Проектирование компоновки бурильных труб

• 5.1. Колонна бурильных труб (КБТ) состоит из секций бурильных труб (БТ), идентичных по номинальным характеристикам (типу, наружному диаметру, толщине стенки, группе прочности (марке) материала, типоразмеру замкового соединения). Последовательное расположение секций БТ одного наружного диаметра образуют ступени бурильной колонны.
• 5.2. Согласно Инструкции, на основании которой выполнено методическое пособие, диаметры и длины ступеней бурильной колонны определяется исходя из двух условий:
  • — достижение оптимальных гидравлических соотношений труб в скважине;
  • — обеспечение требуемой прочности КБТ.
• 5.3. Методика проектирования бурильных колонн распространяется на колонны составленные из новых (1 класс) и частично изношенных (II, III классы) бурильных труб. В случае использования БТ II, III классов должны быть изменены по сравнению с 1 классом только значения несущей способности труб при сохранении тех же значений массовых (весовых) характеристик и нормативных запасов прочности.
• 5.4. С целью обеспечения оптимальных гидравлических соотношений в соответствии с внутренним диаметром скважины формируют ступени бурильных колонн (определяются их длины, значение всех подходящих наружных диаметров труб). В зависимости от конструкции скважины способа и условий бурения с учетом приоритета труб и их наличия производится выбор типоразмеров БТ, предназначенных для проектирования бурильных колонн.
• 5.5. Бурильные трубы, которые предназначается использовать располагаются в определенном порядке: при их последовательном переборе производится построение бурильных колонн удовлетворяющих выбранным критериям оптимальности и выбранной цели проектирования (например обеспечения минимальной массы КБТ и т. д.). для достижения указанной цели бурильные трубы должны быть расположены в такой последовательности:
  • — по типам БТ в зависимости от способа бурения в соответствии с приоритетным списком;
  • — внутри каждого типа по возрастанию наружного диаметра;
  • — внутри группы БТ с одним диаметром — по возрастанию толщины стенки;
  • — внутри группы БТС одной толщиной стенки — по возрастанию группы прочности материала;
  • — внутри каждой прочности БТ — по возрастанию наружного диаметра замкового соединения.
• 5.6. Из всех рекомендованных наружных диаметров бурильных труб фиксируется диаметр, соответствующий диаметру обсадной колонны. Затем производится проверка подготовленной последовательности труб на соответствие:
  • — наружного диаметра тела трубы;
  • — наружного диаметра замкового соединения внутренним диаметром соответствующих ступеней скважины;
  • — комплекта параметров трубы (группа прочности, толщина стенки, предел выносливости) для нижней секции (над УБТ) КБТ;
  • — расчетных значений запасов прочности по усталости (для операций с вращением БК) нормативным значениям;
  • — допускаемых избыточных наружного и внутреннего давлений на тело трубы ожидаемым фактическим значениям давлений;
• 5.7. Перебор последовательности труб продолжается до нахождения первой БТ, соответствующей всем перечисленным требованиям.
• 5.8. Выбор наружного диаметра секции бурильной колонны обусловлен необходимостью обеспечить оптимальные гидравлические соотношения при бурении скважины и определяется конструкцией скважины, способом и условиями бурения. Рекомендуемые диаметры БТ в зависимости от наружного диаметра соответствующей обсадной колонны D_ок приведено в табл. 4 (диаметры бурильных труб из алюминиевых сплавов — АБТ, в том случае, если они не совпадают с диаметром соответствующих стальных труб, даны в скобках).

Таблица 4.

Рекомендуемые соотношения диаметров бурильных и обсадных колонн, мм.

В соответствии с данными табл.4 рекомендуемые соотношения диаметров бурильных и обсадной колонн приближенно могут быть представлены в обобщенном виде (диаметры в мм):

• 0,46 D_ок < D_БТ < 0,76D_ОК — 15,0 при D_ок 300
• 139,7 БТ< 170,0 при D_ок 300
• 5.9. Для всех способов бурения рекомендуется установить над УБТ секцию длиной не менее 250−300 м из бурильных труб возможно более низкой группы прочности с максимальной толщиной стенки (для плавного перехода по жесткости от УБТ к КБТ), причем для роторного способа бурения эти трубы должны обладать повышенным пределом выносливости (ТБВК, ТБНК, ПВ, ПН, ПК, импортные бурильные трубы).