Сароян а е субботин м а эксплуатация колонн насосно компрессорных труб
Название: Трубы нефтяного сортамента
Автор: Сароян А.Е. (ред.)
Издательство: М.: Недра
Год: 1987
Формат: PDF
Страниц: 488
Для сайта: mirlib.ru
Размер: 19 mb
Язык: русский
В третьем издании (2-изд. — 1976) нашли отражение утвержденные новые ГОСТы на бурильные, обсадные, насосно-компрессорные трубы, замки для бурильных труб, калибры, переводники.
Большое внимание уделено бурильным трубам. Даны расчеты бурильных колонн, сведения об эксплуатации бурильных труб и их ремонте, сведения о трубах, применяемых за рубежом. Приведены основные формулы и методика расчетов обсадных и насосно-компрессорных труб, содержатся таблицы расчетов труб. Проанализированы причины возникновения аварий с трубами, даны рекомендации по их предупреждению.
Для инженерно-технических работников, занятых бурением и добычей нефти и газа.
Содержание:
Трубы бурильные
Сортамент бурильных труб
Элементы бурильной колонны
Контроль резьбовых соединений
Расчет бурильных колонн
Эксплуатация бурильных труб
Аварии с бурильной колонной и методы борьбы с ними
Бурильные трубы, замки к ним и утяжеленные бурильные трубы, применяемые за рубежом
Обсадные труды
Сортамент обсадных труб
Элементы обсадной колонны
Расчет обсадных колонн
Проверка обсадных труб и колонн на герметичность
Смазки для резьбовых соединений
Подготовка труб и элементов обсадной колонны к спуску в скважину
Аварии с обсадными колоннами и меры их предупреждения
Обсадные трубы, применяемые за рубежом
Насосно-компрессорные трубы
Сортамент насосно-компрессорных труб
Элементы колонн НКТ
Расчет лифтовых колонн
Эксплуатация НКТ
Насосно-компрессорные трубы, применяемые за рубежом
Трубные базы и цехи
Прокат и ремонт труб нефтяного сортамента
Технология ремонта труб
Оборудование цехов трубных баз
Источник
трубы НЕФТЯНОГО СОРТАМЕНТА СПРАВОЧНИК ПОД ОБЩЕй РЕДАКЦИЕй А. Е. САРОЯНА ИЗДАНИЕ ТРЕТЬЕ, ПЕРЕРАБОТАННОЕ И ДОПОЛНЕННОЕ
2 трубы НЕФТЯНОГО СОРТАМЕНТА СПРАВОЧНИК ПОД ОБЩЕй РЕДАКЦИЕй А. Е. САРОЯНА ИЗДАНИЕ ТРЕТЬЕ, ПЕРЕРАБОТАННОЕ И ДОПОЛНЕННОЕ.. МОСКВА «НЕДРА» 1987
3 УДК (039) Трубы нефтяного сортамента: Справочник/Под общей ред. А. Е. Сарояна. З-е изд., перераб. и доп. -,’У1.: Недра, с. В третьем издании (2-изд ) нашли отражение утвержденные новые ГОСТы на бурильные, обсадные, насосно-компрессорные трубы, замки для бурильных труб, калибры, переводники. Большое внимание уделено бурильным трубам. Даны расчеты бурильных колонн, сведения об эксплуатации бурильных труб и их ремонте, сведения о трубах, применяемых за рубежом. Приведены основные формулы и методика расчетов обсадных и насосно-компрессорных труб, содержатся таблицы расчетов труб. Проанализированы причины возникновения аварий с трубами, даны рекомендации ‘по их предупреждению. Для инженерно-технических работников, занятых бурением и добычей нефти. и газа. Табл. 249, ил. 197, список лит вазв. Авторы: А. Е. Сароян, Н. д. Щербюк, Н. В. Якубовскuй, И. Ф. ПUGоваров, М. А. Гусейнов, Н. Н. Борзов Ре ц е н з е н т: Г. М. файн, канд. техн, наук (ВНИИТнефть) СПРАВОЧНИК СПЕЦИАЛИСТА Александр Ервандович Сароян Николай Давыдович Щербюк Николай Васильевич Якубовский и р. ТРУБЫ НЕФТЯНОГО СОРТАМЕНТА Редактор издательства С. М. /(аешкова Технические редакторы Л. Н. Шuманова, Л. А. Мурашова Корректоры В. Т. Юдовuч, Г. Г. Большова ИБ,N’g 4977 Сдано в иабор ’86. ПОМlНсаио в печать 2з.оз.87. Т-О61’2’1. Формат GoО’Х90’/» Бумага тип. N. 2. Гариитура Литературиая. Печать высокая Усл. печ. л. 30,5. Уел. Кр.-отт. 30,5\ УЧ.-изд. л. 34,79. Тираж экз. Заказ 471j!Ю31-4. Цена 2 р. 10 к. Ордена «Знак Почета» издательство «Недра». 12’5047. Москва, пл. Белорусского вокзала, 3. Подольский филиал ПО «Периодика» Союзполиграфпрома при Государствеииом комитет, СССР по делам издательств, полиграфии и киижиой торговли , г. Подольск, ул. Кирова, Д Т 043(01) Издательство «Недра. 198i
