+7(499) 136 06 90

+7(495) 704-31-86

[email protected]

Буровой став


Буровой став

Авторы патента:

Петрухин Валерий Петрович (RU)

Попсуенко Иван Константинович (RU)

Шулятьев Олег Александрович (RU)


E21B7/28 - расширение пробуренных скважин, например разбуриванием (буровые долота для расширения буровых скважин E21B 10/26)

E02F5/16 - для образования прочих выработок в грунте (бурение E21)


 

Полезная модель относится к буровой технике, а именно к полым проходным шнекам для устройства буроинъекционных свай. Буровой став выполнен в виде колонны, состоящей из набора последовательно соединенных между собой полых герметичных шнеков, при этом первый головной шнек снабжен буровым наконечником и сдвижным золотником с окном для закачки бетона в скважину. Между первым головным шнеком и последним установлен полый утолщенный герметичный шнек, имеющий диаметр не менее чем на 20% больше по сравнению с первым головным шнеком и последующими шнеками колонны, при этом длина и диаметр утолщенного шнека зависит от грунтовых условий и определяется расчетным путем.

Полезная модель относится к буровой технике, а именно к полым проходным шнекам для устройства буроинъекционных свай.

Известен буровой став(1), выполненный в виде колонны, состоящей из соединенных между собой полых герметичных шнеков, при этом головной шнек снабжен буровым наконечником и сдвижным золотником с окном для закачки бетона в скважину. С помощью данного устройства можно создать избыточное давление (не превышающее 0,1-0,2 МПА), при закачке бетона в скважину с целью уплотнения грунта в скважине. При бурении скважины происходит вынос грунта на поверхность земли, что приводит к ослаблению массива грунта в месте бурения, оплывания грунта в пробуренную полость скважины, релаксация природного напряженного состояния в массиве грунта и аварийным осадкам укрепляемых фундаментов и соседних зданий. Данная конструкция бурового става позволяет создать избыточное давление в массиве грунта, не превышающее сопротивление грунтовой пробки, образующейся выше сдвижного золотника. Поскольку грунт в грунтовой пробке имеет разрушенную структуру, то он не способен оказывать сопротивление выдавливанию выше 0,1-0,2 МПА, что недостаточно для восстановления первоначального напряженно-деформированного состояния в массиве грунта, существующего в нем до бурения скважины обычной глубины 15-20 метров, при котором первоначальное давление составляет 0,3-0,5 МПА. Тогда для восстановления первоначального давления в массиве и компенсации релаксации напряжений необходимо создать давление нагнетаемого бетона не менее 0,3-0,5 МПА.

Техническая задача полезной модели заключается в создании конструкции бурового става способного создавать давление нагнетаемого бетона достаточное для восстановления первоначального давления в массиве грунта и компенсации релаксации природных напряжений.

Сущность полезной модели заключается в следующем.

В буровом ставе, выполненном в виде колонны, состоящей из набора последовательно соединенных между собой полых герметичных шнеков, при этом первый головной шнек снабжен буровым наконечником и сдвижным золотником с окном для закачки бетона в скважину, согласно полезной модели, между первым головным шнеком и последующими шнеками установлен полый утолщенный герметичный шнек, имеющий диаметр не менее чем на 20% больше по сравнению с первым головным шнеком и последующими шнеками колонны, при этом длина и диаметр утолщенного шнека зависит от грунтовых условий и определяется расчетным путем.

Благодаря такой конструкции бурового става при бурении скважины до заданной глубины и закачки бетона в скважину происходит формирование уплотненной грунтовой пробки между утолщенным шнеком и последующими шнеками. Это происходит за счет разности скоростей поступления грунта в суженной и обычной частях промежутков между стенкой скважины и колонной бурового става.

Полезная модель поясняется чертежом.

Буровой став состоит из набора последовательно соединенных между собой полых герметичных шнеков: первого головного шнека (1), снабженного буровым наконечником и сдвижным золотником с окном для закачки бетона (на чертеже не обозначено), утолщенного полого герметичного шнека (2) и последующих шнеков (3).

Бурение скважин с помощью предложенного бурового става производят до заданной глубины с вращением по часовой стрелке. Затем производят обратное вращение бурового става с одновременным его подъемом на высоту одной секции шнека. При этом происходит открытие окна сдвижного золотника в первом головном шнеке (1) для закачки бетона в скважину. Одновременно происходит формирование уплотненной грунтовой пробки между шнеками (2) и (3). Формирование грунтовой пробки происходит за счет разности скоростей поступления грунта в суженной полости (4) и обычной полости (5). Полости (4) и (5), образованы между стенкой скважины и буровым ставом. Уплотнение грунта в грунтовой пробке позволяет увеличить давление опрессовки в бетоне для восстановления первоначального напряженного состояния массива грунта, существующем до бурения скважины и компенсации релаксации напряжений. Избыточное давление может быть повышено в данном случае до 0,5 МПА. Закачку бетона производят без вращения бурового става с одновременным его подъемом.

