Колонковая труба что это
Колонковая труба служит для помещения выбуренной горной породы (керна) и направления снаряда в процессе бурения. При вращательном колонковом бурении применяют трубы двух видов: одинарные и двойные колонковые трубы.
Одинарная колонковая труба представляет собой тонкостенную стальную бесшовную трубу с внутренней ленточной резьбой на обоих концах. Резьба верхнего конца, имеющая 6 ниток на дюйм, служит для соединения колонковой трубы с переводником на бурильные трубы. Резьба нижнего конца, также имеющая 6 ниток на дюйм, служит для соединения с корпусом кернорвателя или непосредственно с коронкой. Колонковая труба имеет постоянную толщину стенки по всей длине.
Колонковые трубы соединяются между собой при помощи ниппелей. Ниппель представляет собой кусок стальной бесшовной трубы длиной 140 мм с наружной ленточной резьбой на обоих концах (6 ниток на дюйм).
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Дополнительные материалы по теме:
В процессе бурения колонковая труба должна предохранять керн от разрушения его промывочной жидкостью и усилиями, возникающими при вибрации снаряда; она должна удерживать керн при подъеме снаряда и развинчивании бурильных труб.
Одинарные колонковые трубы изготовляются длиной 1,5; 3 и 6 м.
Колонковые трубы испытывают сложные напряжения в процессе бурения, вызываемые вращением снаряда и осевой нагрузкой на забой скважины. Поэтому они изготовляются из стали с временным сопротивлением разрыву не менее 65 кГ/мм2 при удлинении не менее 12—14%.
Колонковая труба должна быть безусловно прямой по всей длине. Кривизна трубы не допускается больше 2 мм на каждые 3 м ее длины,, при этом нужно следить, чтобы осевые линии нарезанных концов лежали строго на одной прямой.
При бурении трубы изнашиваются как с внутренней, так и с наружной стороны (от трения керна и от трения трубы о стенки скважины). Износ труб по длине происходит неравномерно (особенно при бурении дробью), поэтому после каждого подъема нужно внимательно ее осмотреть и, если толщина стенки вызывает сомнение, следует трубу немедленно заменить.
На верхнем конце колонковой трубы имеется внутренняя резьба для соединения с переходником на шламовую трубу и на бурильные трубы; на нижнем конце — наружная резьба для соединения с дробовой коронкой.
Наружные и внутренние поверхности труб должны быть гладкими, без плен, трещин и глубоких рисок. Трубы изготовляются бесшовными. Поверхность труб закаливают токами высокой частоты.
Колонковые трубы
Колонковая труба — это основной элемент бурового снаряда при вращательном колонковом бурении с отбором керна. Представляет собой стальную трубу с внутренней трапецеидальной, исключительно правой, резьбой.
Труба используется для:
Применение одинарных колонковых труб рационально для отбора керна в устойчивых твердых монолитных породах.
Отличия колонковой трубы от обсадной
Типоразмер колонковых и обсадных труб с ниппельным соединением унифицирован и они взаимозаменяемы.
Основные отличия колонковой трубы от обсадной заключаются в следующем:
Увеличенная толщина стенки и требования к прямолинейности позволяют колонковой трубе выдерживать в 1,5-2 раза большие осевые нагрузки.
Диаметры колонковых труб
| Наружный диаметр трубы и ниппеля | Обозначение резьбы | Наружная резьба | Внутренняя резьба | ||
| Наружный диаметр d0 | Внутренний диаметр d1 | Наружный диаметр d’0 | Внутренний диаметр d’0 | ||
| Номин. | |||||
| Обсадные трубы безниппельного соединения | |||||
| 33,5 | 31,6 x 4 | 31,6 | 30,1 | 31,632 | 30,1 |
| 44,0 | 42 x 4 | 42,0 | 40,5 | 42,032 | 40,5 |
| 57,0 | 54 x 4 | 54,0 | 52,5 | 54,040 | 52,5 |
| 73,0 | 69,5 x 4 | 69,5 | 68,0 | 69,540 | 68,0 |
| 89,0 | 85,5 x 4 | 85,5 | 84,0 | 85,550 | 84,0 |
| Колонковые и обсадные трубы ниппельного соединения и ниппели к ним | |||||
| 25,0 | 21,5 x 4 | — | — | 21,525 | 20,0 |
| 33,5 | 29,8 x 4 | 29,8 | 28,3 | 29,825 | 28,3 |
| 44,0 | 40 x 4 | 40,0 | 38,5 | 40,032 | 38,5 |
| 57,0 | 52 x 4 | 52,0 | 50,5 | 52,040 | 50,5 |
| 73,0 | 68 x 4 | 68,0 | 66,5 | 68,040 | 66,5 |
| 89,0 | 84 x 4 | 84,0 | 82,5 | 84,050 | 82,5 |
| 108,0 | 103 x 4 | 103,0 | 101,5 | 103,050 | 101,5 |
| 127,0 | 122 x 4 | 122,0 | 120,5 | 122,060 | 120,5 |
| 146,0 | 141 x 4 | 141,0 | 139,5 | 141,060 | 139,5 |
Колонковые трубы изготавливаются и большего диаметра, например 168, 219, 325 и т.д. Параметры резьбы в таком случае не регламентированы и могут отличаться у разных производителей.
