик сдавит глинами.
Но иногда реализуют такую конструкцию скважины, когда пластиковую трубу не опускают до дна, а делают своеобразный карман в известняке, где пластик затянет глинами. Это защитит скважину от верховодки даже в случае сквозной коррозии стали.
Часть буровых организаций предлагают поставить пакер в скважину, который выглядит как намотка на пластиковую трубу, он призван закрыть пространство между пластиком и сталью и обеспечить герметичность. Но пока спускают трубу с намоткой в скважину, эта намотка разболтается, порвется и толку от нее не будет. Но главное, что никто никогда не поймет, вышел пакер из строя или нет, вода ведь все равно будет чистая и прозрачная.
Встречаются более сложные варианты пакеров, но это дополнительные деньги, дополнительное время на их установку, а сейчас все компании идут по пути предельного сокращения затрат и никто не будет заниматься этим бесплатно.

А теперь самое популярное: многие буровые организации говорят, что установив пластиковую трубу, вы будете пить воду только из нее. Они просто бросают эту трубу в скважину, и она там болтается. В ней стоит вода, но также вода стоит и между пластиковой и стальной трубой. Об этом говорить не положено, вы ведь все равно это не узнаете. Так работает большинство буровиков без должного опыта.
Естественно, если проржавеет сталь, то верховодка будет у вас в кране.

Как сделать скважину только из пластиковой трубы

Некоторые конторы практикуют обсадку скважины пластиковыми трубами без стальной колонны, дескать, пластик вечный, не корродирует и экологически чистый. Давайте выясним насколько оправдано использовать только пластик в скважине.

Итак, прочность пластика ниже стали, поэтому нужно брать трубу со стенкой не менее 9 мм. При использовании стандартной стенки 7.1 мм, вас ждет смятие обсадной трубы ПНД в скважине.
Это опытом проверенная информация.

Особенно неприятно если такую скважину сделают шабашники. Обычно схема такая: делают скважину, берут деньги и уезжают, затем труба схлопывается, а дозвониться до них уже невозможно. Мы периодически встречаем такие случаи.
Вот один из них:

Далее, сложности с тем, как обсадить скважину пластиковой трубой. Например, стальную трубу можно затереть в известняк и тем самым изолировать затрубное пространство, сталь можно крутить, стучать и с ней все будет нормально. С пластиком же так не выйдет.
Пластиковая обсадная труба просто встает на известняк и дальше как повезет. Поверхность известняка не идеально ровная и между известняком и трубой будут зазоры. Даже если повезло и все работает нормально, то нет никаких гарантий, что, через время, под башмаком обсадной колонны не размоет глинистую пробку и не пойдет грязная вода.

Второй момент в обсадке: пластик в воде всплывает, а скважину обсаживают тогда, когда она стоит заполненная буровым раствором, плотность которого еще выше воды. Вместо того чтобы плотней встать на известняк, пластиковая труба все время стремится наружу с огромной силой. Поэтому ее стараются придавить грузом и ждут, пока трубу обтянет глиной.

Если нужно обсадиться и продолжить бурение в пластиковой трубе, то нужно очень постараться чтобы не разбить эту трубу. Иногда за пластиком может попасться валун, который вдавит ПНД трубу внутрь и при бурении там протрется дырка.
Как вы успели заметить, технология обсадки с ПНД без стали несколько сложней, чем с обычной металлической трубой, а бурят без стали, в основном, новички.

Бурение скважины с пластиковыми обсадными трубами продвигается исключительно с целью экономии средств, ибо цена ПНД трубы ниже стальной.

Какая скважина лучше из пластика или металла

В конце подведем итог, специально для тех, кому лень читать весь материал, мы сразу решим вопрос, какая обсадная труба лучше ПНД или стальная.
Пластик хорош и позволяет снизить цену на бурение, он отлично работает, но если защищен железной трубой. Стальная труба также хороша, но она устанавливается до известняка, а сам известняк нужно обсадить уже пластиком. В наших краях (на юге Московской области) нельзя оставить известняк без обсадки. Поэтому, идеальное сочетание это железо и пластик.
Если нет доверия ПНД, можно переплатить и сделать металл и металл.