Источники информации:

Каталог «Современная буровая техника» ЗАО НПЦ, прототип, (прилагается).

Буровой став, выполненный в виде колонны, состоящей из набора последовательно соединенных между собой полых герметичных шнеков, при этом первый головной шнек снабжен буровым наконечником и сдвижным золотником с окном для закачки бетона в скважину, отличающийся тем, что между первым головным шнеком и последним установлен полый утолщенный герметичный шнек, имеющий диаметр не менее чем на 20% больше по сравнению с первым головным шнеком и последующими шнеками колонны, при этом длина и диаметр утолщенного шнека зависит от грунтовых условий и определяется расчетным путем.

 

Похожие патенты:

Устройство статического испытания свай для снижения стоимости сметы их установки в грунт // 71669

Устроийство относится к строительству, а именно к фундаментостроению и предназначено для испытания фундаментов, преимущественно свай, статической нагрузкой для снижения стоимости сметы их установки в грунт.

Машина для погружения, установки, закручивания, завинчивания металлических винтовых свай-фундаментов опор линий автоблокировки зса-1 (варианты) // 85497

Машина для погружения, установки, закручивания, завинчивания металлических винтовых свай-фундаментов опор линий автоблокировки зса-1 относится к строительству, более конкретно, к машинам для установки металлических винтовых свай-фундаментов с «поля» под опоры автоблокировки в грунтах до IV группы на железных дорогах Российской Федерации.

Сменное оборудование к машине мс-1, мс-2 для установки металлических винтовых свайных фундаментов // 72987

Конструкция усиления фундамента с помощью свай // 116516

Конструкция усиления фундамента относится к строительству, в частности к фундаментостроению, и предназначена для применения: при ремонте зданий и сооружений, получивших неравномерные деформации, или при реконструкции с увеличением нагрузок на фундаменты.

Устройство для завинчивания свай // 104946

Конструкция усиления фундамента // 85498

Анкер "вагус" // 89128

Фундамент жилого здания // 113279

Колодец-скважина // 130614

Полезная модель относится к запирающим устройствам, которые используют для защиты закидок дверей крытых грузовых железнодорожных вагонов, узлов запирания дверей контейнеров и т

Свая забивная // 85170

Устройство для формирования грунтоцементных тел // 63409

Обсадная колонна // 49031

Свая // 118324

Устройство для обнаружения часовых замедлителей // 92560

Штуцер для фонтанной арматуры нефтяных скважин // 115525

Дроссель-расходомер // 91759

Фрикционная муфта с принудительным охлаждением // 66454

Вентиль // 85597

Буровой став

 

Использование: в горной промышленности для бурения взрывных скважин станками шарошечного бурения. Буровая штанга включает термообработанное тело штанги, породоразрушающий инструмент и термообработанные ниппельные резьбовые соединительные элементы. Термообработанное тело штанги выполнено по крайней мере со стороны породоразрушающего инструмента на длине 1,5 2,0 м, т. е. на участке, где происходит ее интенсивный износ, так как этот участок является зоной активного шламоудаления. В качестве материала для соединительных элементов используют сталь ЗОХГСА. Термообработанное тело штанги может быть выполнено и со стороны элементов бурового стана на длине 1,5 2,0 м. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, конкретно к буровому ставу, используемому для бурения взрывных скважин станками шарошечного бурения, например станками СБШ-250, 2СБШ-200 и другими.

В настоящее время для изготовления штанг для буровых ставов используют стали марок 20Х, 40Х и в редких случаях сталь 50Г2, ГОСТ 4543-71.

Штанги не термообрабатываются и эксплуатируются в состоянии поставки после нарезания резьбы и оснащения их муфтами и ниппелями. Одним из способов повышения стойкости штанг в буровых ставах является выбор рациональных типов сталей и их термообработка.

Анализ износа буровых штанг в буровых ставах при бурении горных пород станками СБШ-250 и другими показывает, что наибольший износ происходит на высоте 1,5-2,0 м от груди забоя скважины в зоне активного шламоудаления. Крупные фракции бурового шлама, поднимаясь на высоту 1,5-2,0 м по стенке скважины и штанги бурового става, начинают опускаться по корпусу штанг и дифилируют до тех пор, пока не раздробятся на более мелкие фракции, которые выносятся из скважины. Причиной дифилирования крупных частиц бурового шлама является нехватка энергии сжатого воздуха для их выноса.

