Обсадные трубы для бурения гидрологических скважин
Технические характеристики обсадных труб
Число типоразмеров обсадных труб при гидрогеологическом бурении определяется в основном степенью устойчивости стенок скважины и необходимостью изоляции отдельных водоносных горизонтов. При бурении поисковых и картированных неглубоких скважин применяют обсадные трубы диаметром 108,127 и 146 ниппельного соединения геологоразведочного стандарта по ГОСТ 6238-77.
Крепление глубоких разведочных и эксплуатационных (водозаборных) скважин выполняется трубами нефтяного сортамента с муфтовым соединением. Практикуется также безрезьбовое соединение труб на электросварке, выполняемое непосредственно на устье скважины, что значительно облегчает процесс обсадки ввиду гладкоствольности колонны; при извлечении трубы отрезают.
При бурении скважин на минеральные и термальные воды получили распространение трубы из нержавеющей стали -бесшовные, коррозионностойкие, например марки 10X171113М2Т, 12Х18Н9, 12Х18Н10Т. Для повышения ресурса работы выполняют футеровку — покрытие внутренней поверхности слоем полиэтилена.
Сортамент нефтяных обсадных труб по ГОСТ 632-80 приведен в табл. 7.59.
Основной тип резьбы обсадных труб имеет треугольный закругленный профиль с шагом 3,175 и конусностью 1: 16; имеется короткая и удлиненная резьба (для диаметров 114-245 мм). Кроме того, предусмотрены резьбы с трапецеидальной резьбой ОТТМ (для диаметров труб 114-340 мм), а также трубы с раструбным безмуфтовым соединением ТБО «труба в трубу» (для диаметров 127-194 мм). Длина труб составляет 9,5-13 м; допускается поставка труб (20%) длиной 8-9,5 м и (до 10%) 5-8 м.
При обсадке обычно используют трубы через диаметр или же выполняют обточку муфт, например до диаметров 184, 236, 340, 390 и 440 мм. Для крепления неглубоких скважин применяют также чугунные, асбоцементные и полимерные трубы.
Принадлежности к обсадным трубам
Рис. 7.92 . Принадлежности к обсадным трубам.
а — элеватор с упором под муфту обсадной трубы; б — хомут; в — забивной снаряд; г -трубодержатель лафетный; д — выбивной снаряд; е — забивная резьбовая головка; ж — цепной ключ; и- шарнирный ключ.
Забивной снаряд ( рис. 7.92, в ) предназначен для принудительного погружения колонны обсадных труб в скважину. Нижняя хвостовая часть груза служит для увеличения его массы и двигается в отверстии забивной головки. Масса снаряда 950 кг.
Выбивной снаряд ( рис. 7.92, д ) применяется при извлечении обсадных труб ударами из неглубоких скважин. Выбивание выполняется резкими подъемами штанги с кольцом вверх с помощью лебедки станка.
Забивные башмаки и головки
Забивной башмак ( табл. 7.60 ) предназначен для предохранения нижнего резьбового конца колонны обсадных труб от смятия.
Забивная головка ( рис. 7.92 , е, табл. 7.60 ) служит для предохранения верхнего конца обсадных труб от смятия при их забивании в скважину. Имеются резьбовые головки для труб одного диаметра и многоступенчатые резьбовые — для труб нескольких смежных диаметров.
Таблица 7.60. Параметры забивных башмаков и головок
Диаметр обсадных труб, мм | Забивные башмаки | Диаметр труб, мм | Забивные головки резьбовые | |||
Диаметр, мм | Высота, мм | Масса, кг | Высота, мм | Масса, кг | ||
168 | 192 | 175 | 11 | 325 | — | 94 |
219 | 243 | 225 | 19 | 426 | 210 | — |
273 | 294 | 325 | 30 | 473 | — | 256 |
325 | 346 | 325 | 44 | 680 | 225 | 412 |
377 | 396 | 360 | 57 | |||
426 | 447 | 400 | 77 |
Хомут
Хомут (рис. 7.92, б, табл. 7.61) применяется для спуска и подъема колонны обсадных труб с упором под муфту и для поддержания колонны на весу с захватом в любом месте трубы.
