Drill pipes - produits avec des caractéristiques spéciales

Les tiges de forage en acier, en alliage léger et en aluminium TBC peuvent être de différents types. Dans le cadre de cet article, nous décrivons toutes les fonctionnalités de leur utilisation.

1 GOST pour les tiges de forage conventionnelles, de tête et lestées, leur description générale

En cours de forage est la destruction des roches au moyen d'équipements et de machines spéciales. En tant qu'équipement spécial, les tuyaux pour le forage (TB), les serrures spéciales pour eux, les tiges de forage agissent. De telles adaptations, en particulier les tuyaux, sont utilisées assez largement dans l'industrie moderne.

Avec leur aide, il est possible d'amener le liquide de lavage ou l'air comprimé sur le visage, de soulever la roche détruite, de transférer la rotation requise sur l'outil et de lui appliquer une charge axiale.

Une caractéristique clé de tous les tuyaux utilisés pour le forage est qu'ils sont reliés entre eux à l'aide de serrures d'un type spécial équipées d'un filetage de verrouillage. Le processus même de fabrication de ces produits de tuyauterie est régi par un certain nombre de conditions techniques et de normes d'état:

  • GOST R 51245-99;
  • GOST 23786-79;
  • TU 1-2-365-81;
  • GOST R 50278-92;
  • TU 1321-205-00147016-01;
  • TU 14-161-175-98;
  • TU 39.0147016-63;
  • TU 14-3-29-2007;
  • TU 14-162-13-95;
  • ESBTM - 42;
  • ESBTM - 50;
  • ESBTM - 63,5;
  • ESBTM - 73.

Les caractéristiques de résistance croissante des tuyaux de forage sont obtenues en épaississant leurs extrémités. De tels produits sont produits par soudure aux extrémités (appelées plantées) du corps de conduite du raccord et de la tétine du joint. Dans le processus de production, chaque étape est contrôlée, ce qui est associé à la nécessité de garantir la plus grande précision possible du produit fini. Un tel système de contrôle est la garantie de la conformité des paramètres et du niveau de qualité spécifiés avec les exigences strictes de GOST.

De plus, les tuyaux que nous avons décrits doivent être protégés contre la corrosion causée par l’influence des facteurs climatiques (naturels). Des performances anticorrosives élevées sont obtenues en appliquant sur les produits un vernis spécial incolore ou d'autres revêtements conservateurs. L'utilisation de pièces métalliques de sécurité et de graisses anti-corrosion assure une protection qualitative du filetage.

2 Dimensions et diamètre des tiges de forage TBPK, TBN, TBV et autres types

Les tuyaux dont nous parlons, selon les normes, sont fabriqués avec les valeurs suivantes:

  • de 7,1 à 10,5 mm - l'épaisseur des murs;
  • de 60,3 à 139,7 - diamètre (externe);
  • longueur: 11,5 m pour les articles avec une section de 114 à 168 mm, 11,5, 8 et 6 m pour les produits de diamètres différents.

La résistance (temporaire) à la rupture peut varier de 650 à 1100 MPa et la limite d'élasticité est comprise entre 380 et 1000 MPa.

La classification de la tuberculose est effectuée pour plusieurs raisons. Par exemple, par les subtilités des produits finis, par le matériau à partir duquel ils sont fabriqués (tôles laminées à chaud ou alliages d’aluminium). Selon les particularités de la construction de la tuyauterie, il y a:

  • TBN - avec extrémités extérieures;
  • TBV - avec extrémités internes;
  • ТБНК - avec des ceintures stabilisatrices et des extrémités plantées vers l'extérieur;
  • TWBC - avec des ceintures et des bouts plantés à l'intérieur;
  • ТППН, ТБПВ, ТБПК - avec des serrures soudées;
  • L'ABT (ou LBT) est un groupe distinct de produits fabriqués à partir d'alliages d'aluminium.

Pour forer des puits de grande profondeur, il est recommandé d'utiliser des tuyaux avec des serrures soudées et des courroies stabilisatrices, des puits verticaux peu profonds - des produits avec des extrémités internes et externes, ainsi que des serrures. Ces derniers sont généralement utilisés dans l'agencement des puits inclinés, et lorsque les moteurs de fond sont utilisés pour le travail.

Il convient de noter que lorsque vous travaillez avec ces moteurs, la TB en alliage léger est très souvent utilisée. Ils ont moins de résistance que les produits en acier, mais ils ont aussi des propriétés spéciales que leurs homologues en métal ne peuvent pas fournir. Par exemple, les LBT sont diamagnétiques. De ce fait, il n'est pas nécessaire de lever les colonnes du puits pour mesurer ses angles d'azimut et de zénith.

De plus, les produits fabriqués à partir de feuilles d'aluminium peuvent être immergés sur de plus longues distances que l'acier. De plus, la surface interne des tuyaux en alliage d'aluminium présente une faible rugosité, ce qui entraîne un indice de résistance hydraulique inférieur. Notez que ces produits ne sont pas utilisés dans les cas où il y a une boue de forage dans les puits avec une valeur de pH supérieure à 10 unités, et également à des températures supérieures à +150 degrés Celsius.

3 Quelle est la classification la plus courante des tuyaux de forage?

En règle générale, ils sont divisés en trois grands groupes - pondérés, principaux et conventionnels. C'est cette classification qui est généralement acceptée et comprise par tous les spécialistes impliqués dans les produits de forage.

Les tubes conventionnels sont fabriqués à partir d'alliages d'acier ou d'un alliage D16T à base d'aluminium. De tels produits sont caractérisés par une section transversale ronde, la présence de paliers internes se termine vis en acier serrures poluzamkov ou de fils fortement conique, une épaisseur de paroi de 4,75 à 11 millimètres. Souvent, les TB conventionnelles ont des extrémités épaissies (cela augmente leur densité). Les diamètres communs de ces produits sont 129 mm, 147 mm, 114 mm.

Les conduites principales comprennent des structures montées en haut de la colonne. Ils sont décrits par une section à plusieurs facettes (4 à 8 faces), utilisée pour transférer la rotation du rotateur de l'unité au forage de la colonne entière. L'attribut obligatoire de la tuberculose principale est la présence à leurs extrémités d'atterrissage interne, combiné ou externe, nécessaire à l'épaississement des produits.

