Все про бурильные трубы: ГОСТ, размеры, характеристики

Чтобы добыть из-под земли нефть или газ, в земной коре выполняют прокол – скважину: вращающимся долотом на заданную глубину бурят вертикальный канал. В качестве рабочего инструмента используется бурильная труба: с ее помощью передают вращательный момент; в ней закреплено долото; с ее помощью разрушается порода; через них подается раствор для промывания скважин. Стенки стволов, пробуренных в породе, укрепляют с помощью обсадных труб. Бурильно-обсадные трубы – это основа скважины.

Классификация бурильных труб

Гост на бурильные трубы устанавливает признаки, по которым изделия подразделяются на виды, регламентирует их типоразмеры. Конструкции классифицируют по сечению стенок, длине, типам применяемых замков. Документ также регламентирует: величину предельных отклонений по оси, параметры механических, температурных, химических нагрузок которые должны выдерживать конструкции.

В зависимости от толщины стенок бурильные конструкции могут быть обычными – с сечением стенки до 5 мм, и утяжеленными – с толщиной металла до 60 мм. Особенность бурильных труб: они могут сращиваться, образуя многометровую трассу. Для этой цели концы труб делают утолщенными и оснащают их бурильными замками. В зависимости от технологии крепления замков конструкции подразделяют на сварные и цельные. Резьбы бурильных труб могут быть правосторонними и левосторонними.

Утяжеленные конструкции – основной инструмент, с помощью которого на рабочий бур передается физическая нагрузка. Эти конструкции выполняются из легированных сталей – хромоникельмолибденовых. Конструкции при изготовлении подлежат термообработке. Могут выпускаться с гладкими стенками; проточенными, с наплавками, со спиральной выработкой.

Благодаря применению утяжеленных труб бурильщики добиваются минимальных отклонений оси ствола от вертикали. Применение УБТ предотвращает перекосы долот и сверл. Для закрепления колонны труб в скважине используют промежуточные опоры.

Бурение глубоких скважин выполняют с помощью легкосплавных труб. Материалом для их изготовления служат цветные металлы, чаще всего алюминий. Эти изделия имеют диаметр 60-140 мм, при толщине металла 7-11 мм.

Трубы в скважинах

При выполнении бурильных работ к вертлюгу первой подсоединяют ведущую трубу: именно ведущая бурильная труба первой принимает и передает вращательное движение. Эти конструкции шестигранного или прямоугольного сечения с резьбой, выполненной по ГОСТ Р 50864. Важную роль при бурении выполняет длина буровой конструкции: от нее зависит предельный размер проходки без удлинения конструкции. Если ведущая труба коротка, возрастает трудоемкость бурения; если слишком длинна, повышаются логистческие и транспортные расходы.

Стыковка труб в колонну осуществляется с помощью бурильных замков, которые состоят из ниппеля и муфты. Замки выполняются с разносторонними резьбами.

• для геологоразведочного бурения – эти изделия выпускают по ГОСТ 7918-75;
• для промышленного – по ГОСТ 5286-75.

Виды замков бурильных труб

Замки классифицируют по ширине проходного отверстия:

• с нормальным отверстием имеют диаметр 80 – 197 мм;
• с широким отверстием имеют диаметр 108-203 мм;
• с увеличенным отверстием имеют диаметр 86-155 мм;
• с увеличенным отверстием, расточенным под конус, имеют диаметр 108-155 мм;
• с широким проходным отверстием, расточенным под конус, имеют диаметр 113-178 мм.

Единая сцепленная труба — это бурильная колонна.

Обсадные трубы

Обсадные конструкции применяют для защиты колонны бурильных труб, укрепления стволов, изоляции ненужных пластов, горизонтов. В зависимости от назначения колонн выделяют конструкции:

• Направляющие – защищают верхнюю часть скважины – в поясе почв. Их длина достигает 30-ти м. По внешнему периметру колонну бетонируют.
• Кондукторные – используются для защиты части скважин, проходящей через водоносные слои, зоны многолетней мерзлоты;
• Промежуточные колонны применяются для отделения ненужных горизонтов и слоев породы от пластов полезных ископаемых;
• Эксплуатационные трубы служат непосредственно для выкачки сырья, подачи технологических растворов.

Основной критерий, используемый для оценки качества обсадных труб, – это прямизна: конструкции погружаются на тысячи метров вглубь скважины, они не должны иметь перекосов. Диаметр обсадных труб достигает 508 мм.