Известен буровой став, штанги которого включают присоединительные резьбы и элементы для передачи крутящего момента [1] Однако штанги этого бурового става не обладают равнопрочностью, так как имеют различное поперечное сечение по длине. Поскольку по штангам бурового става передается ударная нагрузка и осевое усилие, то в площади наименьшего поперечного сечения возникают максимальные напряжения, которые приводят к разрушению буровых штанг.

Наиболее близким к предлагаемому является буровой став, включающий штанги, связанные между собой термообработанными соединительными элементами, термообработанную штангу, связанную с породоразрушающим инструментом, и термообработанную штангу, расположенную в верхней части бурового става [2] Однако и этот буровой став вместе со своими штангами не обладает повышенной стойкостью и на его изготовление требуется большой расход легированных сталей и не обеспечивается срок службы такого бурового става.

Целью изобретения является повышение стойкости бурового става, сокращение расхода легированных сталей на изготовление буровых штанг и продление срока службы бурового става.

Цель достигается тем, что буровой став, включающий штанги, связанные между собой термообработанными соединительными элементами, термообработанную штангу, связанную с породоразрушающим инструментом, и термообработанную штангу, расположенную в верхней части бурового става, термообработка тела штанги, связанной с породоразрушающим инструментом, выполнена на длине 1,5-2,0 м со стороны последнего; термообработка тела штанги, расположенной на верхней части става, выполнена на длине 1,5-2,0 м; в качестве материала для изготовления соединительных элементов используют заготовки из стали марки 30ХГСА.

На фиг. 1 изображена схема износа буровой штанги, связанной с породоразрушающим инструментом; на фиг. 2 буровой став, нижняя штанга которого связана с породоразрушающим инструментом и термообработана на длине 1,5-2,0 м со стороны последнего; на фиг. 3 буровой став, у которого штанга, расположенная на верхней части става, термообработана на длине 1,5-2,0 м.

Буровой став включает штанги 1, связанные между собой термообработанными соединительными элементами 2, термообработанную штангу 1, связанную с породоразрушающим инструментом 3, и термообработанную штангу 1, расположенную в верхней части бурового става, и штангу 4, которая может быть выполнена из любых типов стали, причем тело штанги 1, связанной с породоразрушающим инструментом 3, термообработано на длине 1,5-2,0 м со стороны последнего, а штанга 1, расположенная на верхней части бурового става, также термообработана на длине 1,5-2,0 м, причем в качестве материала для изготовления соединительных элементов 2 используют заготовки из стали марки 30ХГСА.

Таким образом термообработка тела штанги 1, связанной с породоразрушающим инструментом 3, на длине 1,5-2,0 м со стороны последнего, т.е. на длине, где происходит ее интенсивный износ, так как этот участок является зоной активного шламоудаления, позволяет повысить ее стойкость и сократить расход легированных сталей.

Термообработка тела штанги, расположенной на верхней части бурового става на длине 1,5-2,0 м, позволяет продлить срок службы штанг, так как в случае износа штанги, примыкающей к породоразрушающему инструменту, ее можно заменить штангой, расположенной на верхней части бурового става.

Формула изобретения

1. БУРОВОЙ СТАВ, включающий штанги, связанные термообработанными соединительными элементами, термообработанную штангу; связанную с породоразрушающим инструментом, и термообработанную штангу, расположенную в верхней части бурового става, отличающийся тем, что термообработка тела штанги, связанной с породоразрушающим инструментом, выполнена на длине 1,5 - 2,0 м со стороны последнего.

2. Став по п.1, отличающийся тем, что термообработка тела штанги, расположенной на верхней части става, выполнена на длине 1,5 2,0 м.

3. Став по пп 1 и 2 отличающийся тем, что в качестве материала для изготовления соединительных элементов используют заготовки из стали марки ЗОХГСА.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

Определение бурильной колонны, полное руководство по компонентам

Определение бурильной колонны

Мы можем определить бурильную колонну как группу труб и инструментов. Эти компоненты позволяют нам передавать вращение, вес и жидкости с поверхности на дно пробуренной скважины. Можно сказать, что это важная часть процесса роторного бурения нефтяных и газовых скважин. Чтобы узнать больше об этом, нам нужно будет пройти два предмета:

  1. Его компоненты
  2. Конструкция

Функции бурильной колонны

Компоненты бурильной колонны служат для нескольких целей и выполняют следующие функции: Биты .