La transmission de la force longitudinale et de la force de rotation à l'installation, qui détruit la roche pendant le forage, est assurée par des tuyaux pondérés (UBT) ayant une section transversale circulaire ou carrée de diamètre. Une autre fonction consiste à augmenter le niveau de rigidité de la partie inférieure de la colonne (elle est constamment comprimée) lors du forage des puits de pétrole et de gaz.

De tels produits sont reliés entre eux par filetage, la paroi de l'UBT peut avoir une épaisseur de 16 à 89 millimètres, ils sont utilisés pour travailler à des profondeurs de moins de 2,5 mille mètres dans des conditions difficiles du point de vue géologique. Le diamètre (extérieur) du collier de forage varie de 79 à 279 mm. Extérieurement, ce sont des tuyaux coniques cylindriques à filetage interne et externe (à nouveau de type conique).

Il existe également des types spéciaux de tuyaux lestés avec des rainures, des rainures en spirale et un revêtement dur de l'extérieur. En règle générale, ils sont montés dans la partie inférieure de l'unité de forage, où la charge maximale sur le système est notée. Pour cette raison, le PBT de cette sous-espèce a une longueur plus courte et une épaisseur de paroi plus grande, ce qui permet à l'installation de résister à une pression accrue.

Nous ajoutons que tous les tuyaux utilisés pour le forage sont réalisés sans soudure (ces produits garantissent la plus grande résistance à des charges élevées). La zone du joint soudé sur eux passe nécessairement par la procédure de durcissement. Et le joint soudé lui-même est nécessairement testé pour la flexion et la qualité de la couture.

Tout sur les tubes de forage: types, caractéristiques, caractéristiques

Un tube de forage est un long objet creux, de profil circulaire ou carré de différents diamètres, destiné à équiper un train de tiges.

Les tuyaux pour appareils de forage sont un appareil multifonctionnel et en plus de la fonction ci-dessus, effectuez les opérations suivantes:

  • Destruction de la roche et du sol.
  • Descente et levage du sol de la buse destructrice (perceuse).
  • Dessiner sur le site de forage (jusqu'au point de contact entre le foret et le sol) de compositions de rinçage de forage spéciales ou d'air comprimé (en fonction du type de forage).
  • Transmission du moment de rotation, arrivant sur le tuyau du moteur de fond à travers le rotor, directement à la buse de forage.
  • Création, renforcement et maintenance de la charge horizontale axiale, pour assurer le bon fonctionnement des équipements de forage.
  • Pompage (clôture) de l'eau du puits (pétrole, gaz).

- Pour renforcer les parois internes du puits, afin d’éviter les obstructions, des tuyaux de forage sont utilisés.

Conception technique de la tige de forage

La conception de la tige de forage comprend trois parties principales:

  • pipe de corps,
  • le mamelon de verrouillage d'extrémité,
  • embrayage final.

Lesdites pièces de blocage sont assemblées par soudage ou filetage à leurs extrémités opposées. Et ils servent à la connexion en série de tuyaux individuels dans un système unique, dans un soi-disant bouchon de forage.

La fiabilité du raccordement du tuyau est assurée par le filetage interne sur le mamelon et le filetage externe de l'embrayage. Forage et tuyaux boîtier, non seulement pour la production industrielle de gisements de pétrole et de gaz en général, mais dans l'exploration, l'économie (forage et de l'eau de levage de puits artésien). Pour l'agencement de l'approvisionnement en eau autonome de pays (pays) parcelles à travers, encore une fois, le forage de puits.

Les informations extraites du sujet principal. Depuis le début de l’année prochaine, le forage de puits sur des parcelles de terre de citoyens, autrefois gratuites. Il est imposable et est poursuivi en justice, un crime. Tout ce qui existe déjà, ainsi que les nouveaux puits, sont soumis à des licences d’État obligatoires.

Classification des tubes de forage (tubage) pour une installation de forage

Étant un des composants principaux de l’installation de forage, complexe technique et technologique complexe, les tiges de forage (ci-après BT) sont classées dans les groupes suivants:

Conventionnel BT, en acier selon les normes d'état (GOST) ou en alliages d'aluminium. Ce type de tuyau a une section circulaire avec une épaisseur de paroi de 7,5 (valeur minimale) à 11 millimètres. La connexion de fragments individuels de tuyaux dans une bougie se fait à travers un verrou de forage avec un grand filetage fileté sur le cône. Pour augmenter la fiabilité et la résistance des joints, les extrémités de BT ont des épaississements.

Forage de tuyaux. La partie supérieure du train de tiges. Transmettre le couple du moteur à travers un système spécial de pièces et de mécanismes, la tige de forage entière et directement à la tête de forage. Avec une section transversale du tuyau, l'épaisseur de ses parois varie de 23,5 mm à 89,5 mm. Les terminaisons du premier BT sont épaissies par des débarquements combinés ou internes (externes).

Drill pipe plus lourd. Le bas du train de tiges est une section circulaire ou carrée. Avec une épaisseur de paroi de 16 à plus de 50 mm. Augmente la rigidité des parties pressées de la colonne de forage et transfère la charge nécessaire à la destruction de la contre-pierre à la foreuse.

Boîtier et poids des tiges de forage

Le poids des tuyaux pour l'appareil de forage dépend de plusieurs paramètres qui déterminent sa taille et des éléments supplémentaires sous la forme de débarquements. À savoir:

  • groupe dans lequel appartient le tube du type donné (ordinaire, pondéré, principal),
  • matériel de sa fabrication,
  • diamètre extérieur des tiges de forage,
  • épaisseur de paroi,

Des informations plus détaillées sur le poids des tiges de forage de chaque type, ainsi que des nuances d'acier et des alliages d'aluminium à partir desquels elles sont fabriquées, peuvent être trouvées dans les ouvrages de référence spéciaux GOST.

Exigences imposées par GOST pour le forage des gaines et des barres

La norme d'état est un ensemble de normes et d'exigences pour tous les matériaux de construction, équipements industriels et outils pour toutes les zones de production.

Les tubes de forage pour puits ont plusieurs normes de qualité pour les matériaux de fabrication et les objectifs.

Les exigences réglementaires générales en matière de tubage et de tube de forage pour les appareils de forage sont les suivantes:

  • La qualité du BT doit nécessairement correspondre à la résistance et à la fiabilité spécifiées pour ces produits.
  • Durable et résistant aux contraintes mécaniques prolongées.
  • Résistant à l'influence des réactions chimiques agressives et à la corrosion des métaux.
  • Changements nets (gouttes) des températures.

