Бурильная труба

Бурильная труба

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (>956738 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27.05.80 (21) 2931611/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) M. Кл.з

E21 В 17/00

Гесударствеииый «емитет

СССР (53) УДК 622.24. .05 (088.8) Опубликовано 07.09.82. Бюллетень № 33

Дата опубликования описания 07.09.82 лв делам иэобретеиий и открытий

1 г

1 (72) Авторы изобретения А. А. Кожевников и А. Н. Давиденко

-, .:,,, ";. .: .- .:1.

Днепропетровский ордена Трудового Красного Зн ени 41"БЛ1;„"-.-.,:,: горный институт им. Артема 1 (71) Заявитель (54) БУРИ,ЛЬНАЯ ТРУБА

Изобретение относится к бурильным трубам и может быть применено при проведении скважин на твердые, жидкие и газообразные полезные ископаемые.

Известны бурильные трубы, включающие корпус и присоединительные элемен1ы, наружную поверхность которой подвергают закалке с нагревом (ТВЧ) токами высокой частоты на глубину, равную 25% толщины стенки. Закалка поверхности трубы с нагревом ее ТВЧ позволяет повысить сопротивляемость труб абразивному износу, тем самым увеличить их долговечность (1). Однако, такое решение не позволяет создать сбалансированную колонну, способную вращаться вокруг своей оси, а не вокруг оси скважины, обладающую высокой износосстойкостью в тяжелых условиях абразивного износа, долговечностью, повышенной жесткостью, сопротивляемостью вибрациям и зна копеременным нагрузкам.

Обеспечение оптимальных параметров режима бурения (применение повышенной. осевой нагрузки и частоты вращения) обуславливает значительные величины нагрузок, действующих на бурильные трубы, а при малых значениях запаса прочности это приводит к преждевременному выходу из строя бурильных труб в местах износа — участков труб, имеющих максимальную стрелу прогиба, что значительно снижает эффективность бурения.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является бурильная труба, включающая корпус с переменной по длине толщиной стенки, максимальной в середине, в виде прожекторного утолщения и присоединительными элементами по концам (2) .

Недостаток указанной конструкции заключается в том, что локальная концентрация массы корпуса в виде прожекторного утолщения по середине трубы вызывает вибрацию бурильной колонны, способствуя не>s устойчивости бурильной трубы и, кроме того, прожекторное утолщение, выполненное на его наружной поверхности разрушает стенки скважины.

Цель изобретения — повышение эффективности бурения за счет улучшения балансировки и устойчивости бурильной трубы.

Указанная цель достигается тем, что толщина стенки бурильной трубы нарастает от концов трубы плавно по конусной поверхности, причем конусные поверхности могут

956738

3 быть выполнены или с наружной стороны трубы, или с внутренней, или с наружной и внутренней сторон.

На фиг. 1 изображена бурильная труба с конусной поверхностью с внутренней ее стороны; на фиг. 2 — бурильная труба с ко- 5 нусной поверхностью с наружной ее стороны; на фиг. 3 — бурильная труба с конусной поверхностью с внутренней и наружной сторон.

Бурильная труба состоит из корпуса 1 с присоединительными элементами 2 по его концам. Толщина стенки корпуса 1 нарастает по его длине от концов корпуса к его середине плавно по конусной поверхности 3 и имеет максимальную толщину в середине.

Исходя из условий применения (по типу is применяемых соединений) возможно различное расположение конусной поверхности относительно сторон корпуса. При бурении скважин бурильными трубами с нипельным соединением конусная поверхность выполняется с внутренней стороны трубы при сохранении постоянного наружного диаметра колонны (фиг. 1). При бурении с использованием муфто-замкового соединения при необходимости сохранения постоянного внутреннего диаметра конусную поверхность вы- 25 полняют с наружной стороны трубы (фиг. 2) .

Без наличия ограничительных условий конусная поверхность бурильной трубы может быть выполнена как с внутренней так и с наружной ее сторон (фиг. 3). Максимальный диаметр средней части корпуса может быть равен диаметру породоразрушающего инструмента.

При бурении скважин на породоразрушающий инструмент посредством колонны бурильных труб передается осевая нагрузка у и крутящий момент за счет выполнения толщины стенки, переменной по длине с плавно нарастающей величиной от концов трубы к середине по конусной поверхности. Труба имеет равномерное распределение массы и равномерное изменение жесткости трубы с 40 увеличением жесткости от соединения трубы (по концам) к ее середине. Это способствует лучшей балансировке и устойчивости трубы, что создает условия для формирования параметров режима осевой нагрузки и числа оборотов и для сохранения направления оси скважины.

В случае расположения конусной поверхности с внутренней стороны трубы (фиг. 1) наружная ее поверхность не разрушает стенок скважины и обладает повышенной износосто йкостью.

Технико-экономическая эффективность заключается в снижении осложнений, связанных с поломками бурильных труб, а также обеспечении повышения осевой нагрузки и частоты вращения.

Формула изобретения

1. Бурильная труба, включающая корпус с переменной по длине толщиной стенки, максимальной в середине, и присоединительными элементами по концам, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности бурения за счет улучшения ее балансировки и устойчивости, толщина стенки бурильной трубы нарастает от концов трубы плавно по конусной поверхности.

2. Труба по и. 1, отличающаяся тем, что конусные поверхности выполнены с внутренней стороны трубы.

3. Труба по п. 1, отличающаяся тем, что конусные поверхности выполнены с наружной стороны трубы.

4. Бтруба по п. 1, отличающаяся тем, что конусные поверхности выполнены с наружной и внутренней сторон трубы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.,Лагинян Л. А. и др. Конструирование, расчет и эксплуатация бурильных геологоразведочных труб и их соединений, М., «Недра», 1975, с. 170.

2. Авторское свидетельство СССР № 158848, кл. Е 21 В 17/00,1962.

956738

Редактор С. Запесочный

Заказ 6547/14

Составитель В. Родина

Техред А. Бойкас Корректор М. Шароши

Тираж 623 Подписное

ВНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, % — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4