Производство
Производители колонковых труб должны руководствоваться следующими стандартами:
Согласно требованиям колонковая труба изготавливается из высокопробной стали групп прочности Д, К и М.
© 2014-2021 Все права на материалы, находящиеся на сайте, охраняются в соответствии с законодательством РФ.
Колонковое бурение скважин: краткое описание технологии, методов, способов и особенностей
Технология колонкового бурения скважин – самая популярная в геологической разведке и при добыче водного ресурса. Она имеет массу преимуществ, оптимально подходит для развертывания установки на сложнодоступных участках. Метод признается одним из самых экономичных и продуктивных по объему гидродобычи на единицу времени. Из-за особенного способа проведения работ образуется горная выработка с жесткими краями. Они выдерживают очень высокую нагрузку, а само отверстие может углубляться на расстояние до километра. Поэтому технологию применяют как в производственных целях, крупных масштабах, так и при частном решении задач, например, для создания индивидуальной точки водозабора.
Колонковое бурение скважин: что это такое
Это процедура, при которой буровая установка осуществляет вращательные движения с целью разрушить горные породы. При этом разрушение происходит не по всей площади, а по кругу, оставляя в центре керн, то есть нетронутый участок цилиндрической формы. Буровой насос нагнетает мощный поток воды, которым производится вымывание разрушаемой породы. Установки включают множество механизмов, в том числе для спуска и подъема инструмента, его вращения. В зависимости от типа горных пород (прочности и других механических характеристик) выбирается оснастка. В роли режущих кромок выступают долота (коронки). Они бывают разных форм.
Технология настолько успешна, что она нашла множество сфер применения. От гидродобычи до разведки полезных ископаемых.
Характеристика и краткое описание колонкового бурения скважин
Керном называется столбик из искомого материала (горная порода, например) цилиндрической формы. Он с использованием шнекового подъемника поднимается из глубин на поверхность, когда цель всего процесса – разведывание грунтовых слоев. Такая процедура делает возможным подробное составление геологического разреза.
Используемое оборудование позволяет углубляться внутрь на расстояние до 1000 м. Оно оснащено инструментами, способными пробить любую породу. Вторая задача техники – регулярная поставка керновых проб наверх.
Метод настолько эффективен, что его использовали в Заполярье при освоении Кольской сверхглубокого колодца (12 262 м в глубину) для решения научных задач. Она была занесена в книгу рекордов Гиннеса как самая глубокая.
Не менее распространена технология при открытии водных горизонтов на глубине. Добыча воды кристальной чистоты – одна из приоритетных задач.
Сферы использования колонкового способа бурения скважин
В первую очередь метод был создан для исследовательско-научных целей. В рамках геологической разведки можно с высокой точностью определить, на каком расстоянии от поверхности располагаются те или иные грунтовые слои (их кровля и подошва, т.е.верхняя и нижняя границы). Не только твердые породы, но и зеркало подземных вод определяется по такой технологии.
Отрасли, где находит применение методика:
Бурение с помощью колонковой трубы позволяет достать образец грунта в целостной форме, а также определить точную глубину пролегания пород. Таким образом, технология применяется в большом количестве сфер. В частном использовании основная задача процесса – гидродобыча, создание индивидуальной точки забора и водоподготовки на участке.
1,5 м3/ч Для технической воды
1,5 м3/ч Для технической воды
MBFT-75 Мембрана на 75GPD
Суть технологии
Колонковое бурение предназначено для горной выработки. В зависимости от того, с каким природным материалом приходится работать, есть две применяемые методики:
Принцип алмазного колонкового бурения
Один из основополагающих элементов установки – труба. Она будет того диаметра, в зависимости от необходимого размера кернового стержня. На ее окончании располагается коронка – это режущий инструмент. Деталь на подошве необходима для разрешения грунта. Резец является сменным, он прикручивается на время, за одну крупную выработку придется поменять ее несколько раз. Замена осуществляется очень простым способом – на винтовую резьбу.
Если предстоит разрезать скалистые или иные твердые породы, то предпочтительно использование алмазной коронки.
