Штанги бурильные в Минске

Штанги бурильные для геологоразведки и строительства скважин

Штанги бурильные это полые или сплошные колонные элементы, передающие крутящий момент и осевую нагрузку от бурового станка к породоразрушающему инструменту. Они обеспечивают циркуляцию промывочной жидкости (технической воды, глинистого раствора, воздуха) к забою и удаление шлама из ствола скважины. Конструктивно представляют собой трубу с замковыми соединениями (ниппель и муфта) или конусной резьбой, рассчитанную на знакопеременные нагрузки при вращении и подъёме колонны.

Конструктивные особенности и материалы

Для изготовления применяются легированные стали групп прочности Д, Е, ЛМ по ГОСТ Р 51245 или API Spec 7-1. Термообработка (нормализация с отпуском, закалка ТВЧ) формирует предел текучести от 380 до 850 МПа в зависимости от типоразмера. Замковые соединения навариваются трением или выполняются цельноковаными, после чего проходят ультразвуковой контроль на сплошность металла.

Основные геометрические параметры:

• наружный диаметр трубы от 42 до 168 мм;
• толщина стенки от 6 до 16 мм;
• длина свечи от 1,5 до 12 м (стандарт 3, 4,5, 6 м);
• тип резьбы замковая (З-50, З-63, З-76), ниппельная, коническая API Reg.

Классификация по способу бурения

Для вращательного бурения с промывкой применяются штанги с внутренним каналом диаметром от 20 до 90 мм, обеспечивающим подачу раствора при расходе от 60 до 400 л/мин. Для ударно-вращательного бурения пневмоударниками используются штанги с увеличенной толщиной стенки, воспринимающие ударные импульсы частотой до 25 Гц. В колонковом бурении наряду со штангами применяются колонковые трубы, но штанги остаются основным элементом колонны.

По типу соединения различают:

• штанги с высаженными концами (горячая высадка, затем нарезка резьбы);
• штанги с приварными замками (замок фиксируется сваркой по торцу);
• штанги с конусной резьбой (быстрое свинчивание/развинчивание, герметичность при высоком давлении).

Условия эксплуатации

Штанги работают в жёстких условиях: изгибающие нагрузки при искривлении ствола, вибрации от долота, абразивный износ о стенки скважины, коррозионное растрескивание под напряжением в среде с сероводородом (HS) или углекислым газом (CO). Для повышения ресурса наружная поверхность упрочняется наплавкой твёрдым сплавом или нанесением износостойкого покрытия. При бурении наклонных и горизонтальных участков применяются штанги с повышенной усталостной прочностью, прошедшие магнитно-порошковый контроль после каждого цикла наработки.

Области применения

• геологоразведочное бурение колонковое и бескерновое, глубина до 1500 м;
• строительство водозаборных скважин роторное бурение с прямой промывкой;
• инженерно-геологические изыскания бурение скважин малого диаметра (от 60 до 132 мм);
• сейсморазведка и взрывное бурение штанги с ударным механизмом;
• горизонтально-направленное бурение (ГНБ) штанги для пилотных скважин.

Критерии выбора

При подборе штанг учитываются: осевая нагрузка на долото (от 20 до 120 кН), частота вращения (от 40 до 600 об/мин), крутящий момент (от 1,5 до 12 кНм), давление промывочной жидкости (от 10 до 40 бар). Для глубоких скважин с большим изгибом ствола предпочтительны штанги меньшего диаметра с высокой пластичностью. Для ударных механизмов увеличенная толщина стенки и твердость замков не ниже 285 HB.

Вопросы и ответы (FAQ)