БУРИЛЬНАЯ ТРУБА Российский патент 2004 года по МПК E21B17/10 

Изобретение относится к бурильным трубам, преимущественно легкосплавным, и может найти применение в нефтегазовой промышленности для бурения скважин.

Известны бурильные трубы, имеющие гладкое тело (ГОСТ Р 50278-92 “Трубы бурильные с приваренными замками”).

Их недостатком является отсутствие стационарного протектора для защиты тела трубы от износа. Другим недостатком является отсутствие на поверхности последнего элементов, предотвращающих осевое перемещение съемных протекторов, приводящее к возникновению аварийноопасных ситуаций при их использовании.

Известна также бурильная труба, имеющая на теле наружное утолщение, на котором выполнена проточка для надевания съемного протектора, и уступ, ограничивающий возможность осевого перемещения последнего в одном из направлений (а.с. СССР 734384 “Бурильная труба с протектором” А, E 21 В 17/00, 1980).

Недостатком этой трубы является ограничение возможностей ее использования без съемного протектора, обусловленное отсутствием стационарного протектора, способного обеспечить необходимую защиту тела трубы от износа в случае удаления съемного. Другим недостатком является возможность аварийноопасного схода съемного протектора с проточки в направлении, противоположном уступу.

Наиболее близкими к предлагаемому по технической сути являются бурильные трубы, имеющие неразрывно связанный с их телом стационарный протектор, выполненный, например, в виде участка с утолщением наружу стенки трубы (ГОСТ 23786-79 “Трубы бурильные из алюминиевых сплавов”, см. трубу с протекторным утолщением на фиг. 2).

Их недостатком является отсутствие на наружной поверхности элементов, ограничивающих возможность двустороннего аварийноопасного осевого перемещения съемного протектора, потребность в дополнительном использовании которого может возникать по технологическим причинам.

Задачей изобретения является уменьшение аварийноопасности применения съемного протектора за счет ограничения возможности его двустороннего осевого перемещения по наружной поверхности бурильной трубы при сохранении прочности последней.

Сущность изобретения заключается в том, что на наружной поверхности бурильной трубы, имеющей стационарный протектор, неразрывно связанный с ее телом, выполняют полость для размещения съемного протектора с возможностью двустороннего ограничения его осевого перемещения. Для ее образования стационарный протектор выполняют в виде двух разнесенных вдоль оси бурильной трубы участков, обращенные друг к другу стенки которых служат боковыми поверхностями полости. Осевая протяженность полости соответствует длине монтируемого в нее основания съемного протектора.

В радиальном направлении полость ограничивается наружной поверхностью стенки, находящейся между ее дном и внутренним каналом трубы. Внутренний диаметр полости соответствует внутреннему диаметру съемного протектора.

Для исключения снижения прочности бурильной трубы вследствие образования указанной полости толщину стенки между дном полости и внутренним каналом трубы принимают равной или превышающей толщину стенки бурильной трубы.

После монтажа съемного протектора в полость на бурильной трубе его осевое перемещение в обоих направлениях ограничивается соответствующими боковыми поверхностями полости, роль которых выполняют соответствующие обращенные друг к другу стенки участков стационарного протектора. Это позволяет снизить аварийноопасность, связанную с возможностью его осевого перемещения, и повысить эффективность использования.

На фиг.1 в качестве примера приведен продольный разрез отрезка бурильной трубы, имеющей неразрывно связанный с ней стационарный протектор в виде утолщения наружу участка ее стенки, который для образования полости для размещения съемного протектора имеет два разнесенных вдоль оси участка.

На фиг.2 приведен продольный разрез того же, что и на фиг.1, отрезка бурильной трубы с установленным в полость съемным протектором, выполненным в данном случае в виде втулки из эластичного материала.

Гладкое тело 1 бурильной трубы (фиг.1) имеет наружный диаметр d_т и толщину стенки S₁. С ним неразрывно связан выполненный в рассматриваемом случае в виде утолщения наружу стенки трубы стационарный протектор, имеющий два разнесенных вдоль оси участка 2 и 6 длиной l₁ и l₃ соответственно. Наружный диаметр d_п стационарного протектора соответствует условиям бурения скважин минимального для данного типоразмера трубы диаметра. На наружной поверхности трубы выполнена кольцевая полость для размещения съемного протектора, образованная обращенными друг к другу стенками 3 участка 2 и 5 участка 6 стационарного протектора и наружной поверхностью 4, находящейся между дном полости и внутренним каналом трубы стенки S₂.

Осевая протяженность l₂ полости соответствует длине монтируемого в него основания съемного протектора, а ее внутренний диаметр d_в - внутреннему диаметру последнего.

Для исключения снижения прочности бурильной трубы вследствие образования указанной полости толщину стенки S₂ между дном 4 полости и внутренним каналом трубы принимают равной или превышающей толщину стенки S₁ бурильной трубы.

При возникновении технологической необходимости в полость может быть установлен (фиг.2) съемный протектор 7 с наружным диаметром D_п, превышающим наружный диаметр d_п стационарного протектора. При этом его аварийноопасное осевое перемещение будет ограничиваться стенками 3 и 5 участков 2 и 6 последнего.

Съемный протектор может быть цельным эластичным, как в приведенном примере, или быть разъемным. Его проворот относительно бурильной трубы может быть при необходимости предотвращен известными методами, в частности путем выполнения на нем и прилегающих участках стационарного протектора взаимосопрягаемых выступов и углублений.

На начальном этапе бурения скважин, в первую очередь глубоких, используют бурильные трубы с установленными на них съемными протекторами, имеющими максимальный наружный диаметр D_п.

По мере уменьшения диаметра скважины при наличии технологической необходимости съемной протектор может быть заменен на другой, имеющий меньший диаметр, или вообще удален. В последнем случае бурение продолжают с использованием стационарного протектора. При этом возможность использования по мере необходимости съемных протекторов различного диаметра или стационарного, имеющего минимальный диаметр, расширяет технологические возможности бурильной трубы. В то же время использование стационарного протектора только на заключительном этапе бурения скважины предотвращает его ускоренный износ и увеличивает эксплуатационную надежность и долговечность бурильной трубы.

Изобретение относится к бурильным трубам, преимущественно легкосплавным, и может найти применение в нефтегазовой промышленности для бурения скважин. Бурильная труба имеет стационарный протектор, неразрывно связанный с ее телом. Протектор имеет два разнесенных вдоль оси бурильной трубы участка с образованием между ними, ограниченной обращенными друг к другу стенками участков полости, для размещения съемного протектора, с возможностью ограничения его осевого перемещения. Толщина стенки под полостью равна или превышает толщину стенки тела трубы. Повышается надежность и долговечность бурильной трубы. 2 ил.

Бурильная труба, имеющая стационарный протектор, неразрывно связанный с ее телом, отличающаяся тем, что стационарный протектор имеет два разнесенных вдоль оси бурильной трубы участка с образованием между ними ограниченной обращенными друг к другу стенками участков полости для размещения съемного протектора с возможностью ограничения его осевого перемещения, при этом толщина стенки под полостью равна или превышает толщину стенки тела трубы.