4 Раздел ТРУБЫ БУРИЛЬНЫЕ ГЛАВА 1 СОРТАМЕНТ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ Трубы бурильные ведущие В верхней части бурильной колонны находится ведущая труба, предназначенная для пер,едачи вращения от привода через ротор бурового станка,бурильной колонне, состоящей,из бурильных труб, замков и утяжеленных бурильных труб (УБТ). Бурильная колонна заканч’ивается долотом или д’ругим инструментом. В отличие от бурильных труб, замков и УБТ ведущая труба, как пра
вило, имеет форму квадратного, иногда шестигранного сечения. Другие формы сечений (крестообразная, желобчатая, круглая) в нефтепромысловой практике практически не применяются. Ведущая труба предотвращает возможность реверсивного вращения бурильной колонны от действия реактивного момента забойного двигателя (турбобура, винтового, электробура). В практике бурения ведущие трубы применяются сборной конструкции, состоящие из трубы, верхнего и нижнего переводников, и цельной (неразъемной) конструкции. Ведущие трубы сборной ‘конструкц.ии И3’Готовляются ‘в ОCfювном квадратного сечения, включают собственно трубу, верхний пере ВОДНИК типа ПШВ для соединения с вертлюгом и нижний перевод НИК типа ПШН ДЛЯЛРИlClоединения к бурильной колонне. Ведущие трубысбор’ной конструкции иэгото’вляются ПО ТУ размерами 112х 112, 140х 140, 155х 155 мм и по ТУ размерами 65х65 и 80х80 мм. Размеры и масса ведущих труб сборной конструкции приведены втабл.l.lинарис.l.l. На концахведущейтрубы нарезается трубная коническая резьба (профиль по ГОСТ ) — правая на нижнем и левая — на верхнем. —» На нижний конец трубы навинчивается (ГОРЯЧИlМ способом на прессовой посадке) переводник ПШН (рис. 1.2, а, табл. 1.2), а на верхний — лереводни’к ПШВ (рис. 1.2,6, табл. 1.3). Для защиты от износа замковой резьбы переводника ПШН между замком бурильной трубы и переводниlком ведущей трубы устанавливается переводник типа ПП. Ведущие трубы (горячекатаные) изготовляются из сталей групп прочности Д И 1\, переводники — из стали 40ХН (ГОСТ ). Механические свойства горячекатаной трубы приведены в табл l’ 3ак ‘
5 Таблица J:(.. Размеры и масса ведущих труб квадратного сечения сборной конструкции 111 . :
о. u. По ТУ l ±2 20±3 20±3 74±4 85±5 l4 141 llo±0,5 135±0, ±3 100± ±0,5 120 По ТУ 65 ВО 65 ВО В Е В Р.еЗhОа аамко6аll (правая) P
360a аамко()ю, (.;fl!’dfzjl) по ГОСТ528:_-75 А-4_# L no<пс
‘» А ‘R lе иенее8мм /? не менее
Реаьоа d нцmок )(25,» мм «ММ
Рис, 1.1. Ведущая труба сборной конструкции Р,ис, 1,2, Переводники ведущей трубы: а — И’ИЖИИt; 6 — верхний
6 Длина трубы L, м общая Замковая резьба переводников (гост ) Наружныil диаметр переводннка, ММ Масса (теоретическая), D рабочей части L p ‘ не менее не менее не более » верхнего нижнего верхнего ннжнего 1 м трубы без переводников пеfjеводника верх- нижнего него ,5 65,6 14+2,5 106,6 14+2,5 124, ,3 9,3 10,0 10,0 1-12,5 12,5 3-76Л 3-88Л Таблица ;1.2 Размеры и :масса нижних переводников iпшн (мм), 0.’ ‘о ‘111,11 «,'»
o:: «‘:.4 »».t «1:.4 :.1; =111.t 00: 11111’ ‘» = ::1 ‘».,= ():a