Восстановление бурильных труб

Ремонт бурильных труб — восстановление геометрических и физических параметров включает проведение следующих операций:

1. Очистка. Механическая работа с применением щеток, резцов, фрез. Производится пневматическая обработка поверхности, гидравлическая продувка.
2. Правка. Высокоточное токарное и правильное оборудование позволяет добиться стопроцентного восстановления геометрических размеров труб.
3. Дефектоскопия с помощью ультразвука. С помощью дефектоскопов зондируется массив металла: отдельно анализируется состояние сварных швов, накладок, напаек. Производится сортировка и классификация труб по степени ремонтопригодности. Бракованные конструкции изымаются из технологического передела.
4. Наплавка. С помощью этой операции восстанавливают до необходимых геометрических параметров толщину замков, поясков. Используется индукционные, электродуговые технологии. Работы выполняются с применением специальных электродов, флюсов. В процессе увеличения толщины стенок конструкции и замков используются твердые металлы.
5. Механическая обработка. На этом этапе выполняют нарезание резьб, проточек, канавок. После металлообрабатывающих операций проводят повторную дефектоскопию.
6. Фосфатация. Обрабатывается поверхность с целью защитить ее от коррозии. Особое внимание уделяют деталям замков. Слой фосфатирования составляет 13 мкм.
7. Контроль. На этом этапе окончательно уточняется соответствие геометрии резьб, поясков, плоскостей труб нормативам. Конструкции окрашивают, ставят на них нужные обозначения.

Кратко о промышленном выпуске и потреблении

Объемы потребления бурильных труб в России достигают 603 тысячи тонн в год. Ожидаемый прирост объемов по прогнозу составит 1,7 млн. тонн.

Виды буровых труб, характеристики, особенности использования

Одним из элементов бурильных установок являются бурильные трубы, которые обеспечивают соединение между режущим инструментом и приводом оборудования. Посредством труб обеспечивается спуск в скважину, создание необходимого момента вращения и передача усилий, а также передача инструментов из скважины на поверхность.

Кроме того, посредством бурильных труб передается специальный раствор, охлаждающий режущие части оборудования. В данной статье речь пойдет о буровых трубах, их особенностях и применении.

Особенности бурильных труб

Трубы для буровых установок не имеют соединительных швов – крепление деталей обеспечивается за счет специальных замков с резьбой. Бурильные трубы, являющиеся частью колонной конструкции, соединяются специальными ниппелями. Все виды деталей, используемых в бурильных установках, производятся в соответствии с определенными стандартами и нормами. Сами трубы могут иметь квадратное или круглое сечение.

В зависимости от материала изготовления выделяют следующие виды бурильных труб:

1. Стальные трубы. Изделия из стали наиболее распространены. Диаметр стальной бурильной трубы может варьироваться в пределах от 34 до 168 мм. Стандартный диаметр, чаще всего используемый в буровом оборудовании – 60 мм. Посредством данных труб осуществляется колонковое бурение, подразумевающее высокую скорость вращения долота, поэтому порода разрушается по кольцевой траектории. Стальные трубы имеют повышенную степень надежности, поэтому их применяют для добычи алмазных пород.
2. Трубы из легких сплавов. Изделия из таких сплавов могут иметь разные характеристики и особенности (одним из вариантов трубы из легкого сплава является конструкция с утолщенными концами и круглым сечением профиля). Толщина стенки легкосплавных труб варьируется в пределах от 9 до 17 мм.

Буровое оборудование производится прессовкой. Сырье, которое обрабатывается данным методом, должно предварительно пройти термическую обработку, которая повысит характеристики исходного материала. Для соединения деталей используются замки, отличающиеся достаточно легкой конструкцией.

Для улучшения прочностных характеристик торцевые части деталей утолщаются, в результате чего увеличивается и вес буровой трубы. К крайним участкам трубы сварочным методом крепится специальная муфта и замковый ниппель.

Производственные линии по изготовлению бурового оборудования учитывают все требования, предъявляемые к данным деталям, поэтому на выходе, независимо от группы прочности бурильных труб, получаются качественные элементы, способные выполнять свои функции на протяжении всего эксплуатационного периода.

Важнейшим качеством, которым должно обладать буровое оборудование, является высокая сопротивляемость коррозии. Дело в том, что большая часть деталей постоянно подвергается воздействию влаги, поэтому необходимо свести к минимуму риск разрушения материала. Увеличение стойкости к коррозии достигается за счет специальных обработок. То же самое касается резьбового соединения и других соединительных элементов – все они должны покрываться антикоррозионной смазкой.