  • Кроме того, у него была еще одна функция - придавать вращательное движение буровым долотам.
  • Благодаря наличию утяжеленных бурильных труб он обеспечит Груз на долото (WOB)  необходим для бурения скважины.
  • Опустите и поднимите буровые долота в колодце.
  • Функции бурильной колонны намного больше, но это зависит от того, что вам нужно сделать, например, это может позволить оценку и тестирование пласта, но это будет сделано с помощью специальных инструментов для такого применения.
  • Компоненты бурильной колонны

    Компоненты относятся к трем основным темам:

    1. Забойное оборудование
    2. Переходная труба, которая часто  Утяжеленная бурильная труба (HWDP)
    3. Бурильная труба

    Забойное оборудование:

    Забойное оборудование (КНБК) является одним из компонентов бурильной колонны, состоящим из бурового долота, которое используется для разрушения вверх по скальным образованиям; Утяжеленные бурильные трубы , достаточно тяжелые, чтобы прикладывать вес к буровому долоту; буровые Стабилизаторы , центрирующие бурильную колонну в скважине; Развертки , Которые используются для расширения просверленного отверстия по определенным причинам; Баночки , которые используются для освобождения любого застрявшего , который может произойти во время бурения; Амортизирующие переводники , используемые для уменьшения вертикальных колебаний (подпрыгивания) бурильной колонны. Компоновка низа бурильной колонны может также содержать другие компоненты, такие как забойный двигатель и роторная управляемая система (РУС) , измерение во время бурения (MWD) и инструменты каротажа во время бурения (LWD). Компоненты соединяются между собой с помощью прочных резьбовых соединений. Короткие «переходники» используются для соединения элементов с разнородными нитями.

    Переходные трубы:

    Этот компонент в основном представляет собой тяжелые бурильные трубы (HWDP). В прошлом два основных компонента бурильной колонны состояли из труб и муфт. Точка, в которой относительно небольшой внешний диаметр и гибкая бурильная труба соединяется с большими жесткими утяжеленными бурильными трубами , называется переходной зоной .

    Промысловые исследования показали, что почти все усталостные разрушения бурильных труб являются результатом накопления усталостных повреждений возникающее, когда стыки бурильных труб были спущены в переходной зоне или подвергались напряжению выше предела выносливости в искривленных скважинах. Скважинные данные показали, что большое изменение диаметра в переходной зоне вызвало ускоренное усталостное повреждение в результате концентрации циклических реверсий напряжения изгиба в нижних соединениях гибкой бурильной трубы, поскольку жесткие УБТ очень мало изгибаются в результате этих инверсий напряжения. .

    Компонент бурильной колонны | Бурильные трубы:

    Самый длинный компонент бурильной колонны – это D/Ps. Каждое соединение бурильной трубы состоит из корпуса трубы и бурильного замка (соединение). Соединения бурильных труб доступны в трех диапазонах длины:

    • Длина диапазона 1: 18-22 футов
    • Длина диапазона 2: 27-30 футов
    • Длина диапазона 3: 38-45 футов

    Бурильные трубы диапазона 2 являются наиболее распространенными.

    Компоненты бурильных труб обычно описываются по внешнему диаметру трубы, номинальному весу, марке трубы, типу бурильного замка, резьбовому соединению и классификации. Например, бурильная труба диаметром 5 дюймов может быть описана как

    5″ 19.5 Grade E XH NC50 Premium Tube
    OD Nominal Weight Minimum Yield Strength Tool Joint Upset Connection Thread Wear Классификация

    Каждый пункт описания поясняется в ОПИСАНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКИ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ API Арт.

    Компоненты бурильной колонны должны быть спроектированы таким образом, чтобы долото имело достаточный вес и обеспечивало достаточную прочность на кручение и растяжение, чтобы выдерживать энергичные и динамические условия бурения. Компоненты также должны выдерживать разрывные и разрушающие нагрузки и должны быть спроектированы таким образом, чтобы свести к минимуму проблемы со стабильностью скважины. При его разработке необходимо учитывать множество факторов, таких как:

    • Общая глубина
    • Размер отверстия
    • Вес грязи
    • над тягой
    • Сборка нижнего отверстия
    • Угол отверстия
    • Весы труб и классы
    • Коррозивная среда
    • Способность рыбы из отверстия
  • хотели бы получить более подробную информацию о конструкции, вы найдете ее в статье КОНСТРУКЦИЯ БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ .

    Что такое бурильная колонна?

    Последнее обновление: 2 марта 2018 г.

    Что означает буровая колонна?

    Бурильная колонна представляет собой колонну или колонну бурильных труб, которая передает буровой раствор (через буровые насосы) и крутящий момент на буровое долото. Бурильная колонна состоит из последовательных буровых штанг, прикрепленных одним концом к буровой головке, а другим — к буровой установке. По мере того, как буровая головка продвигается по стволу скважины, к колонне добавляются буровые штанги, чтобы продвигать буровое долото и оттягивать назад породу. Бурильная колонна соединяет приводное оборудование с долотом и обеспечивает усилие для продвижения долота.

    Реклама

    Объяснения Trenchlesspedia Бурильная колонна

    Бурильная колонна передает движущую силу от буровой установки к буровому долоту за счет энергии вращения и тяги.


    Learn more