7 Таблица 1.3 Размеры и масса верхних переводников ЛШВ (мм) Условный размер ведущей бурильиой трубы,.»,[ Наружный Обозначенне «, диаметр перезамковой резьбы водника +20 ходного отверпо гост D 1[±О,5 L_ 10 стия d±o,6 «,»»,ш д. ‘» «‘-1 Масса, кг, не бодее 65 З-76Л ,0 80 З-88Л ,5 112 З-121Л ,9 112 З-152Л ,0 112 З-171Л ,0 140 З-147Л ,8 140 З-152Л ,0 155, З-152Л ,0 Таблица 1.4 Механические свойства ведущих труб и переводников после термообработки Изделие Группа прочности сталн J Марка стали Времениое Отиосн- сопротив- ление, МПа кучесгн, удлннение МПа 6., % Ведущие Д трубы К Перевод ники — 40ХН По ГОСТ Относнтельное сужение QJ, % t;:.д ‘д
8 /!ШllН, /l dрflл./lелf,нан ое» резы)»l штанги ‘ОС’но/’/на», плоскость ‘l (дufпкц С ПОЛНЫМ nо7ф[‘!леll;j 1P!l5a » nepedoilhlk С!LLнчены от руки Рис Резьбовое соединен iе ведущих труб Точность трубной конич’еской резьбы соответствует требованиям ГОСТ , за исключением отклонений по конусности на длине 100 мм —
и по общей длине резьбы+ 1 нитка (3,175 мм), допускается изготовление резьбы без сбега ПОД’углом 15. К о н т р о л ь т р у б н о й рез ь б ы. При контроле трубной резьбы резьбовым калибром-кольцом натяг- расстояние между измерительной плоскостью калибра и концом сбега резьбы трубы — должен быть 9+3,175 мм. М а р к и р о в к а. На цилиндрической поверхности каждой трубы с левой резьбой или на грани должна быть четко нанесена клеймением маркировка: размер трубы, номер, номер плавки, марка стали, дата выпуска и клеймо ОТК Для предохранения от повреждений при транспортировке резьба предохраняется кольцами. Пер е ‘во Д н и к и. Техническ,ие требования к переводникам предусматриваются в соответствии с ТУ Технические свойства, правила приемки и методы контроля механических свойств после термической обработки, параметров и предельных отклонений резьб и резьбовых соединений переводников — по ГОСТ «Трубы бурильные с высаженными концами и муфты к ним» и ГОСТ «Замки бурильных труб». Для повышения сопротивления усталости резьбовых соединений ведущих бурильных труб разработан ряд конструкций, которые изготовляются и применяются буровыми организациями. 1. Конструкция АзНИПИнефти с цилиндрическим блокирующим пояском ТВБ (рис. 1.4 и табл. 1.6). Прочность и герметичность резь- 7
9 608’ОГО соединения обеспе, ЧИ8Jают,ся конической резьбой и блоки- 2 рующи,м пояском. Поясок протачивае’j1ся на стандартной горячекатаной ведущей трубе квад’ратного ‘сечения (lпо ТУ ) за резьбой. Конструкции сое-
о f——,.—-‘t. ll-..l-j==. динения раз’р,аботаны для ведущих труб квадратного сечения 112, 140, 155 мм. Резьбу перевоj1:- Рис Ведущая труба с блокирую- ника прове-ряют по ТУ щим пояском ТВБ: 73 калибром оос!мещением изме-
ба квадратного сечення; 2 — пере. » рительной плоскости соответственно на 84, 94 и 109 мм. Переводники навинчивают,ся в горячем состоянии после их нагрева на С. 2. Конструкция ВНИИБТ с коническими стабилизирующими поясками и переводниками — ТВКП. Прочность и герметичность резьбового соединения обеспечиваются конической резьбой трапецеидального профиля ТТ с углом 300 (по ГОСТ ) и J<ОНИческиМ" стабилизирующим пояском конусностью 1 :32 (рис. 1,5, а, б). Поя/сок протачи'вается на стандартной roрячекатаной ведущей трубе!шадратного,сечения.(по ТУ ) за резьбойтраlпецеидального профиля ТТ. Разработаны конструкции ведущих труб квадратного сечения ТВКП - 112, 140, 155 мм. Трубы ТВКП изготовляются по TY
51-276″‘-86. Размеры труб приведены в табл. 1,7. Нижний и верхний переводники ПВВК и ПВНК должны изготовляться из стали марок 40ХН или 40ХН2МА (ГОСТ ) с механическими свойствами после термообработки по ГОСТ Верхний переводник имеет левое направление резьбы. Размеры соединений приведены на рис. 1.6 и в табл На наружных поверхностях 1>