Виды буровых труб

Все бурильные трубы делятся на два основных вида:

1. Цельные. Данная категория изделий представляет собой монолитную деталь, имеющую утолщения по краям. Производство таких элементов осуществляется по описанной выше схеме: сначала детали прокаливаются, а после этого проходят механическую обработку.
2. Сборные. С точки зрения производства основное отличие сборных бурильных труб заключается в использовании горячекатаной заготовки. Такие элементы оборудуются специальными элементами, которые прикручиваются к краям трубы.

Еще один способ классификации буровых труб подразумевает их разделение в зависимости от материала изготовления. В качестве базового сырья может выступать сталь или легкие сплавы.

Кроме того, существует классификация, согласно которой выделяются следующие типы деталей:

Обычные буровые трубы

Для изготовления обычных труб может использоваться сталь или сплавы на основе алюминия. Основной отличительной особенностью данного типа труб является круглое поперечное сечение. Толщина стенок данных изделий находится в пределах от 4,75 до 11 мм. Соединение труб возможно за счет использования замков с конической резьбой.

Легкосплавные буровые трубы, которые тоже относятся к данному виду, в большинстве случаев проходит обработку, обеспечивающую повышение прочности готовых изделий. Края деталей имеют утолщение, существенно продлевающее срок службы труб и увеличивающее их функциональность.

Утяжеленные

Для изготовления утяжеленных бурильных элементов используется преимущественно сталь, а сами изделия имеют круглый профиль сечения. Базовый материал представляет собой ковку, которая для упрочнения проходит термическую или механическую обработку. Утяжеленные элементы позволяют передавать на рабочие элементы оборудования большее усилие, для чего и нужна повышенная прочность.

Кроме изделий круглой формы, также применяются утяжеленные трубы с квадратным профилем. Область их применения – это скважины, которые при разработке серьезно искривились. Помимо уже описанных видов сечения профиля, такие изделия могут иметь шестигранное сечение. Утяжеленная буровая труба может быть и ведущей, и в таком случае ее устанавливают над колонной.

Размеры буровых труб данной категории выглядят так: толщина стенки находится в пределах от 16 до 50 мм, а внешний диаметр – от 79 до 279 мм. Стыковка отдельных элементов в общую конструкцию осуществляется посредством резьбового соединения. Каждая утяжеленная труба имеет соответствующую маркировку и используется в обычных условиях эксплуатации. Утяжеленные буровые трубы могут работать на глубине от 2000 до 2500 м.

Учитывая высокую степень нагрузки, которую приходится выдерживать данному типу изделий, их выпускают в более короткой форме по сравнению с остальными видами. Уменьшенная длина позволяет нормально работать в сложных условиях даже тем трубам, которые расположены на самом верху конструкции.

Ведущие

Форма сечения ведущих труб может быть достаточно разнообразной и иметь много граней. Стандартные изделия могут иметь четыре, шесть или восемь граней. Как правило, ведущие элементы располагаются вверху колонны. В отличие от утяжеленных труб, ведущие детали имеют полноценную длину, но и увеличенную толщину – нагрузки достаточно высоки, а оборудование должно их выдерживать. Для увеличения толщины используется внутренняя, внешняя или комбинированная высадка.

Высокая толщина буровых труб обусловлена еще и тем, что бурильное оборудование может работать в достаточно тяжелых условиях. Например, при разработке рассыпчатых горных пород (песка или щебня) скорость износа оборудования крайне высока, поэтому детали очень быстро выходят из строя. Положение ухудшается еще и тем, что под неустойчивыми грунтами может быть достаточно жесткая вода, которая тоже основательно сокращает срок службы бурильных труб.

Другие виды бурильных труб

Помимо стандартных видов труб, описанных выше, имеются и другие виды деталей. Одним из них являются трубы, на которые навинчиваются замки, а края изделий могут находиться как снаружи, так и внутри. Длина таких труб варьируется в пределах от 6 до 11,5 м. Маркировка труб с внутренней высадкой – «ТБВК», а с внешней – «ТБНК».

Также стоит вспомнить и о трубах с приваренными краями. Как правило, такие бурильные элементы используются для разработки сложных и непостоянных пород.

Заключение

Отрасль производства бурового оборудования постоянно развивается, поэтому постепенно появляются новые виды элементов, необходимых для разработки пород. Тем не менее, старые проверенные решения тоже неплохо справляются со своей работой и позволяют разрабатывать любые породы, с которыми приходится сталкиваться в горнодобывающей промышленности.

