«Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса»

Усталостные разрушения бурильных колонн

УДК: 620.16
DOI: -

Авторы:

¹ РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, Москва, Россия

Ключевые слова: бурильная колонна, буровая труба, усталостные разрушения, циклические нагрузки, усталостные трещины, промыв колонны труб, СБТ, напряженное состояние

Аннотация:

Промывы по телу буровой трубы являются одной из самых частых причин отказов бурильных колонн. В работе рассмотрен механизм зарождения и развития усталостных трещин. Представлены результаты исследования влияния напряженного состояния на снижение усталостной прочности бурильных труб на примере труб группы прочности S-135 [1]. Показано, что при воздействии знакопеременных циклических нагрузок на стенку бурильных труб группы прочности S-135 наблюдается снижение ее механических свойств, при этом предел текучести показывает большую чувствительность к накоплению усталостных повреждений, чем временное сопротивление разрушению. Эксплуатация бурильных труб группы прочности S-135 при циклическом нагружении с эквивалентным максимальным напряжением не более 276 МПа обеспечивает отсутствие зарождения усталостных трещин на базе не менее 1,0 млн циклов. Полученные результаты могут быть использованы для оценки долговечности материала при превышении значений напряжений выше нормативных в процессе бурения.

Список литературы:

1. API RP 7G-1998. Руководящие указания по проектированию и режимам эксплуатации элементов буровой колонны (с дополнением 2003 г.). – 16-е изд. – Американский институт нефти, 1998. – 207 с.
2. Повреждения бурильных труб в процессе эксплуатации / А.П. Корчагин, В.В. Климов, Н.В. Баринова, А.О. Мурашов // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. – 2016. – № 6. – С. 20–23.
3. Гусева Т.А., Карелин И.Н., Новиков О.А. Анализ нормативной документации на бурильные трубы (основные параметры, технологические и прочностные аспекты) // Тр. РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина. – 2018. – № 4(293). – С. 108–117.
4. Методика определения усталостного износа бурильного инструмента / А.А. Яворский, А.М. Миленький, С.С. Рублев [и др.] // Бурение и нефть. – 2021. – № 7-8. – С. 33–37.
5. Юшин Е.С. Оценка коррозионно-усталостного состояния насосно-компрессорных труб в минерализованных средах: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.02.13. – Ухта, 2015. – 24 с.
6. Доброчасов А.И. Способы снижения износа бурильных труб в скважинах со сложным профилем // Булатовские чтения. – 2018. – Т. 3. – С. 99–108.
7. API Specification 5DP / ISO 11961. Specification for Drill Pipe. – First Edition. – API, 2009. – VI, 116 p.