реводников не должно быть плен, раковин, закатов и других дефектов. Вырубка, заварка и заделка дефектных мест не доrnyс!каются. Разностенность торца конуса нип, пельного конца нижнего riереводника не должна превышать 2 мм. Профиль, размеры и предельные отклонения замковой резьбы предусматриваются по гост Впадины замковой резьбы и Таблица 1.6 Размеры резьбового соединения ТВБ (мм) Сторона квадрата. l. G Элемент по»ска D Т б Перевод ру а ник ,57 110, ,57 136, ,57 152,3 Допускаемое ,07 —0,07 ±5 отклонение
10 а Резьба JaHKo!aJ1 А 1:32
1:;;2 PeJЫ1a занкоdаll «о roct5z81n5(.le!ai1j. A— а
A по ГОСТ528В-75
. t—l ‘1»»_— -7’1L—- К=1:З2 Резьоа TT(.ledJ.R) f1езыjатт Рис Ведущая труба с коническими стабилизирующими поясками ТВКП: а — труба; б — резьбовое соедииеиие зарезьбовую канавку резьбы ТТ рекомендуется упрочнять путем обкатки рол,иком по ИНСТРYlкции ВНИИБТ ИОР-УОР2. Замковая р’евыба, резьба ТТ и коническая расточка переводников должны быть фосфатир.ованы. Сборка переводников с трубой по резьбе ТТ и коническому стабилизирующему поя,ску должна производиться горячим способом с а нагревом ‘в индукторе до температуры (ОС): ПВВК-112, ПВНК-112 ПВВК-140, ПВНК-140 ПВВК-155, ПВНК После свинчивания соединения должно быть обеспечено сопряжение торца трубы и внутреннего упорного ‘Горца переводника по всему пер,иметру стыка упорных поверхностей. КОНТРОЛЬ резьбового сое Д и н е н и я Т В К П. Резьба ТТ ведущей бурильной трубы контролируется резьбовыми и гладкими калибрами так же, как бурильные трубы с коническими стабилизирующими поясками по ГОСТ В переводниках ПВВ( и ПВНК контролируются внутренняя резьба ТТ и коническая ра,сточка, а также внутренняя и наружная зам’ковые Расчетlft1n плоскость, v—: ОСlfоdlft1я J(ОНlLчеСКlLХ плоскость no(>e,oxhocmetl Рис Резьбовое соединение ведущих труб ТВКП: а — переводник; б — труба 9
11 —. Q Таблица 1;1, Размеры ведущих БУРИЛЪНЪiХ труб ТВ’О] (мм) Обозначение резьбы. пред- Длина пере- Наружный диаметр назначенной для соединения Обозна чение за мковой резь- водников переводника D «»
‘1. Длина веду- ведущих труб с переводника- бы переводника Шифр веду- о о Сторона «‘С>. щей трубы с ми ‘- ‘- щей трубы с квадрата а «‘.. переводника — переводник811и верхнего
ми L к ‘» ‘» нижнего С>. » нижним верхним нижнего верхнего ‘»
ТВКЛ ТТ99Х5.08Х ТТ99Х5.08Х Л Х’ :32 Хl : 32Л ТВКЛ TТl27X TT27X Ч Л Х5,08Хl : 32 )(5,08Х, Хl : 32Л ТВКП ТТ140Х ТТ140Х Л Х5.08Хl : 32 Х5,08Х Х1 : 32Л ‘» ‘» Таблица _. _
— — — Размеры ведущихбурильных труб ТВКП (мм) Ведущая труба Обозначение резьбы. Переводники предназначенной для соединения переводd обозначенtjе \ Замковая D. d BH T ников с ведущей трутрубы 1 переводников резьба бой D d, L, d. обозначение D L d BH м! ТВКП ,5 95, ,6 166 Тl99X5,08X1 : 32 ПВНК ‘201 99, ,325 ТВКП ,5 118, ,6 190 TТl27X5,08X1 : 32 ПВВК ТВКП ,5 136, ,6 190 ТТ140Х5.08Х 1 : 32 ПВНК , , ,025 ПВНК ‘111140’ ,975 ПВВК