Стальные бурильные трубы

Стальные бурильные трубы изготавливаются из стали разного химсостава, но имеющей определенные механические свойства. По последнему признаку стали делятся на следующие группы прочности: Д, К, Е, Л, М, Р, Т. Механические свойства стали приведены в табл. 8.8. Замки к бурильным трубам выпускаются из стали 40ХН, механические свойства которой соответствуют группе прочности М.

Таблица 8.8. Механические свойства материала бурильных труб

Показатели	Группа прочности
Д	К	Е	Л	М	Р	Т
Предел текучести при растяжении σт, кгс/мм 2 , не менее
Предел прочности (временное сопротивление σт, кгс/мм 2 , не менее

В настоящее время наиболее распространены трубы с приваренными замками, так как современные технологии сварки позволяют получить равнопрочные трубы по телу и сварному шву, а отсутствие концентраторов напряжения обеспечивают высокую усталостную прочность на изгиб. Такие трубы выпускаются с внутренней ПВ, наружной ПН и комбинированной (наружной и внутренней) ПК высадками (рис. 8.3.). Последние обеспечивают меньшие гидравлические сопротивления при циркуляции бурового раствора.

В обозначении труб указывается тип, наружный диаметр, толщина стенки и группа прочности материала, например, ПК-127х9,19Е. В обозначении приваренных замков даны наружный и внутренний диаметры, например, 3П178-102.

Номенклатура некоторых стальных бурильных труб с приваренными замками, выпускаемых по ГОСТ Р 50278-99, и замков к ним приведена в табл. 8.9. Замки выпускаются по ГОСТ 27834-95.

Рис. 8.3. Бурильные трубы с приваренными замками: а – с наружной высадкой; б – с внутренней высадкой; в – с комбинированной высадкой; 1 – замковая муфта; 2 – гладкая часть трубы; 3 – замковый ниппель; 4 – место маркировки трубы; 5 – сварной шов

Таблица 8.9. Бурильные трубы с приваренными замками

Бурильная труба	Обозначение типоразмера замка	Обозначение замковой резьбы
Типоразмер	Группа прочности
ПК-114х8,56	Д, Е	ЗП-159-83	З-122
ПК-114х8,56	Л, М	ЗП-159-76	З-122
ПК-114х10,92	Д, Е	ЗП-159-76	З-122
ПК-114х8,56	Р*	ЗП-159-70	З-122
ПК-114х10,92	Л	ЗП-159-70	З-122
ПК-114х10,92	М	ЗП-159-63	З-122
ПК-114х10,92	Р*	ЗП-159-57	З-122
ПК-114х8,56	Д, Е, Л, М	ЗП-162-95-1	З-133
ПК-114х10,9	Д, Е	ЗП-162-92	З-133
ПК-114х8,56	Р*	ЗП-162-89-1	З-133
ПК-114х10,9	Л, М	ЗП-162-89-1	З-133
ПК-114х10,9	Р*	ЗП-168-76	З-133
ПК-127х9,19	Д, Е	ЗП-162-95-2	З-133
ПК-127х9,19	Л	ЗП-162-89-2	З-133
ПК-127х12,70	Д, Е	ЗП-162-89-2	З-133
ПК-127х9,19	М	ЗП-165-83	З-133
ПК-127х12,70	Л	ЗП-165-76	З-133
ПК-127х9,19	Р*	ЗП-168-70	З-133
ПК-127х12,70	М	ЗП-168-70	З-133
ПК-127х9,19	Д, Е, Л, М	ЗП-178-102	З-147
ПК-127х12,70	Д, Е	ЗП-178-102	З-147
ПК-127х12,70	Л, М	ЗП-178-95	З-147
ПК-140х9,17	Д, Е	ЗП-178-102	З-147
ПК-140х10,54	Д, Е	ЗП-178-102	З-147

Выпускаются также трубы типа В с высадкой внутрь и типа Н с высадкой наружу с навинчиваемыми замками по трубной конической резьбе треугольного профиля; типа ВК с высадкой внутрь и коническим стабилизирующим пояском, типа НК с высадкой наружу и коническим стабилизирующим пояском с навинчиваемыми замками по трубной конической резьбе трапецеидального профиля (рис. 8.4.). Эти трубы выпускаются по ГОСТ 631-75.

