Буровые штанги и бурильные трубы

 Не секрет, что приобретение установки ГНБ для любой специализированной компании является важным событием, если хотите, своего рода небольшим (а может быть и большим) профессиональным праздником. Хотите продлить праздничное настроение и получать от эксплуатации машины продолжительное удовольствие? Тогда самое пристальное внимание следует уделить буровым штангам.

Как показывает многолетний опыт, далеко не все поставщики буровой техники относятся к вопросу предложения буровых штанг столь же пристально, как к выбору установки ГНБ на основании ее технических особенностей, преимуществ.

Если приобретая вместе с машиной комплект буровых штанг, вы не уяснили для себя ряд важнейших нюансов, а ограничились только фактом, что удовлетворяет общая длина и диаметр, разочарование будет не за горами.

К таким нюансам, например, можно отнести соответствие буровых штанг нагрузкам от установки ГНБ, геометрии трассы сооружаемых переходов, производительности НВД, наконец, необходимому уровню качества изготовления, да и многому другому.

Устоявшаяся мировая практика доказывает, что буровые штанги лучше приобретать непосредственно на заводе-изготовителе с устоявшейся репутацией, либо у официальных дилеров таких предприятий. Почему?

Давайте поговорим, о том, чем же отличаются буровые штанги от бурильных труб.

Как известно, буровые установки подразделяются на три группы: малой, средней и большой мощности. Аналогичным образом инструмент подразделяется на группы: для малых, средних и больших нагрузок.

Рассмотрим вариант применения установок малой и средней мощности.

Длина пилотного бурения зависит как от мощности установки, мастерства оператора, качества бурового раствора, так и от используемого инструмента, в нашем случае – от буровых штанг и длина бурильной трубы.

С увеличением длины пилотного бурения увеличиваются нагрузки на подачу и вращение колонны, появляется эффект пружины, т.е. проходит определенное время для передачи вращения от шпинделя на установке до буровой лопатки. Это вносит определенные неудобства для работы с системой локации. Оператору проблематично «поймать» 6...12 часов из-за скручивания колонны. Чтобы улучшить ситуацию при бурении на большие расстояния можно использовать буровые штанги большего диаметра, что уменьшает скручивание колонны и изгиб в плоскостях. При этом у вас увеличивается минимально допустимый радиус изгиба штанг, но удается легче соблюдать прямолинейность бурения. Выбор за вами.

Производители штанг для малого и среднего класса машин в основном делают штанги трех типов: «кованые», «сварка трением» и «сварка трением с предварительной ковкой». Рассмотрим все существующие методы.

Первый метод – FOP (Forged-One-Piece, цельнокованая штанга) – метод ковки при котором оголовки буровой штанги значительно утолщаются за счет многократного индукционного нагрева концов трубы и дальнейшей их высадке на пресс–станке. Далее, после остывания концов нарезается необходимая резьба.

Второй метод – SFW (Standard Friction Welded) – метод стандартной сварки трением. При этом методе замковая часть буровой штанги изготавливается отдельно и, как правило, из более прочного материала – стали марки 42CrMo4. После нарезки необходимой резьбы в соответствии с калибром на станке с ЧПУ, резьбовая часть подвергается процессу азотирования. При этом происходит поверхностное упрочнение стали, что делает поверхность замка и профиль резьбы более устойчивым к износу. На последнем этапе происходит сварка замковой части с телом буровой штанги методом трения.

Третий метод – FFW (Forged-Friction Welded) – метод сварки трением с предварительной ковкой концов буровой штанги. При этом методе концы буровой штанги нагреваются индукционным способом и производится их дальнейшая высадка на пресс-станке. Далее замковая часть, изготовленная отдельно, приваривается к телу буровой штанги методом сварки трением.

В чем же отличия каждого из методов?

Первый метод позволяет сохранить структуру буровой штанги как единое целое, обладающее весьма прочной конструкцией. При этом слабыми местами остается весьма низкая гибкость штанги и весьма быстрый износ замковой части и резьбы.

Второй метод применяется как основной при изготовлении буровых штанг для вертикального бурения (за исключением штанг для бурения глубоких скважин и скважин, имеющих отклонение от вертикали). Этот метод позволяет справиться с основной проблемой вертикальных скважин – большим количеством циклов свинчивания / развинчивания буровых штанг, так как в этом случае замковая часть дополнительно обработана и срок ее службы увеличивается. Слабое место этих буровых штанг для использования в горизонтальном направленном бурении – малая гибкость.

Третий метод – это удачный «микс» первого и второго методов. Данная технология требует больших затрат, но при этом получаются достаточно гибкие штанги с усиленной замковой частью. В последние десятилетия этот метод является наиболее удачным при изготовлении буровых штанг для горизон- тального направленного бурения, а также для производства бурильных труб применяемых на глубоких вертикальных скважинах, имеющих отклонение от вертикали.

Поэтому, когда вы выбираете буровые штанги, необходимо принимать во внимание, по какой технологии они изготовлены – это определяет характеристики конечного продукта, такие как предел прочности на разрыв, минимальный радиус изгиба, максимально допустимый крутящий момент.