Таблица 7.61. Основные размеры и масса хомутов
Диаметр обсадных труб, мм | Ширина, мм | Высота, мм | Масса, кг | |
Стальные | Из титанового сплава (ВИТР) | |||
168 | 640 | 150 | 41 | — |
219 | 680 | 150 | 43 | 26 |
273 | 750 | 200 | 65 | 28 |
325 | 800 | 200 | 70 | 34 |
377 | 850 | 200 | 75 | 38 |
426 | 900 | 200 | 81 | 40 |
478 | 950 | 250 | 91 | 44 |
529 | 1000 | 250 | 131 | — |
680 | 1100 | 250 | 147 | — |
720 | 1200 | 250 | 157 | — |
820 | 1300 | 250 | 178 | — |
Элеватор
Ключи
Таблица 7.62. Техническая характеристика ключей цепных для обсадных труб
Параметры | Ключи цепные | ||
КЦО-1 | КЦН-2 | КЦН-3 | |
Диаметр труб, мм Крутящий момент, даН-м Длина рукоятки, мм Длина цепи, мм Масса, кг (в т. ч. из титанового сплава) | 60—114 66 660 667 11 | 114—146 170 1570 928 24 | 146—245 300 2100 1377 53 |
Таблица 7.63. Техническая характеристика ключей шарнирных для обсадных труб
Принадлежности к обсадным трубам
Принадлежности к обсадным трубам приведены на рисунке 7.92 .
Рис. 7.92. Принадлежности к обсадным трубам: а — элеватор с упором под муфту обсадной трубы; б — хомут; в — забивной снаряд; г -трубодержатель лафетный; д — выбивной снаряд; е — забивная резьбовая головка; ж — цепной ключ; и — шарнирный ключ.
Забивной снаряд ( рис. 7.92, в ) предназначен для принудительного погружения колонны обсадных труб в скважину. Нижняя хвостовая часть груза служит для увеличения его массы и двигается в отверстии забивной головки. Масса снаряда 950 кг.
Выбивной снаряд ( рис. 7.92, д ) применяется при извлечении обсадных труб ударами из неглубоких скважин. Выбивание выполняется резкими подъемами штанги с кольцом вверх с помощью лебедки станка.
Элеватор корпусной предназначен для спуска и подъема колонны обсадных труб с упором под муфту. Используются элеваторы нефтяного сортамента типа КМ и ЭК с подвесом за штопоры ( рис. 7.92, а ). Их недостаток-излишняя масса, так как они рассчитаны на грузоподъемность нефтяных установок. Облегченные элеваторы для гидрогеологического бурения рассчитаны на грузоподъемность 200 кН.
Забивной башмак ( табл. 7.60 ) предназначен для предохранения нижнего резьбового конца колонны обсадных труб от смятия.
Забивная головка ( рис. 7.92, е, табл. 7.60 ) служит для предохранения верхнего конца обсадных труб от смятия при их забивании в скважину. Имеются резьбовые головки для труб одного диаметра и многоступенчатые резьбовые — для труб нескольких смежных диаметров.
Таблица 7.60. Параметры забивных башмаков и головок
Диаметр обсадных труб, мм | Забивные башмаки | Диаметр труб, мм | Забивные головки резьбовые | |||
Диаметр, мм | Высота, мм | Масса, кг | Высота, мм | Масса, кг | ||
168 | 192 | 175 | 11 | 325 | — | 94 |
219 | 243 | 225 | 19 | 426 | 210 | — |
273 | 294 | 325 | 30 | 473 | — | 256 |
325 | 346 | 325 | 44 | 680 | 225 | 412 |
377 | 396 | 360 | 57 | |||
426 | 447 | 400 | 77 |
Хомут ( рис. 7.92, б, табл. 7.61 ) применяется для спуска и подъема колонны обсадных труб с упором под муфту и для поддержания колонны на весу с захватом в любом месте трубы.
Таблица 7.61. Основные размеры и масса хомутов
Диаметр обсадных труб, мм | Ширина, мм | Высота, мм | Масса, кг | |
Стальные | Из титанового сплава (ВИТР) | |||
168 | 640 | 150 | 41 | — |
219 | 680 | 150 | 43 | 26 |
273 | 750 | 200 | 65 | 28 |
325 | 800 | 200 | 70 | 34 |
377 | 850 | 200 | 75 | 38 |
426 | 900 | 200 | 81 | 40 |
478 | 950 | 250 | 91 | 44 |
529 | 1000 | 250 | 131 | — |
680 | 1100 | 250 | 147 | — |
720 | 1200 | 250 | 157 | — |
820 | 1300 | 250 | 178 | — |
Ключи ( рис. 7.92, ж, и, табл. 7.62, 7.63 ) трубные, цепные и шарнирные предназначены для ручного свинчивания и развинчивания.
Таблица 7.62. Техническая характеристика ключей цепных для обсадных труб
Параметры | Ключи цепные | ||
КЦО-1 | КЦН-2 | КЦН-3 | |
Диаметр труб, мм Крутящий момент, даН-м Длина рукоятки, мм Длина цепи, мм Масса, кг (в т. ч. из титанового сплава) | 60-114 66 660 667 11 | 114-146 170 1570 928 24 | 146-245 300 2100 1377 53 |
Таблица 7.63. Техническая характеристика ключей шарнирных для обсадных труб