12 резьбы по ГОСТ Схему контроля резьбы ТТ и конической расточки переводников см. в гл. 3. Промышленностью осваиваются ведущие бурильные трубы цельной конструкции квадратного и шестигранного сечений в соответствии со стандартом СЭВ , аналогичные стандарту АНИ-7. Трубы бурильные с высаженными концами и муфты к ним Для увеличения толщины стенок и прочности бурильных труб в нарезанной ча,сти концы их высаживаются внутрь или наружу (ГОСТ ). Бурильные трубы соединяются в колонну с помощью замков. На конец трубы (ТИlп 1,2 Л’о ГОСТ ) навинчивается на ‘резьбе треугольного профиля муфтовая или ниппельная часть замка. С целью упрочнения и исключения возможности усталостного разрушения трубы по трубной резьбе применяются бурильные трубы с высаженными внутрь и наружу концами и коническими стабилизирующими ПОЯСlками — тип 3, 4 по ГОСТ В практике бурения их называют соответ’ственно ТБВК, ТБНК. Короткие трубы (6 м) с резьбой треугольного профиля предварительно соединяются между собой соедиlнительными муфта,ми. РаЗ
1еры и мас сы труб типа 1 и муфт к ним должны соответствовать рис. 1.7 и табл. 1.9, типа 2 — рис. 1.8 и табл. 1.10, типа 3- рис. 1.9 и табл. 1.11, типа 4 — рис и табл Трубы типов 1, 2 изготовляются с правой и левой резьбами, трубы типов 3, 4 — с Пiравой резьбой и до соглашению потребителя с изгот,овнтелем — с левой. Трубы всех типов изг 13 . Таблица. 1.9 Размеры’ труб с высаженными внутрь коицами и муфты к ним (мм) Q t :1.. =:: 1
О,з ,3 78 В’Т ,3 9 93, В , , ,5 4, ,8 117, ,3 6,0 25,7 6,6 28,0 6,4-9,0, i 7 113, , , , , :4 20,7 5,8 23,5 6,4 130, ,2 7,0 28,9 7,6. 10, , , , , , ,0 7,0 144, ,0 7,6 32,0 8,2 35,0 9,6
14, , , , i’ ,3 9,8 171, ,0 10,8-16,7 \ с;.; При м е ч а и и я: 1. При вычислеиии массы плоти ость стали прjlията равиой 7.85 г/см». 2. Размер 1.,(длина переходнойчасти) является справочным. З. Размер d1 может быть равен d 4. По соr»вmенню изrотовителя с потребитuем допускается изготовление труб с меньшнми толщи нами стенок. 11. НаРУЖВli1 диаметр конца трубы с условным диаметром 140 мм на длине не менее /3 min должен быть не MeHelil 141,
Рис Трубы с высаженными наружу концами и муфты к ним (тип 2) ной муфты — расстоянием от свободного торца муфты до последней риски резьбы другого конца трубы. допускается применение бурильных труб длиной 11,5 м, сваренных по месту высадки из двух труб по специальным техническим условиям. Трубы типов 1, 2 длиной 6, 8 и 11,5 м лоставляются без муфт, а по заказу потребителя трубы длиной 6 и 8 м — в комплекте с навинченными вручную муфтами. Допускаются следующие отклонения по размерам и массе труб: По наружному диаметру трубы, %: при обычной точности изготовления (трубы типов 1-4). при повышенной точности изготовления (трубы типов 1, 2) Увеличение наружного диаметра за высаженной наружу частью труб, мм: типа 2 на длине не более 100 м типа 4 на длине не более 150 мм По наружному диаметру муфты (трубы типов 1: 2), % По толщине стенки труб, %: обычной точности (трубы типов 1-4). повышенной точности (трубы типов 1, 2) (плюсовые отклонения ограничиваются массой труб) по диаметру расточки муфты (трубы типов 1, 2), мм. По наименьшему внутреннему диаметру высаженной части (трубы типов 1,3), мм. ±1 ±О,75 16 Таблица. 10 Размеры труб с высаженными наружу концами.и муфты к ним (мм) Труба МуФта Масса, кг
= Высадка Расточка 1:(:;; «‘» OU ;,:'» 3нутрен- Наружный Толщина Длина до > . ний диа-
O:CC) «,> . ;>’0;;>’ -6 . >.>:; не менее ::1» -о-
-o- :ii «» 60 60,3 7 46,3 67, , ,151 1,5
2,7 9 42, , , ,0 9 55,0 81, ‘ ‘ ,2 2,5
4, ,О 16, ,з1 7 75, ,0 9 71,0 97, ,83,5
5, , ,2 8 85, ,6 9 83, , ,4 4,5
, ,7 8 98,3 9 96,3 [ , , , ,3 25, ,3 28, , , , , , ,7 32, ,7 35,0 п ‘1’ и м е ч а н,и я: 1. Пр,и вычислени:и массы плотность стали принята ра,вной 7,85 г!смз. 5,0
15;0 2. На внутренjней полости участка высадки (/зmiп +/4) допускается технологическая ‘кону,сность до 6 мм, т. е. размер dl может быть больше размера d на 6 мм.