Именно оснастка с напылением из алмазов используется при водозаборе на больших глубинах. Поскольку для того, чтобы добраться до кристально чистого водного ресурса, понадобится прорубить достаточно глубокий тоннель через известняк и другие слои. Ведь влага конденсируется очень глубоко, в разломах коренных пород.
В ходе работы коронка вращается очень быстро – количество оборотов регулируется пультом, режим выбирают в зависимости от того, насколько прочный предстоит прорезать грунт. Если вращения будут чрезмерно стремительными, при соприкосновении с очень твердыми материалами резец может затупиться или вовсе сломаться. Центральная часть цилиндра попадает внутрь трубы. Чтобы извлечь собранный там керн, производится разборка колонны с извлечением штанги. Затем используется мощная струя воздуха (вывод можно ускорить, если параллельно простукивать участок кувалдой). После этого очищенный инструмент снова погружают в выполненное отверстие.
Такие буры признаны наиболее эффективными, их производительность значительно выше, чем у матричных и шарошечных долот. Это объясняется высокой скоростью вращения инструмента – сил затрачивается намного меньше, как и времени. И еще одно немаловажное преимущество – нет необходимости промывать и прочищать затем забой от разрушенных пород, поскольку они очень удобно вынимаются в виде керна.
Станки и установки колонкового бурения
Видов аппаратов несколько, все они зависят от диаметра и глубины желаемого отверстия, а также от назначения скважины и типа грунта, где проводятся геологические работы. Технологически устройства не отличаются друг от друга, однако, сильно могут варьироваться размеры.
Например, для разведывательных целей обычно применяются достаточно компактные установки, которые монтируются на разном транспорте – тракторах, грузовиках. Некоторые гусеничные виды тягачей предполагают возможность выработки на участках без автомобильной дороги – подъехать к ним можно только на таких машинах. В России наиболее часто аппаратуру ставят на КАМАЗ, МАЗ, Урал. Иногда и на более легкий автотранспорт, в тех случаях, когда предстоит несложная работа, например, на строительной площадке.
Когда нужны небольшие лунки, а это иногда требуется при ландшафтном дизайне (установить лавочку), частном строительстве, при монтаже ЛЭП-опор, тогда применяются ручные буры, которые работают по тому же принципу, но менее автоматизированы. Например, остатки грунта нужно доставать вручную. Длина и диаметр получаемых отверстий, конечно, ограничены.
Колонковая труба что это
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ТРУБЫ ОБСАДНЫЕ И КОЛОНКОВЫЕ ДЛЯ
ГЕОЛОГО-РАЗВЕДОЧНОГО БУРЕНИЯ
Casing and coring tubes for geology-exploring drilling.
Specifications
Дата введения 2001-07-01
1 РАЗРАБОТАН Государственным предприятием Специальное конструкторское бюро по геологоразведочной технике СКБ «Геотехника»
ВНЕСЕН Министерством природных ресурсов Российской Федерации
2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 14 декабря 2000 г. N 354-ст
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на стальные гладкие бесшовные обсадные и колонковые трубы повышенной прочности, соединительные муфты и ниппели к ним для применения в процессе бурения скважин при поисках и разведке твердых полезных ископаемых и воды, инженерно-геологических изысканиях и строительстве.
Стандарт не распространяется на двойные колонковые трубы и колонковые трубы, применяемые при отборе керна снарядами со съемными керноприемниками.
Трубы должны соответствовать требованиям настоящего стандарта и конструкторской документации, утвержденной в установленном порядке.
