RU2236545C1

RU2236545C1 - Drill pipe

Info

Publication number: RU2236545C1
Application number: RU2003106494/03A
Authority: RU
Inventors: В.А. Калашников (RU); В.А. Калашников; О.В. Калашников (RU); О.В. Калашников; И.В. Бакулева (RU); И.В. Бакулева
Original assignee: Калашников Владислав Алексеевич; Калашников Олег Владиславович; Бакулева Ирина Владиславовна
Priority date: 2003-03-07
Filing date: 2003-03-07
Publication date: 2004-09-20

Abstract

FIELD: oil and gas industry, namely drill pipes for well boring, particularly of readily-alloyable material.

SUBSTANCE: boring pipe has fixed protector inseparably connected to pipe body. Protector has two parts spaced one from another along pipe axis so that cavity is formed in-between. Cavity is defined by parts surfaces directed one to another. Protector is arranged inside cavity so that axial displacement thereof may be restricted. Thickness of wall part located under cavity is equal or more than pipe wall thickness.

EFFECT: increased reliability and service life of drill pipe.

2 dwg

Description

Изобретение относится к бурильным трубам, преимущественно легкосплавным, и может найти применение в нефтегазовой промышленности для бурения скважин.The invention relates to drill pipes, mainly alloy, and can find application in the oil and gas industry for drilling wells.

Известны бурильные трубы, имеющие гладкое тело (ГОСТ Р 50278-92 “Трубы бурильные с приваренными замками”).Known drill pipe having a smooth body (GOST R 50278-92 “Drill pipe with welded joints”).

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.Their disadvantage is the lack of a stationary tread to protect the pipe body from wear. Another disadvantage is the absence on the surface of the latter elements preventing the axial movement of removable protectors, leading to the occurrence of emergency situations when using them.

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).Also known is a drill pipe having an external thickening on the body, on which a groove is made for putting on a removable tread, and a ledge that limits the possibility of axial movement of the latter in one of the directions (AS USSR 734384 “Drill pipe with a protector” A, E 21 B 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.The disadvantage of this pipe is the limitation of the possibilities of its use without a removable tread, due to the lack of a stationary tread that can provide the necessary protection of the pipe body against wear in the event of removal of the removable. Another disadvantage is the possibility of an accidentally hazardous descent of the removable tread from the groove in the direction opposite to the ledge.

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).Closest to the proposed technical substance are drill pipes having a stationary tread indissolubly connected with their body, made, for example, in the form of a section with a pipe wall thickening outward (GOST 23786-79 “Drill pipes made of aluminum alloys”, see pipe with tread the thickening in Fig. 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.Their disadvantage is the absence on the outer surface of the elements limiting the possibility of two-sided accidentally dangerous axial movement of the removable tread, the need for additional use of which may arise for technological reasons.

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.The objective of the invention is to reduce the emergency risk of using a removable tread by limiting the possibility of its bilateral axial movement on the outer surface of the drill pipe while maintaining the strength of the latter.

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.The essence of the invention lies in the fact that on the outer surface of the drill pipe having a stationary protector, inextricably connected with its body, a cavity is made to accommodate a removable protector with the possibility of bilateral restriction of its axial movement. For its formation, the stationary tread is made in the form of two sections spaced along the axis of the drill pipe, the walls of which face each other serve as the side surfaces of the cavity. The axial extent of the cavity corresponds to the length of the removable tread base mounted in it.

В радиальном направлении полость ограничивается наружной поверхностью стенки, находящейся между ее дном и внутренним каналом трубы. Внутренний диаметр полости соответствует внутреннему диаметру съемного протектора.In the radial direction, the cavity is limited by the outer surface of the wall located between its bottom and the inner pipe channel. The inner diameter of the cavity corresponds to the inner diameter of the removable tread.

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.To avoid reducing the strength of the drill pipe due to the formation of the specified cavity, the wall thickness between the bottom of the cavity and the inner channel of the pipe is taken equal to or greater than the wall thickness of the drill pipe.

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.After mounting the removable tread in the cavity on the drill pipe, its axial movement in both directions is limited by the corresponding lateral surfaces of the cavity, the role of which is played by the corresponding facing walls of the sections of the stationary tread. This allows you to reduce the hazard associated with the possibility of its axial movement, and increase efficiency.

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.Figure 1 shows, as an example, a longitudinal section of a segment of a drill pipe having a stationary protector inextricably linked to it in the form of a thickening outwardly of a section of its wall, which has two spaced apart along the axis of the section to form a cavity for accommodating a removable protector.

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.Figure 2 shows a longitudinal section of the same as in figure 1, a segment of the drill pipe with a removable tread mounted in the cavity, made in this case in the form of a sleeve of elastic material.

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.The smooth body 1 of the drill pipe (FIG. 1) has an outer diameter d _t and a wall thickness S ₁ . Inseparably connected with it is a stationary tread made in the present case in the form of a thickening of the outside of the pipe wall, which has two spacings 2 and 6 spaced along the axis of the length l ₁ and l ₃ respectively. The outer diameter d _{p of the} stationary tread corresponds to the conditions for drilling wells of a minimum diameter for a given pipe size. An annular cavity is made on the outer surface of the pipe to accommodate a removable tread formed by facing each other by the walls 3 of the stationary tread portion 2 and 5 of the stationary tread portion 6 and the outer surface 4 located between the bottom of the cavity and the inner pipe channel of the wall S ₂ .

Осевая протяженность l₂ полости соответствует длине монтируемого в него основания съемного протектора, а ее внутренний диаметр d_в - внутреннему диаметру последнего.The axial length l _{2 of the} cavity corresponds to the length of the removable tread base mounted in it, and its inner diameter d _in - to the inner diameter of the latter.

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.To avoid reducing the strength of the drill pipe due to the formation of the specified cavity, the wall thickness S ₂ between the bottom 4 of the cavity and the inner channel of the pipe is taken equal to or greater than the wall thickness S _{1 of the} drill pipe.

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.When there is a technological need, a removable tread 7 with an outer diameter D _p exceeding the outer diameter d _{p of the} stationary tread can be installed (FIG. 2). Moreover, its accidentally dangerous axial movement will be limited by the walls 3 and 5 of sections 2 and 6 of the latter.

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.The removable tread may be solid elastic, as in the above example, or be detachable. Its rotation relative to the drill pipe can, if necessary, be prevented by known methods, in particular by performing on it and adjacent sections of the stationary tread of interlocking protrusions and recesses.

На начальном этапе бурения скважин, в первую очередь глубоких, используют бурильные трубы с установленными на них съемными протекторами, имеющими максимальный наружный диаметр D_п.At the initial stage of drilling wells, primarily deep ones, drill pipes are used with removable protectors installed on them, having a maximum outer diameter D _p .

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.As the diameter of the well decreases, if there is a technological need, the removable tread can be replaced with another, having a smaller diameter, or even removed. In the latter case, drilling is continued using a stationary tread. Moreover, the possibility of using removable treads of various diameters or stationary, having a minimum diameter, as necessary, expands the technological capabilities of the drill pipe. At the same time, the use of a stationary tread only at the final stage of well drilling prevents its accelerated wear and increases the operational reliability and durability of the drill pipe.

Claims

A drill pipe having a stationary protector inextricably connected with its body, characterized in that the stationary protector has two sections spaced apart along the axis of the drill pipe with the formation of a cavity section bounded therebetween by facing each other to accommodate a removable protector with the possibility of limiting its axial movement, wherein the wall thickness under the cavity is equal to or greater than the wall thickness of the pipe body.