Исследование и разработка методов прогнозирования износа элементов бурильных и обсадных колонн при строительстве скважин

• Автор: Рекин, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 25.00.15
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 248 с. : ил.

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ В ОБЛАСТИ РАЗРАБОТКИ И ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ИЗНОСА ОБСАДНЫХ И БУРИЛЬНЫХ КОЛОНН.
1.1 Основные виды и причины отказов обсадных колонн.
1.2 ИЗНОС ОБСАДНЫХ КОЛОШ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ СКВАЖИН
1.3 Наджность колонны бурильных труб при строительстве скважин.
1.3.1 Абразивный износ наружной поверхности бурильных труб, соединительных замков и
У ПТ.
1.3.2 Износ замковых резьб бурильных труб.
ВЫВОДЫ
2 УСТОЙЧИВОСТЬ БУРИЛЬНОЙ И ОБСАДНОЙ КОЛОНН В СКВАЖИНЕ
2.1 Общие положения.
2.2 УСТОЙЧИВОСТЬ КОЛОННЫ В ВЕРТИКАЛЬНОЙ СКВАЖИНЕ
2.2.1 Устойчивость невращающейся колонны
2.2.2 Вращение колонны ротором
2.3 Продольная устойчивость колонны труб в наклонной скважине.
Выводы
3. УПРУГОДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ ОБСАДНОЙ И БУРИЛЬНОЙ КОЛОНН В ВЕРТИКАЛЬНЫХ И НАКЛОННЫХ СКВАЖИНАХ
3.1 Общие положения.
3.2. УПРУГОДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ В НАКЛОННОЙ СКВАЖИНЕ.
3.3 УПРУГОДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ НАПРАВЛЯЮЩЕГО УЧАСТКА БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ КНБК В ВЕРТИКАЛЬНОЙ СКВАЖИНЕ.
3.4 ПРОСТРАНСТВЕННАЯ СПИРАЛЬНАЯ ДЕФОРМАЦИЯ КОЛОННЫ ТРУБ В НАКЛОННОЙ СКВАЖИНЕ
3.5 Спиральный изгиб растянутой части бурильной колонны при роторном бурении
3.6 Влияние соединительных замков муфт труб на спиральную деформацию колонны .
3.7 Продольнопоперечный изгиб бурильных труб в наклонной скважине
3.8 Силы прижатия бурильной колонны к стенке обсадной колонны ИЛИ ОТКРЫТОГО СТВОЛА скважины при плоских формах деформации.
3.8.1 Участки локального искривления ствола
3.8.2 Наклонная скважинаПО
Выводы.1
4 ИЗНОС ОБСАДНЫХ И БУРИЛЬНЫХ КОЛОНН ПРИ БУРЕНИИ ГЛУБОКИХ СКВАЖИН.
4.1 Интенсивность износа колонн.
4.2 Износ промежуточных обсадных колонн при спускоподъмных операциях
4.3 ИЗНОС ОБСАДНЫХ КОЛОНН ПРИ ВРАЩЕНИИ БУРИЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА РОТОРОМ.
4.4 Снижение интенсивности износа обсадных колонн.
4.5 Прогнозирование износа обсадных колонн по результатам анализа технического состояния обсадных колонн в скважине или стендовых испытаниях натурных образцов
4.6 Другие виды износа обсадных колонн
4.7 износ элементов бурильных колонн
4.7.1 Влияние упругой деформации и характера вращения бурильного инструмента на виды износа основных элементов колонны.
4.7.2 Износ соединительных замков бурильных труб при спускоподъмных операциях.
4.7.3 Износ соединительных замков при спускоподъмных операциях
4.7.4 Износ соединительных замков бурильных труб при вращении колонны ротором.
4.7.5 Износ УБТ.
выводы
5 ИЗНОС РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ.
5.1 Основные элементы механики износа замковых резьб
5.2 Результаты исследований износа резьбовых соединений.
5.2.1 Взаимодействие резьбовой смазки с поверхностью резьбы.
5.2.2 Влияние предварительной приработки на эксплуатационный ресурс замковых резьб.
5.2.3 Влияние типов антифрикционных герметизирующих составов па эксплуатационный ресурс резьбовых соединений.
5.2.4 Влияние веса свечи бурильных труб на эксплуатационный ресурс замковых резьб.
5.2.5 Изменение геометрических параметров резьбы при многократном свинчиванииразвинчивании.
5.2.6 Результаты металлографических исследований
5.3 Регламентация технологических требований, обеспечивающих повышение эксплуатационного ресурса замковых резьб
Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Анализ зависимостей 1. При испытаниях различных марок резьбовых смазок на долговечность соединений было установлено, что наиболее эффективной из них является Резьбол ОМ, которая по трибологическим характеристикам в 2. ГС1 и смесь дизельного топлива с машинным маслом и графитовым порошком. Исследованиями также установлена предпочтительность сорбита отпуска структуры металла замковой резьбы. Погрешности геометрических параметров замковой резьбы, которые возникли в процессе механической обработки, являются одной из причин интенсивного изнашивания сопрягаемых резьбовых пар. Наиболее часто при изготовлении возникают погрешности по шагу резьбы, по ее конусности и углу профиля . При различных по величине погрешностях замыкание в начальный период свинчивания осуществляется только по одному или по двум виткам резьбы. Соответственно, возрастает неравномерность контактных нагрузок по длине резьбового соединения. У витков, работающих с большей удельной нагрузкой, боковые стороны изнашиваются интенсивнее. В процессе приработки такого замкового соединения происходит некоторое выравнивание величин погрешностей элементов резьбы, число ниток сопряжнных витков резьбы увеличивается и удельная контактная нагрузка на них уменьшается. Таким образом, наблюдаемый на промыслах и приводящий к вырыву, заеданию реже, промыву, поломке по резьбе косвенно и к другим случаям отказа интенсивный износ замковых резьб часто объясняется низким качеством изготовления замковых резьб и отклонением от нормальных условий эксплуатации.