Une attention particulière est également accordée aux normes de durcissement des joints pour les tuyaux de forage. Et les joints filetés La norme principale pour le filetage est sa forme conique. En comparaison avec le filetage cylindrique, ce type de coupe présente des avantages tels qu'un niveau d'étanchéité plus élevé du joint.

Lors du serrage, le nombre de tours (tours) est réduit, ce qui augmente la résistance et la fiabilité de la connexion, ce qui augmente la vitesse du processus de forage.

De plus, l'usure minimale des raccords et des raccords est obtenue.

La possibilité de désalignement (désalignement) en cas de torsion est éliminée.

Types de tuyaux de forage, caractéristiques, caractéristiques d'utilisation

L'un des éléments des appareils de forage est le tube de forage, qui assure la liaison entre l'outil de coupe et l'entraînement de l'équipement. À travers les tuyaux, le puits peut descendre dans le puits, ce qui crée le couple nécessaire et les forces de transfert, ainsi que le transfert des outils du puits à la surface.

De plus, une solution spéciale de refroidissement des pièces de coupe de l’équipement est transférée à travers les tiges de forage. Dans cet article, nous parlerons des tiges de forage, de leurs caractéristiques et de leur application.

Caractéristiques des tiges de forage

Les tuyaux pour les appareils de forage ne comportent pas de jointures - la fixation des pièces est assurée par des serrures spéciales avec filetage. Les tubes de forage, qui font partie de la structure de la colonne, sont reliés par des tétines spéciales. Tous les types de pièces utilisées dans les appareils de forage sont fabriqués conformément à certaines normes et normes. Les tubes eux-mêmes peuvent avoir une section carrée ou circulaire.

Selon le matériau de production, les types de tiges de forage suivants sont distingués:

  1. Tuyaux en acier. Les produits en acier sont les plus courants. Le diamètre du tube de forage en acier peut varier de 34 à 168 mm. Le diamètre standard, le plus couramment utilisé dans les équipements de forage - 60 mm. À travers ces tuyaux, le forage du noyau est effectué, ce qui implique une vitesse de rotation élevée, de sorte que la roche s'effondre selon une trajectoire circulaire. Les tubes en acier ont un degré de fiabilité accru et sont donc utilisés pour l'extraction des roches diamantées.
  2. Tuyaux en alliages légers. Les produits de ces alliages peuvent avoir des caractéristiques et des caractéristiques différentes (l'une des versions d'un tube en alliage léger est une conception avec des extrémités épaissies et une section circulaire du profil). L'épaisseur de la paroi des tubes en alliage léger varie de 9 à 17 mm.

L'équipement de forage est produit en appuyant sur. La matière première qui est traitée par cette méthode doit subir un traitement thermique préliminaire, ce qui augmentera les caractéristiques du matériau initial. Pour les pièces de connexion, des serrures très faciles à construire.

Pour améliorer les caractéristiques de résistance des pièces d'extrémité des pièces, il s'épaissit, ce qui augmente le poids de la tige de forage. Aux extrémités du tuyau, un raccord spécial et un mamelon de verrouillage sont fixés par une méthode de soudage.

Les lignes de production pour la fabrication des équipements de forage tiennent compte de toutes les exigences pour ces pièces, donc à la sortie, quel que soit le groupe de résistance des tiges de forage, des éléments de qualité sont capables de remplir leurs fonctions pendant toute la période d'exploitation.

La qualité la plus importante qu'un équipement de forage doit posséder est une résistance élevée à la corrosion. Le fait est que la plupart des pièces sont constamment exposées à l'humidité, il est donc nécessaire de minimiser le risque de destruction de matière. Une résistance accrue à la corrosion est obtenue grâce à des traitements spéciaux. Il en va de même pour le joint fileté et les autres éléments de connexion. Tous doivent être recouverts d'une graisse anti-corrosion.

Types de tuyaux de forage

Tous les tubes de forage sont divisés en deux types principaux:

  1. Entier Cette catégorie de produits est une pièce monolithique qui présente des épaississements sur les bords. La fabrication de tels éléments est réalisée selon le schéma décrit ci-dessus: les pièces sont d'abord calcinées et ensuite, elles subissent un traitement mécanique.
  2. Équipes nationales. Du point de vue de la production, la principale différence entre les tiges de forage préfabriquées est l'utilisation d'une billette à chaud. Ces éléments sont équipés d'éléments spéciaux qui sont vissés aux bords du tuyau.

Une autre façon de classer les tiges de forage consiste à les séparer en fonction du matériau de fabrication. En tant que matière première de base, l'acier ou les alliages légers peuvent être utilisés.

En outre, il existe une classification selon laquelle les types de pièces suivants sont distingués:

Tubes de forage conventionnels

Pour la production de tuyaux conventionnels, des alliages à base d'acier ou d'aluminium peuvent être utilisés. La principale caractéristique de ce type de tuyau est la section circulaire. L'épaisseur des parois de ces produits est comprise entre 4,75 et 11 mm. La connexion des tuyaux est possible grâce à l'utilisation de serrures à filetage conique.

Les tiges de forage en alliage léger, qui appartiennent également à ce type, subissent dans la plupart des cas un traitement qui augmente la résistance des produits finis. Les bords des pièces ont un épaississement qui prolonge considérablement la durée de vie des tuyaux et augmente leur fonctionnalité.

Pondéré

Pour la fabrication d'éléments de forage lestés, l'acier est principalement utilisé et les produits eux-mêmes ont un profil de section circulaire. Le matériau de base est un forgeage qui subit un traitement thermique ou mécanique de durcissement. Les éléments pondérés vous permettent de transmettre plus d'efforts aux éléments de travail de l'équipement, pour lesquels la force accrue est nécessaire.

En plus des produits ronds, des tuyaux plus lourds avec un profil carré sont également utilisés. Le domaine de leur application est celui des puits, qui sont en train de se développer sérieusement. En plus des sections de profil déjà décrites, ces produits peuvent avoir une section hexagonale. Le tube de forage lesté peut être le premier et, dans ce cas, il est installé au-dessus de la colonne.

