БУРИЛЬНАЯ ТРУБА

Заявляемая полезная модель относится к конструкциям бурильных труб, в частности алюминиевых бурильных труб, предназначенных для бурения наклонных скважин.
Во время бурения скважины возможен прихват бурильной трубы под действием перепада давлений, который происходит тогда, когда бурильная труба оказывается погруженной в фильтрационную корку бурового раствора на стенках скважины, или в том случае, когда бурильная труба или фильтровальный инструмент удерживаются под действием давления избытка бурового раствора. После того как произошел прихват, требуется большое усилие для высвобождения бурильной трубы, даже если устранен избыток бурового раствора.
Известны элементы буровой колонны, включающие средства для замкового соединения на каждом конце и участок между ними с протектором, выполненным за одно целое с трубой и сформированный, по меньшей мере, с одним спиральным пазом [патент США №4811800, МПК Е21В 17/22, публ. 14.03.1989].
Недостатком таких труб является то, что для увеличения гибкости стальных труб при изготовлении спиральных пазов увеличивают их глубину, для чего требуется дорогостоящий и отнимающий много времени съем металла с наружной поверхности трубы, и что, кроме того, приводит к значительному уменьшению толщины стенки трубы.
Наиболее близкой к заявляемой полезной модели по совокупности существенных признаков является легкосплавная бурильная труба с винтовым оребрением на наружной поверхности трубы [Фаин Г.М., Штамбург В.Ф., Данелянц С.М. Нефтяные трубы из легких сплавов. - М.: Недра, 1990, с.105].
Винтовое оребрение в известной конструкции выполняется на утолщенной части трубы. Такие трубы с увеличенной толщиной используются в компоновке низа бурильной колонны.
Технической задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является создание бурильной трубы из алюминиевого сплава, имеющей наружную поверхность переменного диаметра и являющейся легко изготавливаемой.
Указанная задача решается за счет того, что в предлагаемой бурильной трубе, включающей тело трубы с винтовым оребрением и участки для замкового соединения с внутренними законцовками, винтовое оребрение имеет форму трапеций со скругленными вершинами, боковые стороны которых сопрягаются с винтовой образующей на наружной поверхности тела трубы, а высота винтового оребрения равна или больше толщины стенки тела трубы. Оребрение предпочтительно имеет правое направление витков. Шаг винта выполнен не менее 2200 мм, а число заходов может быть от 3 до 8.
Скругление вершин винтового оребрения и плавное сопряжение его с наружной поверхностью труб создает наружную поверхность переменного диаметра. Высота оребрения, шаг винта и число заходов обуславливается конструктивными размерами труб и навинчиваемых замков, а также геолого-техническими условиями бурения. Использование конструкции с правым направлением витков позволяет равномерно поднимать буровой шлам из скважины.
На Рис.1 приведена конструкция предлагаемой бурильной трубы, на Рис.2 показано сечение трубы по линии А-А.
Бурильная труба включает тело трубы 1, участки для замкового соединения 2 и винтовое оребрение 3 на наружной цилиндрической поверхности трубы.
Получение бурильной трубы с винтовым оребрением по наружной поверхности трубы с заданным шагом витка осуществлялось в промышленных условиях непосредственно в процессе прессования цилиндрической заготовки из алюминиевого сплава Д16 на горизонтальных прессах с применением специально изготовленного инструмента. Была изготовлена бурильная труба общей длиной 9000 мм с правым винтовым оребрением высотой 12,5 мм при толщине стенки трубы 11 мм. Количество заходов было выполнено 3 с шагом спирали 2200 мм.
Использование предлагаемой легкосплавной бурильной трубы для компоновки низа буровой колонны позволит дополнительно снизить вес и упростить конструкцию колонны; улучшить перемещение бурового шлама из скважин. Кроме того, применение легкосплавных труб данной конструкции позволит создавать различные компоновки бурильной колонны для улучшения показателей механического бурения.