БУРИЛЬНАЯ ТРУБА

Полезная модель относится к области буровой техники и может использоваться в компоновке нижней части бурильной колонны предназначенной для повышения эффективности работы бурильной колонны при бурении геологоразведочных скважин.
Известны буровые компоновки, например, с различными осевыми моментами инерции по главным осям поперечного сечения. Поперечное сечение трубы выполнено в виде эллипса, овала или кольца с двумя диаметрально противоположными лысками (А.с. №560056 от 23.07.73, опубл. 30.05.77. бюл. №20).
Недостатком таких труб является то, что под действием осевой нагрузки на долото, труба всегда изогнута в плоскости искривления скважин.
За прототип заявляемой бурильной трубы взят патент DD №260629, от 23.06.1986.. опубл. 05.10.1988 г.
Данная бурильная труба содержит металлический корпус, выполненный с поперечным сечением в форме кольца с двумя удаленными сегментами, расположенными своими осями относительно друг друга на 120 градусов с образованием плоских продольных участков наружной поверхности трубы и присоединительные резьбы на концах корпуса.
За счет формы поперечного сечения труба имеет эксцентриситет центра масс, что позволяет повышать устойчивость самого высокоэффективного вида движения бурильной колонны - вращение компоновки вокруг оси скважины, что позволяет снизить искривление скважин, повысить эффективность бурения.
Однако данная конструкция применительно к снарядам со съемным керноприемником (ССК и КССК) не может быть реализована. Причина в том, что снятие лысок уменьшает устойчивость трубы при ее нагрузке, недостаточная толщина стенок трубы и невозможность ее увеличить, т.к. внутренний диаметр должен быть достаточным для прохода керноприемной трубы, что является ограничением при использовании данной конструкции для бурения.
Задачей полезной модели является: снизить искривление скважин, повысить эффективность бурения.
Достигается это тем, что бурильная труба, содержащая металлический корпус, выполненный с поперечным сечением в форме кольца с двумя удаленными сегментами, расположенными своими осями относительно друг друга с образованием плоских продольных участков наружной поверхности трубы, согласно техническому решению, удаленные сегменты образующие плоские продольные участки расположены по длине корпуса трубы, при этом оставляя нетронутым центральный участок корпуса трубы.
Приведенный отличительный признак технического решения в указанной совокупности не обнаружен в известных технических решениях, что соответствует критерию новизны.
Сущность полезной модели поясняется графически.
На фиг. 1 показана заявляемая бурильная труба, а на фиг. 2 ее поперечное сечение.
Предлагаемая бурильная труба включает металлический корпус 1, выполненный с поперечным сечением в форме кольца с двумя удаленными плоскими продольными участками сегментов 2 разделенных поверхностью необработанной центральной части трубы 3.
Наличие необработанного участка центральной части трубы, обеспечивает устойчивость трубы при нагрузке. Невысокий эксцентриситет бурильных труб в данном случае компенсируется высокой частотой при проходке скважин комплексами КССК и ССК т.к. эксцентриситет отличается квадратичной зависимостью от частоты вращения ω, что ясно из формулы:
ц
где F - центробежная сила, е - величина эксцентриситета трубы, мм;
k
f - прогиб бурильной трубы, м;
k
q - весовая характеристика трубы, Н/м;
-1
ω - частота вращения, мин;
2
g - ускорение силы тяжести, м/с;
k
l - длинна трубы, м.
Предлагаемая бурильная труба работает следующим образом.
При бурении металлический корпус бурильной трубы 1 устанавливается в сжатой части бурильной колонны посредством резьбы, и воспринимает действие осевого усилия и крутящего момента, передаваемых на породоразрушающий инструмент. Плоские продольные участки 2 при вращении трубы в скважине создают эксцентриситет центра масс, а центральный участок 3 обеспечивает устойчивость, что приводит к обеспечению вращения компоновки вокруг оси скважины.
Новые свойства, проявляемые конструкцией предлагаемой бурильной трубы, обеспечивают расширение области применения т.к. большинство геологоразведочных скважин на сегодняшний день бурятся с применением снарядов со съемным керноприемником. А эксцентриситет центра масс трубы в свою очередь ведет к снижению колебаний и вибраций бурильной колонны а значит к снижению затрат энергии на ее вращение при бурении, повышению скорости бурения скважин, повышению ресурса бурового инструмента, снижению интенсивности искривления скважин.