Трубы типа В и Н имеют низкую усталостную прочность по последней нитке резьбы. За счет конических стабилизирующих поясков в трубах ВК и НК знакопеременной изгибающей нагрузки воспринимается телом трубы, поэтому усталостная прочность соединения выше. Статическая прочность на разрыв также выше за счет нарезки на теле трубы трапецеидальной резьбы.

Технические характеристики труб типа В и ВК приведены в табл. 8.10.

Рис. 8.4. Бурильные трубы со стабилизирующими поясками: а – ВК; б – НК; 1 – замковая муфта; 2 – замковая резьба типа ЗС; 3 – внутренний упорный уступ; 4 – коническая трапецеидальная резьба типа ТТ; 5 – внутренняя кольцевая выточка; 6 – высаженный конец трубы; 7 – гладкая часть трубы; 8 – замковый ниппель; 9 – конический стабилизи­рующий поясок

Таблица 8.10. Технические характеристике труб типа В и ВК

Показатель	В-127	В-140	ВК-127	ВК-140
Наружный диаметр трубы, мм	127,0	139,7	127,0	139,7
Толщина стенки, мм	7, 8, 9, 10	8, 9, 10, 11	9, 10	9, 10, 11
Внутренний диаметр высадки трубы, мм	95, 91, 87, 83	105, 101, 100, 91	92, 90	102, 100, 100
Длина трубы, мм
Тип замка по ГОСТ 5286-75	ЗУ-155	ЗШ-178	ЗУК-162	ЗШК-178
Замковая резьба	З-133	З-147	З-133	З-147

Замки к сборным бурильным трубам выпускаются по ГОСТ 5286-75 следующих типов:

ЗН – с нормальным проходным отверстием;

ЗУ – с увеличенным проходным отверстием;

ЗШ – с широким проходным отверстием;

ЗУК – с увеличенным проходным отверстием и коническим стабилизирующим пояском;

ЗШК – с широким проходным отверстием и коническим стабилизирующим пояском.

В обозначении замка кроме типа указывается его наружный диаметр.

Типоразмеры некоторых выпускаемых замков приведены в табл. 8.11.

Таблица 8.11. Основные размеры (мм) замков

Типоразмер замка	Диаметр труб
с высаженными внутрь концами	с высаженными наружу концами
ЗШ-108	В-73	–
ЗШ-118	В-89	–
ЗШ-133	В-102	–
ЗШ-146	В-114	Н-101,6
ЗШ-178	В-140	–
ЗУ-108	–	Н-73
ЗУ-120	–	Н-89
ЗУ-146	В-114,3	Н-102
ЗУ-155	В-127,0	Н-114
ЗУ-185	–	Н-140
ЗУК-108	–	НК-73
ЗШК-113	ВК-89	–
ЗШК-133	ВК-102	–
ЗШК-178	ВК-140	–
ЗУК-120	–	НК-89
ЗУК-146	ВК-114	НК-102
ЗУК-155	ВК-127	НК-114

Согласно инструкции по эксплуатации бурильных труб над УБТ в колонну рекомендуется включать трубы с максимальной группой прочности материала. Длина этой секции должна быть в пределах 250 – 300 м. Для этих целей выпускаются бурильные трубы с увеличенной толщиной стенки и протекторным утолщением посреди трубы. Краткая техническая характеристика таких труб приведена в табл. 8.12.

Таблица 8.12. Основные параметры стальных бурильных труб с увеличенной толщиной стенки

Наружный диаметр трубы, мм	Диаметр замка, мм	Диаметр трубы по высадке, мм	Диаметр трубы в утолщенной части, мм	Внутренний диаметр трубы, мм	Резьба
120,6	92,1	101,6	52,4	З-102
133,4	104,8	114,3	63,5	З-108
158,8	117,5	65,1	З-122
165,1	130,2	139,7	76,2	З-133
177,8	147,6	152,4	85,7	5З-147
209,6	171,5	177,8	101,6	З-171

Дата добавления: 2015-06-27 ; просмотров: 3371 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Бурильные трубы

Бурильные трубы – бесшовные, изготавливаются прокаткой. Между собой соединяются в свечи муфтами, а свечи – посредством бурильных замков, состоящих из ниппеля и муфты, которые присоединяются к концам бурильной трубы с помощью резьбы или сварки. Ниппели и муфты бурильных замков снабжены крупной конической резьбой, благодаря которой сокращается продолжительность свинчивания-развинчивания бурильной колонны при СПО. Особенность бурильных труб – наличие высаженных концов (рис. 16.2).

