Трубы бурильные геологоразведочные ниппельного соединения
Указанные соединения выпускают по ГОСТ 8467—83. На кон цах труб нарезают внутреннюю резьбу. Для соединения труб меж ду собой в один из концов ввинчивают двухниппельный переводник.
Трубы применяют в основном при геологоразведочном колонко вом .бурении. Размеры труб приведены на рис. 64.
Требования, предъявляемые к химическому составу материала труб, механическим свойствам, овальности, разностенности и кри визне, соответствуют аналогичным требованиям, предъявляемым к трубам с высаженными концами по ГОСТ 7909—56.
Рис. 64. Трубы бурильные геолого разведочные
Рис. 65. Профиль резьбы трубы
Отклонения по шагу компенсируются соответствующим умень шением толщины витка (увеличением ширины впадины) в преде лах поля допуска, что проверяют проходным резьбовым калибром.
По вершинам резьбы допускается закругление кромок радиу сом не более 0,1 мм, а по впадинам — радиусом не более 0,05 мм. Резьбу проверяют калибрами по ГОСТ 6361—79.
Заходные витки резьбы должны быть притуплены. Образова ние канавки для выхода резьбообразующего инструмента не допус кается. Толщины стенок труб во впадинах резьбы должны соот ветствовать диаметрам труб:
Диаметр труб, мм .............. 33,5 42,0 50,0
Толщина стенки, мм ........ 2,2 3,9 3,6
Маркируют трубы так же, как трубы по ГОСТ 7909—56. Каж дая партия труб сопровождается сертификатом.
Легкосплавные бурильные трубы
Легкосплавные бурильные трубы (ЛБТ) применяются в струк турном, разведочном и эксплуатационном бурении, а также при капитальном ремонте скважин.
Выпускаются ЛБТ сборной конструкции (рис. 66) гладкие и с протекторным утолщением, беззамковой конструкции, а также для компоновки низа бурильной колонны с увеличенной толщиной стенки. ЛБТ сборной конструкции гладкие и с протекторным утол щением изготовляются в соответствии с ГОСТ 23786—79 «Трубы бурильные из алюминиевых сплавов. Технические условия». По ГОСТ 23786—79 трубы подразделяются:
Рис. 66. Труба легкосплавная сборной конструкции:
1 — муфта; 2 — труба; 3 — ниппель
Рис. 67. Труба с внутренни ми утолщениями
Рис. 68. Труба с внутренним и наружным протекторными утолщениями
По согласованию с потребителем допускается изготовление труб без резьбы и без замков. Номинальная длина труб без протекторного утолщения: диаметром 54 мм — 4,5 м, 64 мм — 5,3 м, от 64 до 110мм — 9,0м и свыше 110мм—12,0м. ЛБТ с протекторным утолщением поставляются длиной 12 м всех диаметров. Отклонения по длине +150 мм — 200 мм. Допускается 5% труб в партии с предельным отклонением по длине +300 мм, —350 мм.
ЛБТ изготовляются из алюминиевого сплава Д16 с химическим составом по ГОСТ 4784—74 в закаленном и естественно состарен ном состоянии (Д16Т).
Кривизна на средней трети длины трубы не должна превышать 1,5 мм на 1 м, а на остальных участках, исключая протекторное утолщение и места переходов от основного сечения трубы к утол щениям, 1,3 мм.
На наружной и внутренней поверхностях труб не допускаются раковины, трещины, расслоения, неметаллические включения, пят на коррозионного происхождения. Не допускаются плены, отсло ения, пузыри, забоины, царапины, риски, задиры, вмятины, запрес совки, если глубина их залегания, определяемая контрольной за чисткой, превышает предельные отклонения по толщине стенки. Допускаются цвета побежалости, темные и белые пятна и следы технологической смазки.
На наружной поверхности протекторного утолщения и в местах переходов к нему не допускаются продольные расслоения глубиной до 2 мм, определяемые контрольной зачисткой. В месте перехода от утолщения к основному сечению трубы допускается один коль цевой пережим при условии соответствия толщины стенки и внут реннего диаметра. При этом пережим не должен выводить наруж ный диаметр за предельные отклонения: +1,0 мм и —2,0 мм для труб диаметрами 54 и 64 мм; +2,5 и —5,0 мм для труб остальных диаметров.
Допускаются отслоения от наружной поверхности не более 1,5 мм и от внутренней не более 3,0 мм.
Длина переходных зон от концевого утолщения к основному сечению трубы должна быть не более 300 мм, а от протекторного утолщения до основного сечения трубы не более 1800 мм.
Овальность и разностенность труб должны быть в пределах до пусков по наружному диаметру и толщине стенки.
Кривизна на средней трети длины трубы должна быть не более 1,5 мм на 1 м, а на остальных участках, кроме протекторных утол щений и мест переходов от основного сечения трубы к утолщениям, не более 1,3 мм.
Несоосность протекторного утолщения с осью трубы предусмат ривается не более 7 мм.
