Vrtací trubka je základní součástí vrtací kolony. Je vyrobena z bezešvé ocelové trubky (s tloušťkou stěny obvykle 9-11 mm). Jeho hlavní funkcí je přenos točivého momentu a transport vrtné kapaliny a průběžné prohlubování vrtu postupným prodlužováním vrtné trubky. Vrtná trubka proto hraje klíčovou roli při těžbě ropy.
Vrtací trubka musí být schopna odolat obrovským vnitřním a vnějším tlakům, kroucení, ohybu a vibracím. Během těžby a rafinace ropy a plynu lze vrtné potrubí opakovaně použít. Vrtná trubka je klasifikována do tří kategorií: křížová vrtná trubka, vrtná trubka a vážená vrtná trubka. Pořadí připojení je: křížová vrtná trubka (1 kus) + vrtná trubka (n kusů, určeno hloubkou vrtu) + vážená vrtná trubka (n kusů, určeno konstrukcí sestavy vrtné kolony).
Funkce vrtací trubky
Vrtná trubka hraje klíčovou roli ve vrtném inženýrství. Mezi jeho funkce patří:
1. Vysílací výkon
Vrtací trubka přenáší výkon a krouticí moment na vrták, což mu umožňuje vrtat otvory pod zemí.
2. Podpora vrtáku
Vrtací trubka podpírá vrták a udržuje jej stabilní během vrtání.
3. Odebírání odřezků
Vrtací trubka odstraňuje odřezky z ústí vrtu potrubím a udržuje ústí vrtu čisté.
4. Získávání geologických dat
Vrtná trubka shromažďuje geologická data prostřednictvím vrtné korunky, což pomáhá při analýze vlastností a struktury podzemních skalních útvarů.
5. Well Workover
Vrtnou trubku lze použít pro práci vrtu, včetně umístění trubek a opravy ústí vrtu.
Pro zvýšení pevnosti spojení mezi tělem trubky a spoji jsou konce těla trubky zesíleny. Mezi běžné způsoby zahušťování patří vnitřní zahušťování, vnější zahušťování a vnitřní a vnější zahušťování. Podle American Petroleum Institute (API) jsou vrtné trubky rozděleny do tří kategorií na základě délky:
Kategorie 1: 5,486–6,706 m (18–22 stop);
Kategorie 2: 8,230–9,144 m (27–30 stop);
Kategorie 3: 11,582–13,716 m (38–45 ft);
Nejčastěji používané velikosti vrtných trubek jsou 88,9 mm (3,5 palce), 114,3 mm (4,5 palce) a 127,0 mm (5 palců).
Třídy a pevnost vrtných trubek
Třída oceli vrtné trubky se týká jakosti oceli použité ve vrtné trubce, která je určena minimální mezí kluzu oceli. API specifikuje pět tříd oceli pro vrtné trubky: D, E, 95(X), 105(G) a 135(S), přičemž třídy X, G a S jsou vysokopevnostní vrtné trubky. Čím vyšší je třída oceli vrtné trubky, tím větší je mez kluzu trubky a tím větší jsou různé pevnosti vrtné trubky (pevnost v tahu, pevnost v krutu, odolnost proti vytlačování atd.). Při návrhu pevnosti vrtné kolony se doporučuje zvýšit jakost oceli pro zlepšení pevnosti vrtné kolony, spíše než zvyšovat tloušťku stěny.