Les dimensions des tubes de forage de cette catégorie ressemblent à ceci: l'épaisseur de la paroi est comprise entre 16 et 50 mm et le diamètre extérieur entre 79 et 279 mm. L'accostage d'éléments individuels dans la construction globale est effectué au moyen d'un raccord fileté. Chaque tuyau pondéré a le marquage approprié et est utilisé dans des conditions de fonctionnement normales. Les tubes de forage lestés peuvent travailler à une profondeur de 2000 à 2500 m.

Étant donné le haut degré de charge que l'on doit supporter pour ce type de produits, ils sont produits sous une forme plus courte que le reste de l'espèce. La longueur réduite permet de travailler normalement dans des conditions difficiles, même pour les tuyaux situés tout en haut de la structure.

Chef de file

La forme de la section des conduites principales peut être très diverse et avoir de nombreuses faces. Les produits standard peuvent avoir quatre, six ou huit faces. En règle générale, les éléments principaux sont situés en haut de la colonne. Contrairement aux tuyaux lestés, les pièces principales ont une longueur totale, mais également une épaisseur accrue - les charges sont suffisamment élevées et l’équipement doit y résister. Pour augmenter l'épaisseur, un atterrissage interne, externe ou combiné est utilisé.

L'épaisseur élevée des tiges de forage tient également au fait que l'équipement de forage peut fonctionner dans des conditions assez difficiles. Par exemple, dans le développement de roches friables (sable ou gravier), le taux d'usure de l'équipement est extrêmement élevé, de sorte que les pièces tombent très rapidement en panne. La situation est encore aggravée par le fait que sous des sols instables, il peut y avoir suffisamment d’eau dure, ce qui réduit considérablement la durée de vie des tiges de forage.

Autres types de tiges de forage

Outre les types de tubes standard décrits ci-dessus, il existe d'autres types de pièces. L'un d'entre eux est constitué de tuyaux sur lesquels sont vissées des serrures et dont les bords peuvent être à la fois à l'extérieur et à l'intérieur. La longueur de ces conduites varie de 6 à 11,5 m Le marquage des conduites avec un palier interne est "TBVK" et de l'extérieur - "TBNK".

Rappelez-vous également des tuyaux avec des bords soudés. Généralement, ces éléments de forage sont utilisés pour développer des roches complexes et instables.

Conclusion

La branche de production du matériel de forage évolue constamment, de sorte que de nouveaux types d'éléments nécessaires au développement des roches apparaissent progressivement. Néanmoins, les anciennes solutions éprouvées fonctionnent également bien et permettent le développement de toutes les races rencontrées dans l'industrie minière.

Dimensions des tiges de forage

Les tubes de forage sont en acier ou en aluminium de 1500 mm à 6200 mm de longueur avec des raccords. Le diamètre extérieur est de 43,0 (mm) - 127,0 (mm). L'épaisseur de la paroi est de 3,5 (mm) -9,0 (mm).

Tailles possibles des tiges de forage:

  • Diamètre extérieur: 43,0 (mm), 55,0 (mm), 63,5 (mm), 70,0 (mm), 89,0 (mm), 108,0 (mm), 114,0 (mm), 127,0 (mm).
  • Épaisseur de paroi: 3,5 (mm), 4,5 (mm), 5,0 (mm) 6,5 (mm), 7,0 (mm), 8,0 (mm), 8,5 (mm), 9,0 (mm).
  • Longueur dans l'assemblage avec connexions: 1500 (mm), 1700 (mm), 2000 (mm), 3200 (mm), 4000 (mm), 4700 (mm), 6000 (mm), 6200 (mm).

Important: après avoir accepté le dessin avec le client, il est possible de fabriquer des tuyaux de toute longueur.

Marquage:

Le marquage des tiges de forage doit contenir les valeurs suivantes:

  • Champ d'application (TBSU, TBL, TBU, TBSL, TBST, TBLT, TBDS, TBDL).
  • La taille du diamètre extérieur (mm).
  • La taille de l'épaisseur de la paroi (mm).
  • Désignation de la norme.

Par exemple: TBSU - 43x3.5 GOST R 51510-99 - un tube en acier universel, diamètre extérieur 43 (mm) et épaisseur de paroi 3,5 (mm).

Le document normatif principal GOST R 51510-99.

Tuyaux de forage: types, caractéristiques et application dans des puits de divers usages

Les tuyaux de forage font partie des appareils de forage. Ils servent de lien entre l'outil de coupe (burin) et l'équipement de forage. Ces pièces sont nécessaires à la descente dans le puits, à la formation de la rotation et de la charge nécessaires, ainsi qu'au levage des outils de travail du fond du puits à la surface. De plus, ils fournissent un fluide de forage qui remplit la fonction de refroidissement de l'élément coupant. Les puits forés à l'aide de matériel de forage sont classés par produits de production (gaz de pétrole, eau, etc.).

Pour le forage de puits, un type de tuyau spécial avec des caractéristiques de résistance élevées

Caractéristiques des tiges de forage

La technologie de production de tiges de forage implique l'absence de joints. La connexion de ces produits se fait à l'aide de serrures, qui ont un filetage spécial. S'ils font partie d'une structure de colonne, ils sont combinés entre eux à l'aide de mamelons spéciaux. La production de pièces de forage est régie par les normes et normes nationales nécessaires. Les produits peuvent être carrés ou ronds.

Selon le matériau de fabrication, les tiges de forage sont de deux types.

Tige de forage en acier. Le type le plus commun Le tuyau SBT peut avoir un diamètre de 34 à 168 mm. Le plus souvent, des pièces de 60 mm de diamètre sont utilisées dans les travaux de forage. Avec leur aide, le forage de base est effectué, dans lequel le trépan tourne très rapidement, et la roche est détruite le long de l'anneau, et non sur toute la surface du visage. Les tubes en acier (SBT) sont très fiables. Ils peuvent être utilisés pour l'extraction de diamants.

Alliages légers Les détails des alliages légers présentent certaines caractéristiques dans la structure (par exemple, les extrémités épaissies et la section ronde). Les tubes de forage en alliage léger ont une épaisseur de paroi de 9 à 17 mm.

Important! Dans la production de matériel de forage, la méthode de pressage est utilisée. Le matériau à presser doit être prétraité thermiquement pour améliorer ses performances techniques. L'amarrage de ces pièces se fait à l'aide de serrures. Les serrures ont une construction plus légère.