Технические требования к замкам ЛБТ должны соответствовать ГОСТ 5286 — 75, а требования к трубной резьбе треугольного про филя — ГОСТ 631—75 (для труб 147 мм используется резьба труб 146 мм по ГОСТ 632 — 80).
Рис. 69. Ниппель к легкосплавной трубе
Рис. 70. Муфта к легкосплавной трубе
Условное обозначение трубы из алюминиевого сплава марки Д16 в закаленном и естественно состаренном состоянии (Т), нор мальной прочности, с внутренними концевыми утолщениями, диа метром 147 мм и толщиной стенки 11 мм —труба Д16Т147Х11 ГОСТ 23786—79 То же, с протекторным утолщением — труба ПД16Т147X11 ГОСТ 23786—79.
С целью повышения механических свойств труб используется сплав 01953Т1 с пределом текучести 490 МПа, а для работы в ус ловиях повышенных температур — АК4Т1. Работа с трубами из сплава Д16Т1 при температуре выше 150°С не рекомендуется.
По типу конструкции труб ВК типа 3 по ГОСТ 631—75 разра ботаны конструкции труб ЛБТВК—ЮЗ, 114, 129, 140, 147 мм. В соединении использована трубная трапецеидальная резьба ТТ по ГОСТ 631—75, соответствующая диаметрам стальных буриль ных труб с коническими стабилизирующими поясками, для труб ЛБТВК-147 применена резьба ТТ138Х5.08Х1:32. Предел выносли вости труб с резьбой треугольного профиля 29—32 Н/мм2, для труб ЛБТВК-147—53 Н/мм2. Высокопрочные замки ЗЛК - 178В (стт = 980 МПа) и замки ЗЛК-178 изготовляют по ТУ 26-02-1001—85. Кроме труб с навинченными замками изготовляют также трубы беззамковой конструкции, концы которых имеют значительное на ружное утолщение, на которых нарезается замковая резьба. Проч ность этих труб выше прочности труб сборной конструкции.
Промышленностью освоено также изготовление труб малых диаметров для геологоразведочного бурения. Трубы с наружным диаметром 24, 34, 54 мм из сплава Д16Т и В95 используются для ведения геолого-поисковых работ.
Стальные замки навинчивают на ЛБТ на специальном стенде с приложением крутящего момента. Резьбу бурильных труб и зам ков тщательно очищают, промывают и обезжиривают. На резьбу бурильных труб наносят соответствующую смазку на основе эпоксидной смолы с наполнителями и вручную навинчивают замковые детали, подобранные по натягам (сумма натягов резьбы замка и трубы должна составлять 22—25 мм). Наибольший крутящий мо мент на шпинделе стенда 25000 Н∙м. Применяется также навинчивание замков в нагретом состоянии. Замок предварительно на гревается до 380—400°С, навинчивание на трубу осуществляют при одновременном охлаждении внутренней поверхности трубы водой.
Трубы бурильные утяжеленные
Утяжеленные бурильные трубы сбалансированные УБТС-2
Утяжеленные бурильные сбалансированные трубы УБТС-2 из готовляются по ТУ 51-774—77 из хромоникельмолибденовых ста лей и подвергаются термообработке только по концам (0,8—1,2м). Концы труб под термообработку нагревают с помощью специаль ных индукторов. Канал в УБТ получают сверлением, а механиче ская обработка обеспечивает необходимую балансировку труб. Ус ловное обозначение: УБТС-2-178/3-147, ТУ 51-774—77 (труба с на ружным диаметром 178 мм и резьбой 3-147). Длина труб 6,0 м.
Утяжеленные бурильные трубы УБТС-2 (рис. 71) изготовляются в основном диаметрами 178, 203 и 229 мм.
Рис. 71. Утяжеленная труба УБТС
Соединения ниппельного и муфтового концов труб выполняются с правой замковой резьбой по ГОСТ 5286—75, а для диаметров 254, 273 и 299 мм с резьбой 3-201 —по ГОСТ 20692—75 (рис. 72).
Для повышения сопротивления усталости резьбовых соединений на них протачиваются зарезьбовые разгружающие канавки ЗРК (см. рис. 61). Радиусы галтельных переходов на ЗРК ниппеля должны быть не менее 6 мм, у муфты — 8 мм. При меняются обкатка роликами и другие упрочняющие методы обра ботки.
Кривизна канала трубы относительно ее теоретической оси в се редине трубы не должна превышать: для труб диаметрами 120 и 133 мм — 4,5 мм; 146 и 178 мм — 3,0 мм; для труб остальных диа метров— 2,0 мм.
Биение наружной поверхности трубы относительно теоретиче ской оси канала в середине трубы не должно превышать: для труб диаметром 120 и 133 мм — 6,0 мм; 146 и 178 мм — 4,0 мм; для труб остальных диаметров — 2,0 мм.
При проверке биения на меньшем расстоянии от торцов труб допускаемое биение пропорционально уменьшается.