Требования стандарта являются обязательными, кроме 4.2.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 8.051-81 Государственная система обеспечения единства измерений. Погрешности, допускаемые при измерении линейных размеров до 500 мм
ГОСТ 9.014-78 Единая система защиты от коррозии и старения. Временная противокоррозионная защита изделий. Общие требования
ГОСТ 26.008-85 Шрифты для надписей, наносимых методом гравирования. Исполнительные размеры
ГОСТ 166-89 (ИСО 3599-76) Штангенциркули. Технические условия
ГОСТ 427-75 Линейки измерительные металлические. Технические условия
ГОСТ 868-82 Нутромеры индикаторные с ценой деления 0,01 мм. Технические условия
ГОСТ 1497-84 (ИСО 6892-84) Металлы. Методы испытания на растяжение
ГОСТ 1763-68 (ИСО 3887-77) Сталь. Методы определения глубины обезуглероженного слоя
ГОСТ 3282-74 Проволока стальная низкоуглеродистая общего назначения. Технические условия
ГОСТ 5584-75 Индикаторы рычажно-зубчатые с ценой деления 0,01 мм. Технические условия
ГОСТ 6507-90 Микрометры. Технические условия
ГОСТ 7502-98 Рулетки измерительные металлические. Технические условия
ГОСТ 7565-81 (ИСО 377-2-89) Чугун, сталь и сплавы. Метод отбора проб для химического состава
ГОСТ 8026-92 Линейки поверочные. Технические условия
ГОСТ 9013-59 (ИСО 6508-86) Металлы. Метод измерения твердости по Роквеллу
ГОСТ 9450-76 Измерение микротвердости вдавливанием алмазных наконечников
ГОСТ 10692-80 Трубы стальные, чугунные и соединительные части к ним. Приемка, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение
ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды
ГОСТ 22536.0-87 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Общие требования к методам анализа
ГОСТ 22536.1-88 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения общего углерода и графита
ГОСТ 22536.2-87 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения серы
ГОСТ 22536.3-88 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения фосфора
ГОСТ 22536.4-88 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения кремния
ГОСТ 22536.5-87 (ИСО 629-82) Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения марганца
ГОСТ 22536.6-88 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения мышьяка
ГОСТ 22536.7-88 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения хрома
ГОСТ 22536.9-88 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения никеля
ГОСТ 23170-78 Упаковка для изделий машиностроения. Общие требования
ГОСТ 29329-92 Весы для статического взвешивания. Общие технические требования
3 Основные параметры и размеры
3.2 Настоящим стандартом предусмотрены следующие виды термообработки:
3.3 Размеры и масса труб и соединительных муфт типа П должны соответствовать рисунку 1 и таблице 1.
3.4 Размеры и масса труб и ниппелей типа НС должны соответствовать рисунку 2 и таблице 2.
3.4.2 Обсадные трубы диаметром 57; 73; 89; 108; 127 и 146 мм поставляют длиной 1,0; 1,5; 3,0; 4; 5 и 6,0 м. По требованию потребителя поставляют трубы большей длины, но не более 9 м.
3.5 Форма и параметры профиля резьбы (правой и левой) для обоих типов труб должны соответствовать указанным на рисунке 3 и в таблицах 3 и 4.
Примеры условных обозначений:
Обсадная труба типа П диаметром 89 мм, толщиной стенки 3,5 мм, нормализованная, длиной 3,0 м:
То же, для соединительной муфты:
Колонковая труба типа НС диаметром 57 мм, толщиной стенки 4,0 мм, улучшенная с поверхностной закалкой, длиной 6,0 м:
Обсадная труба типа НС диаметром 89 мм, толщиной стенки 5,0 мм, улучшенная, с левой резьбой, длиной 6,0 м:
Размеры в миллиметрах
Обоз-
начение размера трубы
Наружный диаметр приварных концов и соедини- тельной муфты
Толщина стенки трубы
Внутренний диаметр приварных концов и соедини- тельной муфты
Диа-
метр рас-
точки под при- вар-
ку
+0,5
Расстояние между упорными поверх- ностями приварных концов
Длина резьбы с пол-
ным про-
филем
,
не менее
Труба колонковая
Где применяются колонковые трубы
Данный вид бурового оборудования применяется для создания скважин в любых разновидностях горных пород. Их основные функции:
принять и удержать керновый материал при его подъёме на поверхность;
сохранить правильное направление ствола скважины при бурении.
За бурение в монолитных породах отвечают одноколонковые трубы, а в смешанных – двойные. Допускается повторное использование колонковых труб по прямому назначению.
Изготовление и характеристики колонковых труб
Колонковые трубы для геологоразведочного бурения должны соответствовать требованиям стандартов ГОСТ 6238-77 и 51682-2000. Производятся конструкции из высокопробной стали групп прочности Д, К и М.
Изделия диаметром 25 и 33,5 мм поставляют длиной 1,0; 1,5 и 3,0 м;
диаметром 44 мм – длиной 1,0; 1,5; 3,0 и 4,0 м;
диаметром 57; 73; 89. 108 мм – длиной 1,0; 1,5; 3,0; 4,0 и 6,0 м.
На их концах нарезана внутренняя трапецеидальная резьба. Отличительная особенность колонковых труб – правая резьба. Особые требование предъявляются к прямолинейности колонковых труб.
Колонковая труба с ниппельным соединением
Трубы соединяют с ниппелями, которые должны быть толще стенок трубы для повышения прочности соединения. Также допускается безниппельное соединение.
ЗАО «Горные технологии» предлагает колонковые трубы для геологоразведочного бурения и ниппели к ним, изготовленные на собственном производстве из сертифицированных высококачественных материалов в соответствии с принятыми нормами и стандартами качества.
Размеры и масса труб и ниппелей типа НС.