Рис. 16.2 – Типы бурильных труб

а – с высаженными внутрь концами и муфты к ним; б – с высаженными наружу концами и муфты к ним; в – с высаженными внутрь концами и коническими стабилизирующими поясками; г – с высаженными наружу концами и коническими стабилизирующими поясками

Трубы типов в и г обладают повышенной прочностью и герметичностью.

Бурильные трубы услов­ным диаметром от 60 до 102 мм изготовляют длиной, 6; 8 и 11,5 м, условным диаметром от 114 до 168 мм – длиной 11,5 м. В партии допускается до 25 % труб длиной 8 м и до 8 % длиной 6 м.

Толщина стенки трубы изменяется за счет ее внутреннего диаметра, что позволяет ограничить номенклатуру ключей и инструмента для захвата и удержания труб.

По предельным отклонениям размеров бурильные трубы типова и б подразделяются на трубы обычной и повышенной точности изготовления. Условное обозначение бурильных труб включает вид высадки (В – тип а и Н – тип б); точность изготовления (П – повышенная точность изготовления); букву К – для труб типов в и г; условный диаметр трубы; толщину стенки; группу прочности; обозначение стандарта.

Например, бурильная труба типа а повышенной точности изготовления, условным диаметром 114 мм, с толщиной стенки 9 мм, из стали группы прочности Д: труба ВП-114х9-Д ГОСТ…

Для бурильных труб с высаженными концами изготовляют замки 3-х типов (рис. 16.3), отличающиеся гидравлическими и прочностными характеристиками:

Рис. 16.3 – Замки для бурильных труб:

1 – ниппель; 2 – муфта

ЗН – замок с нормальным проходным отверстием;

ЗШ – замок с широким проходным отверстием;

ЗУ – замок с увеличенным проходным отверстием.

Наиболее распространены замки типа ЗШ. Замки ЗУ используются в бурильных трубах с высаженными наружу концами. Для бурильных труб «в» и «г» используются замки ЗШК и ЗУК, отличающиеся от ЗШ и ЗУ конической расточкой со стороны резьбы. Замки крепят на бурильных трубах горячим способом (нагрев до 400…450 °С) с натягом по резьбе и стабилизирующему пояску.

Из других разновидностей применяются бурильные трубы ТБПВ с приваренными соединительными концами (рис. 16.4). Замки с этими трубами

Рис. 16.4 – Бурильные трубы с приваренными соединительными

концами с наружной высадкой ТБПВ

соединяются не на резьбе, а с помощью контактной сварки. Трубы с приваренными концами обладают лучшей гидравлической характеристикой. Прочность сварного шва после нормализации и обкатки роликами достигает прочности тела трубы.

Трубы ТБПВ изготовляют номинальной длиной труб L=12,4 и 13,5 м; диаметр труб 73; 89; 114; 127 и 146 мм.

Легкосплавные бурильные трубы из сплава Д16-Т имеют высаженные внутрь концы и облегченные стальные замки. Известны беззамковые легкосплавные бурильные трубы, на утолщенных концах которых нарезается замковая резьба.

В зарубежной практике для повышения коррозионно-усталостной прочности и уменьшения гидравлических сопротивлений на внутреннюю поверхность бурильных труб наносят пластмассовое покрытие толщиной 0,125 мм.

4. Утяжелённые бурильные трубы

Утяжеленные бурильные трубы (УБТ) – горячекатаные толстостенные трубы кольцевого сечения (рис. 16.5). Известны конструкции УБТ квадратного сечения, а также с продольными либо спиральными канавками на наружной поверхности.

УБТ изготовляют двух типов: гладкие по всей длине (рис. 16.5, а) и с конусной проточкой (рис. 16.5, б), облегчающей захват и удержание трубы. Достаточная толщина стенок позволяет нарезать на концах трубы крупную коническую резьбу по подобию соединительной резьбы бурильных замков. Наддолотные УБТ в отличие от других имеют на обоих концах внутреннюю резьбу (рис. 16.5, б, г).

Рис. 16.5 – Утяжеленные бурильные трубы

а – промежуточная; б – наддолотная; в – промежуточная с проточкой;

г – наддолотная с проточкой

Используются также сбалансированные трубы УБТС, отверстие и наружную поверхность которых механически обрабатывают. Благодаря этому снижается уровень динамических нагрузок и повышается запас прочности труб.

|	следующая лекция ==>
Ведущие трубы	|	Резьбовые соединения труб

Дата добавления: 2014-01-07 ; Просмотров: 1432 ; Нарушение авторских прав?