Допускается холодная правка труб (без подогрева) диаметра ми 120, 133 и 146 мм до нарезания резьбы.
Разностенность тела трубы не должна превышать, (мм) :
Для труб диаметрами 120, 133 и 146 мм ...................... 5,0
Для труб остальных диаметров ....... » . . . . . 3,5
Разностенность на длине резьбовой части допускается не бо лее 1 мм.
Рис. 72. Резьбовые соединения утяжеленных бурильных труб:
а — соединение утяжеленных труб без зарезьбовых канавок; 6 — соединение утяжелен ных труб с зарезьбовыми канавками; I — основная плоскость; II — длина резьбы с пол ным профилем
Утяжеленные бурильные трубы должны изготовляться из ста ли марки 38ХНЗМФА по ГОСТ 4543—71 со следующими механи ческими свойствами после термообработки:
Предел текучести ат, мПа, не менее .......... ... 735
Относительное удлинение б5, %, не менее ........... 10
Ударная вязкость KCV, кДж/м2, не менее .......... 588
Твердость НВ ....... ...................... ......... 285—341
Допускается изготовление труб из других легированных марок сталей, например 40ХН2МА, с механическими свойствами после термообработки:
Предел текучести 0т, МПа, не менее .................... 637
Относительное удлинение 6s, %, не менее ........... 10
Ударная вязкость KCV, кДж/м2, не менее .......... 490
Твердость НВ, не менее ............................ ..... 255
На наружной и внутренней поверхностях труб не должно быть плен, раковин, закатов, расслоений, трещин и песочин. Заварка и заделка дефектных мест не допускаются. Обнаруженные дефектные места на наружном диаметре могут быть вырублены, при этом глубина вырубки не должна превышать 5% от номинальной тол щины стенки, а протяженность вырубленных мест — 100 мм в про дольном направлении и 25 мм в поперечном. Количество выруб ленных мест должно быть не более двух в разных сечениях, выруб ка должна быть тщательно зачищена и иметь пологие края.
На участке менее 400 мм от конца трубы вырубка не допус кается.
По наружному диаметру труб допускаются проточки отдель ных мест, требуемые технологией механической обработки труб, на глубину не более 1 мм и общей протяженностью не свыше 400 мм. Проточки должны заканчиваться плавными, без подре зов, переходами.
В канале допускаются кольцевые зарезы от инструмента глу биной до 2 мм и длиной не более 50 мм с развалом уступов, а также долевые риски глубиной до 0,5 мм от вывода инструмента.
С целью предохранения от коррозии наружные поверхности каждой трубы должны быть окрашены.
Упорные поверхности ниппельного и муфтового концов трубы должны быть без заусенцев, рванин, забоин и других дефектов; на рушающих плотность соединений. Не допускается наносить на них какие бы то ни было знаки маркировки.
Резьба должна быть гладкой, без забоин, выкрошенных ниток, заусенцев, рванин и других дефектов, нарушающих непрерыв ность резьбы. Резьба должна быть фосфатирована.
Отклонения разности диаметров (конусности) по наружному и среднему диаметрам наружной резьбы не должны превышать + 0,12 мм и по внутреннему и среднему диаметрам внутренней резьбы 0,3 мм на длине резьбового конуса.
Резьба, зарезьбовые канавки и поясок диаметром D1 обкаты ваются роликом в соответствии с инструкцией ВНИИБТ.
Маркировка. На каждой трубе на расстоянии 0,4 мм от ее нип пельного конца должна быть нанесена маркировка: товарный знак или наименование предприятия-изготовителя, условное обозначе ние трубы, порядковый номер трубы, марка стали, порядковый номер плавки, длина трубы (в см), дата выпуска, клеймо ОТК завода-изготовителя. Маркировка должна быть произведена чет ко клеймами. Все клейма должны быть выбиты вдоль образую щей трубы и обведены светлой краской.
Упаковка и транспортирование. Наружная и внутренняя резь ба труб и упорные поверхности должны быть надежно защищены предохранительными пробками и кольцами.
При навинчивании пробок и колец резьба и упорные поверх ности должны быть смазаны антикоррозионной смазкой.
Каждая поставляемая партия труб должна сопровождаться документом (сертификатом), удостоверяющим соответствие их ка чества требованиям технических условий, в котором указываются: дата выпуска, номера плавок, порядковые номера труб (от — де для каждой плавки), наружный и внутренний диаметры, обозна чения резьбы, длина труб, содержание серы и фосфора для труб каждой плавки, результаты механических испытаний металла труб.
При погрузке на автомашины трубы следует укладывать на брусья и привязывать к ним цепью с двух сторон.
Перед разгрузкой труб необходимо установить, что предохра нительные пробки и кольца находятся на месте и затянуты.
Трубы должны храниться на стеллажах уложенными в один ряд, причем расстояние от поверхности земли должно быть не менее 0,5 м, с тем чтобы уберечь их от влаги и грязи.
|