17 . о) Таблица 1.11 Размеры труб с высаженными внутрь и стабилизирующими поясками — ВК, НК (мм) наружу концами и коническими Высадка стенки s ‘Д \Дл»‘» до «. дельное Наружиый,нич,ескiOЙ реходной ча- Длина обработ
и сти высадки 11 Условный Наружный Толщина Внутренннй диаметр трубы диаметр трубы D диаметр d Диаметр про- хода а, (предиаметр отклонение D6m!n Lm!n lm!п ±1,5) с высаженными внутрь :концами 89 89,0 9 71, ,0′ 54 89, ,6 9 83, , , ,3 9 96, ; , , , , , , , , , , , С высаженными наружу :концами 73 73,0 9 55,0 52,0 185, ,0 4.8, ,0, 9 71,0 68,0 101, ,0 64, ,6 9 83,6 80,6 115, ,6 ‘Z8, ,3 9 96,3 9,3,3 ‘ 10 94,3 91,3 130,, ,3 89,.3, Пр им е ч а н и Я: 1. При вычислении массы плоти’ость стали приията равиой 7.85 г/м’. 2. Ра3llер D6rnin указан для мехасн ически обработанной поверх.ности высаженных
OHЦOB т,руб на ДJllUlе Lmin. Масса, кг Увеличение 1 м массы одной гладкой трубы вследтрубы С11Вие высадкв обоих концов ,8 3,9 21,2 3,4 20,4 5,1 22,4 5,0 23,3 7,3 25,7 7,1 28,0 6,9 26,2 7,8 28,9 7,6 29,0 11,0 32,0 10,2 35,0 9,2 14,2 3,7 16,8 17,8 4,5 21,2 20,4 5,7 22,4 23,3 25,7 7,9 28,0
18 По длине труб для типов 1-4, м:, длиной 6-8 м длиной 11,5 м ПО длине муфты, мм с.. ПО массе одной трубы,,%: обычной точности (трубы типов 1-4). повышенной точности (трубы типов 1,2) +0,6 +0,9 ± ,5 Овальность и разностенность не должны выводить размеры труб за ;предельныеоlжлонения по наружному диамет>ру и толщине сте,нки. Кривизна труб на концевых участках, равных одной трети длины трубы, не должна превышать 1,3 мм на 1 м. Общая кривизна трубы (стрела прогиба) на середине длины трубы не должна превышать 1/2000 длины трубы. Кривизна конца трубы — частное от деления стрелы проги’ба на ра,сстояние.от места измерения до ближайшего конца трубы.’ Дл’ина высадки в расчет не принимается. Условное обозначение бурильных труб: вид высадки, точность ИЗlготовления (труб,т,инов 1 и 2) буква К — для труб типов 3и 4, у,словный диаметр 11рубы, толщинастен’ки, ГР)’Ппа пр.очности и ГО 19 Ось рсзь5ы Рис Профиль резьбы бурильных труб и муфт к ним (типы 1, 2) С треугольной резьбой: 1 — муфта; 2 — труба; 1- линия, параллельная оси резьбы; /- линия средпего д,иаметра резьбы щина стенки в этих местах должна быть на 2 мм больше номинальной толщины стенки данного типоразмера труб. На внутренней поверхности высаженных наружу концов труб типа 2 допускаются -следы исправления дефектов и отдельные пологие незаполнения металлом: Таблица 1.12 Параметры профиля резьбы J (мм) Параметры резьбы Норма Шаг резьбы Р Глубина резьбы h 1 Рабочая высота профиля h Радиусы закругления: г Гl Зазор z Угол уклона 20 Рис Резьбовое соединение бурильных труб (типы 1, 2): а — соединение. свннченное вручную; б — соедннение, свинченное на станке. 1 — конец сбега резьбы (последняя риска на трубе); — линия, параллельная оси резьбы трубы; lll- ЛИ!i;1Я среднего диаметра резьбы. Размер D, приведен д.1я труб типа 2 для труб С УСЛОВНЫМ диаметром мм — глубиной до 2 мм, протяженностью до 25 мм по окружности и шириной до 20 мм, в количестве не более трех незаполнений; для труб с УСЛОВНЫМ диаметром мм — глубиной до 3 мм, протяженностью до 50 мм по окружности и шириной до 20 мм, в количестве не более трех незаполнений. L,miп Lmiп 96 B3min- олина реаьоыl с полным ПРОlpuлем 75 r. r. o.cbpтoы
!1рцmуm/mь 1 Рис Профиль трапецеидальной резьбы труб типов 3, 4 Рис Резьбовое соединение бу Р 21