Pour augmenter la force, utilisez la méthode par laquelle les extrémités de la pièce s'épaississent. Pour finir le tuyau par soudage, fixez un raccord spécial et un mamelon de verrouillage. Ce type de production nécessite un contrôle accru, toutes les exigences et normes de sécurité sont respectées. Un système de surveillance de la qualité amélioré est une garantie que le matériel sera effectué qualitativement et durera longtemps.

Tiges de forage en acier - le type le plus courant de produits similaires

La résistance à la corrosion est l’une des caractéristiques les plus importantes des tuyaux. Cette caractéristique est due aux spécificités de l'application de ces pièces. Les indicateurs anticorrosifs nécessaires sont obtenus en appliquant une couche protectrice sur la surface du flan, qui peut être représentée par un vernis incolore ou une autre substance. Les parties du fil et du tuyau sont protégées par une graisse anti-corrosion spéciale.

Types et caractéristiques des tiges de forage

Les produits de forage sont répartis par type de construction sur:

  1. Entier Dans la production de tels produits, on utilise un flan monolithique avec des épaississements aux extrémités. De tels éléments sont d'abord soumis à un durcissement thermique, puis traités mécaniquement.
  2. Équipes nationales. Contrairement aux pièces solides, les billettes laminées à chaud sont utilisées dans la fabrication des unités préfabriquées. Sur ces détails, il existe des adaptations spéciales, qui sont fixées par vissage aux extrémités des tuyaux.

De plus, les tuyaux sont classés en fonction du matériau qui sous-tend leur production. Comme mentionné ci-dessus, de tels matériaux peuvent être de l'acier (pour la production de tiges de forage) ou des alliages légers, dont respectivement des produits en alliage léger.

Différents fabricants d'outils de forage peuvent différer d'un certain nombre de manières, mais dans la plupart des cas, ils sont divisés en trois types principaux: conventionnel, pondéré et avancé.

Les tiges de forage conventionnelles ont des parois minces et sont utilisées pour forer dans des types de sol non solides

Ordinaire

Dans la fabrication de pièces conventionnelles, seuls des alliages d'aluminium et des composés d'acier sont utilisés. La principale différence de ce type est la présence d'une section circulaire dans la direction transversale. Ils sont à paroi mince (l'épaisseur de la paroi varie de 4,75 à 11 mm). Pour leur amarrage, des serrures spéciales sont utilisées, qui sont équipées de filets coniques. Un tube de forage en alliage léger (appartenant à ce type) est généralement soumis à une procédure spéciale pour augmenter les caractéristiques de résistance. Leurs extrémités sont généralement épaissies, ce qui leur permet de fonctionner de manière plus qualitative et durable.

Tiges de forage pondérées

Ils sont principalement en acier et ont une section circulaire. Le matériau initial est représenté par un forgeage qui est soumis à un traitement mécanique ou thermique pour améliorer les caractéristiques de qualité. De tels détails effectuent le chargement de l'outil nécessaire à l'intensification du forage. De plus, la structure de ce type de produit a augmenté sa résistance.

Dans le cas où la forme du forage est courbée, des collets de forage à section carrée sont utilisés. Si un tel détail est en tête, il est monté en haut de la colonne. Les produits pondérés peuvent avoir, outre les types de section habituels, également hexagonaux.

L'épaisseur des parois dans le type de produit pondéré varie de 16 à 50 mm. Leur combinaison dans la conception du forage se fait à l'aide de fils ordinaires. Chacun de ces détails a un marqueur spécial "UBT". En règle générale, ils sont utilisés dans des conditions normales. La profondeur à laquelle ils peuvent travailler varie de 2000 à 2500 m, le diamètre extérieur d'un tel tuyau pouvant aller de 79 à 279 mm.

Les tuyaux lourds se distinguent par une grande épaisseur de paroi et sont reliés par un filetage

De plus, ces produits supportent la majeure partie de la charge (du fait qu'ils sont placés en haut de la structure entière). Pour y résister, une telle tige de forage est produite avec des dimensions réduites - elle est plus courte que les autres types.

Chef de file

Ils ont une section à plusieurs facettes. Très souvent, ils sont placés en haut de la colonne (à partir de là et le nom). Une caractéristique distinctive de ces produits est qu'ils ont des vues en coupe à quatre côtés, hexagonales et octogonales. Ce type de tuyau n'est pas raccourci, comme les collets de forage. Mais pour supporter des charges énormes, leurs parois s'épaississent. Le processus d'épaississement se déroule à travers différents types d'atterrissage. L'atterrissage peut être interne, externe ou combiné.

Important! Il existe des types de roches instables et friables. Ceux-ci comprennent: gravier, sable, gravier. La pénétration à travers ce sol entraîne une usure rapide de l'équipement de forage. Les produits de forage et de tubage, exécutant des travaux dans de telles conditions, sont beaucoup plus rapides dans le désordre. De plus, les sols instables peuvent contenir une quantité accrue de métaux et, par conséquent, un fort coefficient de dureté de l'eau.

Autres types de tiges de forage

En plus de ce qui précède, il existe d'autres types de tuyaux pour le forage. Par exemple, il existe un type dans lequel les serrures sont vissées sur une pièce. Les extrémités de ces produits peuvent sortir ou à l'intérieur. Leur longueur varie de 6 à 11,5 m, ils sont toujours marqués "TBVK" si l’atterrissage passe à l’intérieur et "TBNK" avec l’extérieur.

Un autre type de tuyau, qui mérite d'être mentionné - ce sont des pièces avec des extrémités soudées. Ils sont utilisés lors du passage à travers des types de roches complexes.

Le développement des outils de forage ne s'arrête pas et, à l'avenir, de nouveaux types de tuyaux seront inventés, dont les caractéristiques fonctionnelles seront beaucoup plus élevées que celles des modèles actuels. À ce jour, les types de tiges de forage existants ont toutes les propriétés nécessaires pour un travail efficace dans le secteur minier.

Dimensions et paramètres de base des tiges de forage

Tableau 3.2. Les principales dimensions (mm) et paramètres des tiges de forage (colonnes et leurs joints)

  1. Les dimensions des tiges de forage de diamètres plus grands et plus petits que ceux indiqués dans le tableau ne sont pas réglementées.
  2. Comme convenu avec le client, les tuyaux peuvent être fabriqués avec d'autres épaisseurs et longueurs de paroi.

