Бурильна труба з потовщеним кінцем є ключовим витратним матеріалом у бурінні нафтових і газових свердловин. Він впливає на ефективність, безпеку та економічність буріння свердловин. У цій статті детально проаналізовано три типи потовщених кінців труб IU/EU/IEU у бурінні нафтових і газових свердловин.
Передмова
Згідно зі звітом Global Market Insights, світовий ринок бурильних труб досягне $6,7 млрд у 2023 році, з яких на потовщені бурильні труби припадає 58% частки ринку. Згідно зі статистикою Американського інституту нафти (API), близько 29% нещасних випадків на свердловині пов'язані з поломкою бурильних труб, причому найбільша кількість пошкоджень сягає $2,3 мільйона, що повністю доводить, наскільки важливою є міцність бурильних труб. При тиску понад 10 000 фунтів на квадратний дюйм коефіцієнт концентрації напружень на різьбовому з'єднанні традиційних бурильних труб може досягати 3,8-4,2, тоді як концентрація напружень у потовщених бурильних трубах може бути знижена до 2,1-2,5.
Система базових знань про бурильні труби з потовщеним кінцем
Технічне визначення
Потовщена торцева бурильна труба - це посилений буровий інструмент, який збільшує товщину обох кінців бурильної труби за допомогою гарячого кування, тим самим підвищуючи опір стисненню. Нахил його перехідної зони суворо обмежений до ≤1:4, що відповідає вимогам API SPEC 5DP, розділ 6.3.2. Ця конструкція значно покращила опір втомі з 300% до 450%.
Порівняння технічних параметрів трьох типів ущільнень
тип | Положення згущення | Застосовна глибина свердловини | Покращена міцність на скручування | Індекс витрат |
Внутрішнє потовщення (IU) | Потовщення внутрішньої стінки | 4,500-7,500m | 35%-40% | 1.2x |
Зовнішнє потовщення (ЄС) | Потовщення зовнішньої стінки | <3,000m | 25%-30% | 1.0x |
Внутрішня та зовнішня оббивка (IEU) | Синхронне потовщення всередині і зовні | >8,000m | 55%-60% | 1.8x |
Поглиблений аналіз сценаріїв застосування:
Горизонтальна свердловина сланцевого газу: Горизонтальна свердловина для видобутку сланцевого газу є складною і має серйозний знос бурильних труб, тому слід використовувати бурильні труби типу ЄС, оскільки зовнішній шар цієї бурильної труби був спеціально оброблений для забезпечення зносостійкості і має зносостійкий шар, який може витримати більш ніж 200-кратний знос обсадної труби. Таким чином, підвищується ефективність і безпека всієї операції, забезпечуючи надійну гарантію ефективної експлуатації сланцевого газу.
Глибоководне буріння: Для глибоководних бурильних робіт найкраще підходять бурильні труби типу IEU, оскільки вони витримують високий тиск і можуть зберігати надійне ущільнення при зовнішньому тиску в 2 000 фунтів на квадратний дюйм. Оскільки чим глибше вода, тим більший тиск води, ця особливість дуже важлива для глибоководного буріння.
Родовище нафти з високим вмістом сірки: Для розробки родовищ нафти з високим вмістом сірки слід використовувати бурильні труби U-типу і матеріал LC-95. Ця міцна комбінація може демонструвати надзвичайно високу корозійну стійкість, а індекс корозії під дією сірки досягає стандарту NACE MR0175.
Стандартний виробничий процес API
Шестиступеневий процес гарячого формування
Нагрівання кінця труби: Кінець труби нагрівається середньочастотною індукційною котушкою 3 000-10 000 Гц, яка може швидко нагріти температуру кінця труби до 1 200±50 ℃ протягом 3 секунд.
Гідравлічне кування: Для радіальної екструзії використовується гідравлічний прес високого тиску 500-2 000 тонн, а швидкість збільшення товщини стінки суворо контролюється в діапазоні 18%-22%.
Формування перехідної зони: Труба обробляється за допомогою прес-форми для формування градієнта 1:4,5-1:5, що відповідає суворим вимогам стандарту API до перехідної зони для забезпечення її продуктивності.
Термічна обробка: Використовуються процеси нормалізації та відпуску. Твердість зберігається в діапазоні HRC22-26. Неруйнівний контроль:
Ультразвукова дефектоскопія (UT): виявлення ділянки, де відхилення товщини стінки перевищує ±5%
Магнітна дефектоскопія (MPI): виявлення поверхневих мікротріщин (рівень чутливості 2)
Обробка різьби: використовуйте VAM TOP та інші вдосконалені типи пряжок, контролюйте відстань замикання в межах ±0,05 мм
Поширені запитання: Поширені запитання
1. Як виміряти довжину потовщеного кінця?
Відповідно до API RP 7G Додаток B: очистіть масляні плями на кінці труби, за допомогою спеціального штангенциркуля виміряйте відстань від початкової точки потовщеної ділянки до кінця труби і візьміть середнє значення в чотирьох симетричних положеннях, з допуском ±3 мм.
2. Чи можна відремонтувати і використовувати потовщену бурильну трубу?
Обмежується локальним зносом за межами перехідної зони і має відповідати наступним вимогам: час ремонту ≤ 2 рази, витримувати випробування робочим тиском 125% після ремонту і не може використовуватися в умовах свердловини з вмістом H₂S > 5%.
Українська 
English 
Deutsch 
Español 
Português 
Nederlands 
Italiano 
Français 
Русский 
العربية 
日本語 
한국어 
Bahasa Indonesia