Та’Jlица 1.13 Размеры реаьбовых соединениа с высаженными BHytPb’ концами (типа 1) и с высаженными наружу концами (типа 2) и муфт к ним (мм)
Диаметры резьбы у., ti :z: :z: [g».. ;
;. . [;. t :11 :11 » р. торца трубы Длина резьбы трубы
g :о: :о: Q Q i:! \;j :11 ‘3
😮 о: t; наружный внутренllй -«
с) ‘» о :а р. О»,:а о о :а»
:»» С высаженными внутрь концами 60 60,3 60,3 58,439 57,731 54,111 54,0 39,065 57,045 63,5 7373,0 73,0 71,139 69,619,65,99967,0 52,065 69,745 76, ,0 89,0 87,014 85;494 81,874 67,0 52,065 85,620 92, ,6 99,714 97,631 94,011 76,0 61,065′ 14, , ,81 3 9,5 1,5 1 14, ,3 112, , ,086 86, О 71, , , ,0 125, , ,786 86,0 71, ,720130, ,7 141,3 139, , ,711 92,0 77, , , ,3 166, , ,280 98,5 83, , ,5 С высаженными наружу концами 6060,3 67,46 65,576 64,868 61, ,065 64,18270,6 7373,0 81,76 79,877 78,357 74, ,065 78,483 84, ,0 97,13 95,244 93,724 90, ,065 93, , ,6 114,30 112, , , ,065 14, , , ,5 1,5 f 14, ,3 127,00 125, , , , , , , , , , , ,720157,2 При м е ч а н и я: 1. (онцом сбега резьбы является точка пересечения образующей ко:туса сбега резьбы и образующей цилиндра, диаметр которого равен наружному диаметру трубы. 2. Наряду с цнлиндрической допускается коническая расточка у торца муфты, образую щая которой параллел.на образующей конуса рез. бы. Наимеиьший диаметр конической расточки при
TOM равеи QQ цилин
рнческой расточки. 3. Размеры.цля справ
22 Таблица 1.14 Параметры профиля резьбы ТТ в (мм) Пар.метры реаьс5ы Труба Замок Шаг резьбы Р (онусность резьбы 2 tgqj Угол уклона ер Глубина резьбы h 1 Ширина площадки вершины профиля Ь Ширина площадки впадины профиля Ь 1 Радиус скругления: вершины профиля, впадины профиля ‘1 Ширина скоса с 5,08 1 : 32 0″53’42» 1,70±О,05 1,99 2, , ,30-0,05 5,08 1 : 32 0″53’42» ‘ ‘1,88 2,18+0,01 0,30-0,’5 0, При м е ч а и и я: 1. Шаг резьбы Р должен измерять ся параллельно оси резьбы тру8. 2. Все допуски на элементы профиля резьбы, исключая глубину.резьбы h» являются исходными для проектирования резьбообра.зующего инст.румеита. Профиль и размеры профиля резьбы труб типов 1 и 2 и муфт к ним (правой и левой) соответствуют данным рис и табл. 1.12, а размеры резьбовых соединений-рис и табл.1.1з; для труб типов 3, 4 соответственно рис. 1.13, табл. 1.14, а размеры соединений — рис. 1.14, табл Таблица 1.15 Размеры’ соединений,труб с высаженными внутрь и труб свысажеиными нару.у концами f коническими стабилизирующими поясками (мм).;, OSi =Q. C) «‘=
s Внутренний = :э диамеrр ре. бы в основной L1miп плоскости О 8 D6m» Lш» (предельное ±o,os> отклонение с высаженными внутрь концами (тип 3) l’ 89 89,0 88,5 78,5 73,5 83,656 85,5 89, , ,6 100,5 90,5 85,5 95,656 97,5 101, , ,3 113,5 103,4 98,5 108, ,5 115, (07, ,0 128,5 118,5 113,5 123, ,5 130, , ,7 138,5 128,5 123,5 133, ,5 140, ,6е С высаженным,и наружу концами (тип 4) 73 71,0 84,5 74,5 69,5 79,656 81,5 85, ,6 23 Таблица 1.16 Предельные отклонения параметров профиля,резьбы труб типов 1,2 Параметры Предельные отклонения Шаг резьбы: на длине 25,4 мм на всей длине Половина угла профиля К:онусность (предельные отклонения от разности двух диаметров приняты на длине резьбы 10О мм) : для труб для муфт,±0,075 ±О,15С ±Р’15’ +0,30-0,20 +0,20-0,30 При м е ч а н и я: 1. Предельные отклонения по шагу резьбы на длнне, не превышающей 25,4 мм, должны относиться К расстоянию между любыми двумя нитками с полной резьбой. При расстоянии между ниткаао.