Les épaisseurs de paroi peuvent être égales:

  • 3,5 et 6,0 mm - type de tubulure TBSU;
  • 3,5 mm - type de tube TBSL;
  • 3,5 et 7,0 mm - tuyaux TBTT-55;
  • 3,5 et 8,5 mm - tuyaux TBTT-70;
  • 3,5 et 6,5 mm - tubes TBTT-85 et TBTT-102.

Les longueurs peuvent être:

  • 1700 et 3200 mm - tubes de type TBSU, TBTT et TBTT;
  • 1500 mm - type de tube TBSL;
  • 1500 et 2000 mm - type de tube TBDS et TBDL.

Tuyaux de forage

But des tuyaux

Des tubes de forage sont utilisés pour descendre dans le trou de forage et soulever l'outil de coupe de la roche, transférer la rotation, créer une charge axiale sur l'outil, fournir du fluide de forage ou de l'air comprimé au visage.

Caractéristiques distinctives

Les tubes de forage sont reliés entre eux au moyen de serrures de perçage avec un filetage spécial. Les extrémités des tuyaux s'épaississent pour augmenter leur résistance, leur atterrissage externe, interne ou combiné.

Les tubes de forage de la société métallurgique des tuyaux sont fabriqués en soudant un mamelon et un embrayage d'articulation aux extrémités des tiges de forage. Pour chaque étape de la production, un système de suivi spécial est utilisé pour assurer une constance constante de la qualité et les caractéristiques requises des tiges de forage à 100%.

Les tubes de forage répondent aux exigences:

  • Spécification API Spec 5D;
  • Spécification API Spec 7;
  • pratique recommandée API 7G;
  • GOST R 50278-92;
  • GOST 27834-95;
  • TU 14-3-1571-88;
  • autres documents réglementaires et techniques convenus avec le consommateur.

Les tubes de forage sont protégés de la corrosion atmosphérique par des revêtements de conservation spéciaux, y compris des vernis incolores.

Les filetages de serrure sont protégés par une graisse anti-corrosion constante et des éléments de sécurité en métal.

À la demande du client, les tiges de forage peuvent être emballées dans des paquets carrés en polyéthylène renforcé avec une bande de fixation en acier.

Tuyaux de forage

Les tubes de forage sont l'outil principal de tout travail d'exploration impliquant la destruction de la roche. Qu'il s'agisse de rechercher de l'eau ou d'extraire du pétrole, du gaz, de chercher à de grandes profondeurs - pour tous ces types de puits de forage sont nécessaires. Le procédé d'obtention d'un puits sur une profondeur de plusieurs dizaines voire centaines de mètres se fait par la méthode du forage de carottes ou de cônes, et ce sont les tiges de forage qui effectuent les tâches principales:

  • Transférer le mouvement rotatif au bit;
  • Boue de transport (liquide, gaz) pour laver et souffler le sol;
  • Soulever la surface du sol broyé;
  • Abaissez l'outil (ciseau, tube central, couronnes);
  • Ils donnent une charge supplémentaire à l'outil de forage en raison de sa lourdeur.

Les tâches de la tige de forage sont similaires à bien des égards aux fonctions de la tige de forage; la composition du matériau, les éléments et la forme sont également similaires. Une tige de forage nécessite une haute densité d'acier, une épaisseur de paroi impressionnante, une connexion de verrouillage de haute qualité et une conformité stricte à chaque étape de la production. Par exemple, si un raccord ou une serrure est soudé à une tige de forage finie, le tuyau entier doit être renforcé (traitement HD), de sorte qu’au cours du processus de forage, il n’y ait aucune rupture due aux propriétés modifiées du matériau.

Les tubes de forage subissent une lourde charge à une profondeur où la pression au sol est très élevée. C'est pourquoi il est important de choisir l'épaisseur de paroi correcte, l'alliage, mais avant tout le joint de verrouillage. On sait que l'embrayage ou le filetage sur le tube de forage le rend beaucoup plus coûteux, mais lorsque la colonne est constituée d'un grand nombre de tuyaux, c'est la connexion qui garantit la fiabilité du puits, le reste de l'outil et garantit l'efficacité de l'opération. Pour optimiser les coûts, il est nécessaire de calculer le nombre de tuyaux du diamètre souhaité, car le diamètre diminuera dans le puits, il est également intéressant de choisir des tiges de forage présentant des caractéristiques accrues en bout de colonne.

Pourquoi ai-je besoin d'un tuyau pour percer l'eau?

Différents types de tiges de forage sont utilisés pour forer des puits, qui diffèrent par un certain nombre de propriétés (dimensions, conception, objet, épaisseur de vissage, etc.). Il existe, par exemple, des tuyaux anti-corrosion pour le forage, des tuyaux en plomb, des tiges de forage lourdes, des tiges de forage en alliage léger.

Pipe pour le forage

1 Types de tubes de forage existants

Les puits de forage ne peuvent pas se passer de tiges de forage spéciales (tuyaux en plomb, collets de forage, tiges de forage en alliage léger) - ils ne participent pas uniquement au processus de forage forage.

Ils peuvent avoir différentes tailles, ils ont un design, un but, une épaisseur de vissage différents, etc. Dans la classification classique des tuyaux de forage, ils sont représentés par les types suivants:

  • tiges de forage lestées;
  • diriger;
  • d'habitude.

Dans l'espace post-soviétique, il est souvent possible de trouver des tuyaux pour l'artisanat, cette production s'explique par leur faible coût et leur production rapide.

Lorsque vous travaillez avec de tels produits, il y a un problème avec leur fixation, car ils traînent constamment dans les rouages ​​et se battent. De ce fait, le fil, les joints, les accouplements et, par conséquent, la déformation de la tige de forage en acier et de l’installation ont été déformés très rapidement.

Conduites de pointe pour le forage

Tous ces problèmes sont créés par des verrous non centrés, qui ne sont pas observés lors de l'utilisation de produits conformes à la norme. Les caractéristiques structurelles des produits ont des verrous spéciaux, dont chacun ferme le fil. La force de renforcement et, par conséquent, la production de la durée de fonctionnement du tube de forage sont obtenues en épaississant leurs extrémités.