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Новый сортамент бурильных труб

Для установления единой концепции в создании бурильных труб разработаны ГОСТ Р «Трубы бурильные геологоразведочные, типы и основные параметры», распространяющийся на бурильные трубы , предназначенные для всех видов, способов и условий геологоразведочного бурения скважин на твердые полезные ископаемые и воду, при поисках и разведке, инженерно-геологических изысканиях, сейсморазведке, строительстве и т.д.

Типы бурильных труб по областям применения приведены в табл. 3.1 .

Основные размеры бурильных колонн нового сортамента соответствуют приведенным в табл. 3.2 .

Основные размеры резьбы для соединения деталей резьбовых соединений бурильных труб нового сортамента приведены в табл. 3.3 .

Механические свойства материала бурильных труб должны соответствовать приведенным в табл. 3.4 и 3.5 .

Таблица 3.1. Типы новых бурильных труб (колонн)

Область применения бурильных труб	Типы бурильных труб (колонн)
	Наименование	Обозначение
Традиционное колонковое и бескерновое бурение	1. Трубы бурильные стальные универсальные	ТБСУ
	2. Трубы бурильные легкосплавные	ТБЛ
	3. Трубы бурильные утяжеленные	ТБУ
Бурение со съемным керноприемником	4. Трубы бурильные стальные легкой серии*	ТБСЛ
	5. Трубы бурильные стальные тяжелой серии	ТБСТ
	6. Трубы бурильные легкосплавные тяжелой серии	ТБЛТ
Бурение с гидро- и пневмотранспортом керна и осколочных фракций горных пород	7. Трубы бурильные двойные с наружной стальной трубой	ТБДС
	8. Трубы бурильные двойные с наружной легкосплавной трубой

* Трубы (колонны) гладкоствольные — диаметр соединения превышает диаметр трубы на 0,5 мм ;
•* Трубы (колонны) негладкоствольные — диаметр соединения превышает диаметр трубы на 2,5—6,5 мм.

Таблица 3.3. Характеристика рабочей резьбы соединении бурильных труб нового сортамента

Обозначение* резьбы	Размеры профиля резьбы
	Конусность	Угол наклона резьбы	Шаг, мм	Высота профиля**, мм	Угол при вершине профиля, градус
1. Резьба одноупорная коническая, остроугольная
3—34	1:6	4°45’48”	4,233	1,926	60
3—45; 3 — 53;	1:5	5°42’38”	4,233	2,5	60
3—57; 3—67
3—86	1:6	4°45’48”	6,35	3,095	60
2. Резьба двухупорная слабоконическая трапецеидальная
СК-39	1:32	0°53’42”	6	0,75(0,70)	30
СК-51	1:32	То же	8	0,90(0,85)	30
СК-66	1:32	0°53’42”	8	0,90(0,85)	30
СК-85	1:32	То же	8	1,20(1,15)	30
СК-109	1:32	«	8	1,20(1,15)	30
3. Резьба специальная коническая трапецеидальная
СПК-50	1:16	1°47’24”	6	1,00(0,95)	10
СПК-64	1:16	1°47’24”	6	1,50(1,55)	30
СПК-82	1:32	0°53’42”	6	1,20(1,25)	10
СПК-85	1:16	1°47’24”	6	1,55(1,50)	30
СПК-101	1:16	1°47’24”	6	1,55(1,50)	30
СПК-118	Разрабатывается

* Цифра в обозначении резьбы соответствует ее наружному диаметру у большего основания конуса.
** В скобках—для внутренней резьбы.

Таблица 3.4. Механические свойства материала стальных труб

Параметры механических свойств	Нормы по видам термообработки стали
	Нормализация		Улучшение*		Поверхностная закалка**
	Труб из углеродистой стали	Труб из легированной стали	Труб из углеродистой стали	Труб из легированной стали
Временное со- противление разрыву ơ в, МПа (кгс/мм )	539(55)	686(70)	823(84)	882(90)	__
Предел теку- чести ơ т, МПа (кгс/мм )	323(33)	490(50)	686(70)	735(75)	—
Относительное удлинение δs, %	16	12	12	11	—
—	—	26	28	47
187	197	—	—	—

* При изготовлении труб из углеродистой стали механические свойства после операции улучшения могут отличаться от приведенных в таблице 3.4 и уточняться по согласованию с заказчиком.
** Поверхностная закалка тела трубы — по требованию заказчика.

