Цельная или многосекционная конструкция? Как выбрать между цельными и удлинительными бурильными штангами?
Буровая штанга — это простейший компонент бурильной колонны: отрезок легированной стали с резьбой на обоих концах. Но решение о том, покупать ли её цельной или в виде нескольких соединенных секций, влияет на работу вашей бригады, глубину бурения и состав вашего запаса запасных частей.
Цельные и удлинительные штанги предназначены для разных подходов к бурению. Вот как определить, какой вариант подходит именно для вашей работы.
Цельные стержни: простые, прочные и ограниченные только длиной.
Цельнолитая буровая штанга — это именно то, что подразумевает её название: цельный кусок кованой и термообработанной легированной стали, с резьбой на каждом конце, без соединений между ними. Длина обычно составляет от 2400 мм до 4900 мм — распространены резьбовые профили R22, R25, R32, T38 и T45.
Преимущество очевидно. Не нужно хранить соединительные муфты, не нужно делать соединения посередине скважины, нет риска ослабления соединения под землей. Одна штанга, одно отверстие, и все готово. Термообработка проходит по всей длине стали, поэтому нет слабых мест в местах соединения двух секций. Для неглубокого бурения — анкеровки кровли, коротких взрывных скважин, разведочных работ, где необходимо пробурить скважины глубиной менее четырех-пяти метров — цельная штанга часто является наиболее чистым решением.
Ограничение очевидно: глубина бурения определяется длиной буровой штанги. Если глубина скважины меняется по всей площадке, и вам нужно пробурить глубже, чем позволяет самая длинная встроенная штанга, вам придется перейти на другую систему. Кроме того, использование встроенных штанг означает необходимость хранения штанг различной длины, что усложняет учет запасов, если ваши требования к глубине бурения меняются.
Удлинительные штанги: глубина по требованию, но ценой сложности.
Удлинительные штанги — иногда называемые секционными или комбинированными штангами — разбивают бурильную колонну на более короткие сегменты, соединенные муфтами. Типичная конфигурация может включать в себя стартовую штангу на конце, соединяющем хвостовик с адаптером, а затем добавлять удлинительные секции по мере углубления скважины. Длина сегментов варьируется от 800 мм до 4200 мм и более, охватывая резьбу T38, T45, T51 и R32. В зависимости от типа привода вращения буровой установки доступны как круглые, так и шестигранные профили.
Преимущество заключается в гибкости. Нужно пробурить шестиметровое отверстие сегодня утром и пятнадцатиметровое — сегодня днем? Та же самая система буровых штанг, просто добавьте или удалите секции. Соединительные муфты компенсируют крутящий момент и передачу ударов между сегментами, а хорошо спроектированное соединение не будет существенно терять энергию по сравнению с цельной буровой штангой той же общей длины.
Компромиссы: каждое соединение — потенциальная точка отказа, каждая муфта — запасная часть, которую необходимо иметь на складе, и каждая замена штока отнимает время. При работе в глубокой скважине, где используются четыре или пять секций, время на соединение и разъединение каждого штоков суммируется. Соединения также необходимо содержать в чистоте и смазывать — если этого не делать, резьба затупится, передача энергии ухудшится, и штоки преждевременно выйдут из строя в местах соединений.
Совершение звонка
Решение сводится к трем факторам: глубина состава, стабильность и квалификация экипажа.
Если типичная глубина скважины составляет менее пяти метров, а глубина не сильно меняется от смены к смене, то цельнолитые штанги — это лучший вариант. Меньше складских запасов, меньше потенциальных точек отказа, более быстрое время цикла.
Если глубина скважин варьируется — или стандартная скважина слишком глубока для одной штанги — удлинительные штанги станут решением. Инвестируйте в качественные соединительные муфты, обучите свою бригаду правильным процедурам сборки и поддерживайте резьбу в чистоте. Система работает, когда вы правильно её используете.
И подберите удилище под оснастку. Слишком длинное для хода подачи цельное удилище или удлинительное удилище с неправильным профилем резьбы для адаптера хвостовика вызовут проблемы, не связанные с качеством удилища. Проверьте совместимость перед покупкой.