Pour réaliser la construction, la serrure de connexion est soudée au raccord et au mamelon. Dans la production moderne, le système de contrôle autonome «surveille» le processus de soudage, ce qui garantit le respect de tous les paramètres techniques du travail - alors que tout se faisait auparavant «à vue».

Les tuyaux pour les appareils de forage diffèrent selon le matériau à partir duquel ils sont fabriqués, en fonction de la forme (section transversale carrée ou ronde). Tous les produits ont un verrouillage "ligament" ou même un verrouillage (leur nombre varie selon le type de produit).
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1.1 Types de produits supplémentaires

Il existe de nombreux sous-types de produits supplémentaires ("TBT", "TBTN", "VBT", etc.), mais les principaux types sont les suivants:

Un tuyau en acier conventionnel pour puits d'eau ("VBT") est en aluminium ou en alliage d'acier. Il a une section circulaire tandis que l'épaisseur de la paroi est comprise entre 4,75 et 11 mm. Pour raccorder ce type de tuyau à l'appareil de forage, on utilise des "verrous de tige de forage" qui ont des extrémités épaissies (pour augmenter la résistance du joint de la tige de forage) et de gros fils.

Flèches pour le forage de petites installations

Une catégorie spécifique est un tube en aluminium pour puits d'eau ("ABT"), qui appartient également aux produits conventionnels. Comme tous les autres produits de ce type, le fonctionnement des tiges de forage ABT comporte également un verrou spécial, similaire au type "VBT".

Le tuyau lesté en acier de forage pour puits d'eau ("TBTN" ou "TBT") est en acier de type DIC et est de préférence réalisé sous la forme d'une section carrée de diamètre. Les tubes lestés produits peuvent également être sans section carrée. Les murs de ce type de produits ont une épaisseur de 16 à 50 millimètres. Ils sont liés entre eux par un fil.

L'application et la réparation des tiges de forage de ces produits pour les appareils de forage sur l'eau sont bonnes en ce sens que la roche terrestre est facilement broyée par le fonctionnement d'un tuyau pondéré. Le mécanisme de fonctionnement lui-même peut être décrit comme suit: un tuyau en acier pondéré transmet la force longitudinale et la force de rotation à un dispositif qui casse la roche. Ce type de produit peut être utilisé pour forer jusqu'à 250 mètres de profondeur.

Le tube de forage en acier (ou "VBT") pour puits a une section à multiples facettes et se trouve généralement au sommet de la colonne. Ces produits sont très spécifiques et se distinguent par leur contexte général: ils peuvent être reconnus par les huit, six et les tétraèdres existants. La principale spécificité du travail de ces produits est le transfert du rotateur au foret.

Le processus d'installation du boîtier en plastique

Les types suivants de tiges de forage pour puits d'eau sont représentés par les variations suivantes:

  • TBT, TBT - ayant des extrémités extérieures;
  • VBT - ayant des extrémités internes;
  • TBTN, TBPV, TBPK - ayant un verrou soudé;
  • TBNK - avoir une bande de stabilisation.

Les constructions à serrure sont en alliages d'acier ou en alliage de type "D16T" dont le matériau principal est l'aluminium. Les serrures dans ces produits sont constituées d'un grand fil conique. Souvent, un tel tube de forage à noyau en acier a des extrémités épaissies. Il convient de noter que les tuyaux pour les appareils de forage sur l'eau sont fabriqués sans soudure, afin de garantir la résistance sous des charges colossales, de sorte qu'une réparation prématurée des tiges de forage n'est pas requise.
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2 étapes du travail avec l'utilisation des produits

Le forage indépendant d'un puits est très difficile et pour la plupart des gens, c'est presque impossible. La méthode de forage rotatif, qui permet de travailler avec des puits profonds, est pertinente pour la plupart des sites et est également la plus complexe.

Le processus de forage d'un puits

Le choix du produit, que ce soit TBTN, TBT ou VBT, reste réservé aux spécialistes dont la solution devrait reposer sur l’étude de la terre à la place des futures opérations de forage. Par étapes, le processus de forage ressemble à ceci:

  1. Mise en place de la documentation du projet.
  2. Doublure du puits
  3. Le forage du puits est effectué.
  4. Le boîtier est installé.
  5. Une colonne filtrante est ajoutée et le test de pompage est effectué.
  6. Le passeport de puits est délivré
  7. La défectoscopie.
  8. La pompe est installée.

Le rinçage par gravité est bon en ce sens que l'ouverture de l'aquifère est plus efficace, mais le fonctionnement d'un tel mécanisme nécessite des coûts financiers supplémentaires pour l'équipement. Le test de pression directe avec une pompe est beaucoup moins cher, ce qui le rend le plus recherché parmi les propriétaires de bâtiments privés, mais aussi moins efficace.

Percer pour forer un puits

Pour empêcher le sol de se déformer et de se détacher, un système de protection du tubage est installé sur les tiges de forage. Dès que tout ce qui est décrit ci-dessus est fait, il est nécessaire d'installer des équipements pour le fonctionnement autonome de l'ensemble du système (pompe, alimentation en eau, caisson).

Il est important de se rappeler que lorsqu'il s'agit de roches instables (gravier, pierre concassée, sable) système de forage (boîtier et le tuyau de forage) sera hors service. De plus, au moment de travailler avec le puits sur les roches instables énumérées ci-dessus, une teneur énorme en fer dissous ou simplement une augmentation de la dureté de l'eau est possible.

Par conséquent, le forage dans ces conditions n'est pas effectué dans toutes les zones. À ce stade, une petite quantité d’eau dans le puits est possible.
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Dimensions du tube de forage

Diamètre nominal des tuyaux, mm

60, 73, 89, 102, 114

114, 127, 140, 168

Tubes TBV et TBN et les couplant à avoir un profil triangulaire de filetage conique (figure 4) avec les paramètres suivants: P = le pas de filet de 3,175 mm (une longueur de 25.4 mm de filets placés 8), la profondeur de vis de 1,81 mm, une hauteur de travail profil 1,734 mm, rayons de courbure du profilé: 0,508 mm, 0,432 mm; angle de filetage: 1 0 47 '24 ", cône de filetage 2 = 1: 16

Fig. 4. Profil du filetage conique de profil triangulaire des tiges de forage TBV et TBN et des accouplements à celles-ci: 1 - une ligne parallèle à l'axe du filetage; 2 - la ligne de diamètre moyen du fil.