Таблица 3.5. Механические свойства материала легкосплавных труб

Параметры механических свойств	Нормы по видам прочности
	Нормальной*	Повышенной**
Временное сопротивление раз­рыву ơв, МПа (кгс/мм )	392(40)	530(54)
Предел текучести ơТ, МПа (кгс/мм )	255(26)	460(47)
Относительное удлинение δ5, %	12	8

*Сплав Д16Т по ГОСТ 23786—79.
**Сплав 1953 Т1 по стандарту ИСО 5226.

Механические свойства материала стальных резьбовых соединений бурильных труб (сталь 40ХН по ГОСТ 4543 после объемной термообработки) должны быть не ниже следующих:

• временное сопротивление разрыву ав, МПа (кгс/мм2) – 882(90)
• предел текучести стт, МПа (кгс/мм2) – 686(70)
• относительное удлинение ơ5, % – 15
• относительное сужение Ψ, % – 50
• ударная вязкость при 20 °С на образцах KCU, Нм/см (кгс – м/см ) – 118(12)
• твердость, HRC3
  после объемной закалки – 28
  после поверхностной закалки – 49
  после химико-термического упрочнения – 55.

Утяжеленные бурильные трубы (УБТ)

Применяются для создания необходимой нагрузки на породоразрушающий инструмент, а так же для увеличения жесткости нижней части бурильной колонны.
С применением УБТ улучшаются условия работы бурильных труб, снижается возможность их обрыва, кроме того, утяжеленные бурильные трубы способствуют сохранению заданного направления скважины.

Наше предприятие производит УБТ следующего сортамента:

Сортамент УБТ

Наружный диаметр, мм	Внутренний диаметр, мм	Толщина стенки, мм	Длина, мм
73	35	19	4500 — 8000
89	45	22	4500 — 8000
108	56	26	4500 — 8000
127	72	28	4500 — 8000
146	74	36	6000 — 8000
178	90	44	8000 — 9000
203	100	50	8000 — 9000
219	112	60	8000 — 9000
245	135	55	8000 — 9000
273	213	30	6000 — 9000

Утяжеленные бурильные трубы поставляются комплектами, состоящими из одной наддолотной трубы и нескольких промежуточных труб. Комплектность указывается в заказе.
Промежуточные трубы имеют на одном конце внутреннюю замковую резьбу, а на другом — наружную.
Наддолотные трубы имеют на обоих концах внутреннюю замковую резьбу. Замковая резьба согласно ГОСТ 5286-75. УБТ изготавливаются из стали категории прочности «Д» и «К».
Утяжеленные бурильные трубы (УБТ) изготавливаются по ТУ 27.2-32698053-005-2005

Трубы квадратного сечения поставляются комплектами, состоящими из нескольких промежуточных труб (УБТК), имеющих на одном конце внутреннюю резьбу, а на другом конце наружную резьбу, нижнего и верхнего переводника. По требованию заказчика допускается поставка только одних труб УБТК, а также только одного нижнего или верхнего переводника.

Размеры, предельные отклонения размеров УБТК

Условное обозначение трубы	Обозначение замковой резьбы А по ГОСТ 28487	Сторона вкадрата А +2,4	Внутренний диаметр d ±4
УБТК 112хЗ-88	З-88	112	33
УБТК 127хЗ-102	З-102	127	57
УБТК 140хЗ-117	З-117	140	57

Размеры, предельные отклонения размеров верхних переводников (типа П)

Обозначение переводника	Обозначение замковой резьбы по ГОСТ 28487		Наружный диаметр D±0,5	Внутренний диаметр d ±0,	Общая длина L+10
	А	В
П-76/88	З-76	З-88	113	38	395
П-76/102	P-76	P-102	118	44	330
П-88/117	З-88	З-117	140	58	330

Размеры, предельные отклонения размеров нижних переводников (типа М)

Обозначение переводника	Обозначение замковой резьбы по ГОСТ 28487		Наружный диаметр D±0,5	Внутренний диаметр d ±0,	Общая длина L+10
	А	В
М-88/117	З-88	З-117	140	58	300
М-102/117	З-102	З-117	140	58	300
М-117/117	З-117	З-117	140	78	355

На предприятии действует система управления качеством, согласно ДСТУ ISO 9001-2001, прошедшая сертификацию в Системе сертификации УкрСЕПРО