Le fil a trois sections (Fig. 5). La première section sur la longueur (de la fin au plan principal) a des tournants avec un profil complet. La deuxième section sur la longueur a des tours avec des pics coupés et des dépressions complètes. La troisième section sur la longueur a des tours avec des pics coupés et des dépressions incomplètes (écoulement de fil). Par conséquent, lors du vissage, les pièces sont complètement engagées sur la longueur du fil. Par conséquent, le diamètre moyen est la conception qui détermine la taille du fil.

Les tubes TBV et TBC doivent être fabriqués avec du fil droit et gauche.

Fig.5 Dimensions du filetage conique triangulaire des tiges de forage TBV et TBN: I - la fin du ruissellement du fil (le dernier risque sur le tuyau); 2 - une ligne parallèle à l'axe du filetage du tuyau; 3 - la ligne de diamètre moyen du fil.

Tubes TBVK TBNK et un filetage trapézoïdal conique (Fig.6) avec les paramètres suivants: P = le pas de filetage de 5,08 mm (25,4 mm de longueur situé à cinq spires du filetage), la profondeur de filet de 1,7 mm, crête Largeur = 1,99 mm, largeur 2,18 mm des dépressions dont les rayons de courbure: 0,3 mm, 0,3 mm, l'angle d'inclinaison 0 = 53 ° 42, filetage conique 2 = 1: 32. Les extrémités des tubes TBVK et TBNK ont plusieurs sections (figure 7): sans filetage sur une longueur de 19 mm; avec filetage à une longueur de 83 mm à partir de l'extrémité du tuyau (avec le plan principal I): avec le ruissellement du filetage 3; avec une surface conique (1:32) (ceinture stabilisatrice conique) du plan calculé de la ceinture 2 à la fin de la section; section de transition de la ceinture stabilisatrice conique à la surface d'atterrissage cylindrique jusqu'à la fin de la section.

Les fils du fil et la ceinture conique doivent coïncider.

Les tuyaux des types TBVK et TBNK sont fabriqués avec un filetage à droite, et sous l'accord du fabricant avec le client - et à gauche.

Les tubes de forage TBV, TBN, TBVK et TBNK et les joints pour les tubes de forage de type TBB doivent être constitués d'aciers dont les propriétés mécaniques sont indiquées dans le tableau 2.

Fig. 6. Profil du filetage conique trapézoïdal des tiges de forage TBVK et TBNK:

1 - une ligne parallèle à l'axe du fil.

R es. 7. Dimensions du profil du filet trapézoïdal conique des tiges de forage TBVK et TBNK.

Tableau 2. Propriétés mécaniques des aciers utilisés pour la fabrication de tubes de forage et de tubage et de leurs raccords.

Groupe de force de l'acier

Résistance temporaire à la rupture, MPa, pas moins de

Rendement, MPa, pas moins que

Allongement relatif,%, pas moins que

Notes: 1. Les tubes de forage en aciers des groupes de résistance P et T sont fabriqués conformément à l'accord du fabricant avec le consommateur. 2. Les valeurs des indicateurs des propriétés mécaniques, indiquées entre parenthèses, se rapportent à la casse de la performance B.

Il est recommandé d'utiliser des raccords pour les tubes de forage des types TBB et TBN d'un diamètre nominal de 114 mm ou moins, en acier du groupe de résistance suivant. Les tuyaux de ces types ayant un diamètre nominal de 127 mm ou plus et les raccords ne peuvent pas différer dans la qualité de l'acier dans lequel ils sont fabriqués.

À l'heure actuelle, les tiges de forage avec extrémités de raccordement soudées sont devenues très populaires (Fig. 8).

Les tuyaux de ce type sont fabriqués sous le code TBBV et l'index "P" désigne une extrémité de connexion soudée. "B" indique que les tuyaux sont débarqués. Pour ces tuyaux, les éléments de verrouillage sont reliés au tuyau par soudage bout à bout après le préchauffage. La résistance de la soudure bout à bout après la normalisation n'est pas inférieure à la résistance du tuyau lui-même.

Les tuyaux en TBPE sont fabriqués avec un diamètre extérieur nominal de 73, 89, 1I4, 127, 146 mm; maîtriser la production de tubes de TPBV à partir d'aciers des groupes de résistance D, K, E.

Les avantages des tubes TBPE sont qu'ils réduisent le nombre de raccords filetés dans le train de tiges, augmentent la résistance à la fatigue et l'étanchéité du joint. Les coûts de fabrication de ces tubes ont également diminué par rapport à TWBC et à TBNK.

Fig.8 Pipe pour TBT

Ces dernières années, des travaux ont été entrepris pour développer la production de tubes spéciaux adaptés au forage dans des environnements agressifs en ce qui concerne la teneur en H2S et CO2 selon TU 14-3-986-81, les tuyaux de TWV 127x9 sont fabriqués en acier 28х2 MFBD, résistant aux environnements agressifs.

Pour faciliter le forage dans notre pays, des tiges de forage en alliage léger (LBT) sont produites. Sous la dénomination LBT, on fabrique des tubes en alliage D16, constitués d’aluminium, de cuivre et de magnésium. La densité de l'alliage D16 est de 2780 kg / m 3, la limite d'élasticité est de 330 MPa à une température de 20 ° C. Avec une augmentation de la température supérieure à 50 ° C, la résistance mécanique est nettement réduite. Les tubes LBT sont produits dans des diamètres de 114, 129 et 147 mm. Les tuyaux sont reliés par des serrures légères en acier.

Un avantage très important du LBT est leur diamagnétisme, qui permet de mesurer l’angle zénithal et l’azimut du puits au moyen d’inclinomètres descendant dans le train de tiges. Les avantages substantiels du LBT incluent la présence d'une surface interne lisse, qui réduit la résistance hydraulique d'environ 20% par rapport à un SBT de section similaire.

Cependant, les LBT présentent également des inconvénients: ils ne peuvent pas être utilisés à des températures supérieures à 150 0 C; Il est impossible d'exploiter le LBT en présence d'un fluide de forage dans le puits avec une concentration d'ions hydrogène de pH 10 en raison de la forte action corrosive des milieux alcalins sur les alliages d'aluminium; Les bains acides utilisés pour libérer le train de tiges en acier bloqué sont également inadmissibles.

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