ш более 25,4 мм допускается увеличение предельных отклонений пропорционально увеличению расстояния, но не свыше указанных в таб.»ице для всей длины резьбы. 2. Предельные отклонения по половине угла профиля О’l’НОСЯТСЯ к углу меz»ду стороной профиля и перпендикуляром к оси резьбы труб и муфт. Таблица 1.17 Предельные отклонеиия параметров профиля резьбы труб типов 3, 4 (мм) ‘Параметры Предельные отклонения Шаг рез.бы: на длине 25,4 мм на всей,j:лике Половина угла профиля К:онусност. (предельные отклонения от разности двух диаметров приняты на длине резьбы 60 мм) ±О,05 ±0,10 ±W45′ +0,15-0,05 При м е» а н и Я: 1. Предельные ОТКJJOнения по шагу резьбы на длнне, не превышающей 25,4 мм, должны относнться К расстояlию между любыми двумя нитками с полной резьбой. При расстоянин между Нliтками более 25,4 мм допускается увеличение щ>едель’ ных отклонений ПРОПОРЦИОНlliЛьно увеличению расстояния, но не свыше указанных в таблице для всей длины резьбы. 2. ПредеЛЫlые отклонения по половине угла ПРОфjiЛЯ должны относиться к углу между стороной профиля и перпендикуляром к оси резьбы трубы. 3. Предельные О’l’клонения по Jroнусности должны О’l1Носиться К наружному и внутреннему диаме’q)3м резьбы. Предельные отклонения от номинальных размеров трубной треугольной резьбы труб типов 1, 2 приведены в табл. 1.16, а трапецеидальной резьбы ТТ труб типов 3, 4 — в табл При с’винчивании от руки оцинкованных или фосфат.ированных муфт с трубами отклонения по натягу А (см. рис..1.12) +2,4 мм. После механического закрепления муфты на трубе торец муфты должен выходить за последнюю риску на трубе на величину К = 22
24 =1,5 мм (см. рис. 1.12) с отклонением +2,4 мм. Расстояние от торца муфты до начала резьбы (последней риски) на трубе должно быть 9+3,2 мм. Резьба труб и муфт должна быть гладкой, без заусенцев, рванин и других дефектов, нарушающих ее непрерывность и прочность. Параметр шероховатости поверхности резьбы Rz должен быть не более 20 мкм пq ГОСТ На первых двух витках резьбы с полным профилем (на длине l) допускаются черновины по вершинам резьбы. На середине муфты для выхода резьбообразующего инструмента протачивается канавка на.глубину не более 0,5 мм, превышающую Пубину резьбы. ДОlПуС’кается перерез ‘встречных витков резьбы. 1( высаженному концу труб В(, Н( предъявляются следующие требования. Торец трубы должен быть перпендикулярен к оси резьбы. Неперпендикулярность не более 0,06, непл’оскостнqjсть — не более 0,1 ‘мм. Оси резьбы и конического стабилизирующего пояска должны совпадать. Допускаемое отклонение от соосности не более 0,04 мм. Разностенность в плоскости торца трубы должна быть не более: 4 мм — для труб диаметром 73 мм; 4,5 мм — для труб диаметром 89, 102 M
; 5 мм — для остальных диаметров труб — 114, 127, 140 мм. Поверхность конического стабилизирующего пояска и торца трубы доюкна быть гладкой, без заусенцев, рванин и других дефектов. На наружной поверхности высаженной части трубы, подвергающейся
еханической 06раБОТlке, на расстоянии L min от торца трубы допускается выполнять переход с конического стабилизирующего пояска на цилиндрическую поверхность под углом не более 150 к оси трубы. Л1есто перехода механически обработанной поверхности трубы диаметром D B к необработанной поверхности наружного диаметра высадки допускается выполнять под углом не более 150 к оси трубы. Наружный диаметр высадки должен допускать прохождение гладкого калибра-кольца диаметром на 2,5 мм меньше диаметра высадки. Па раметр шерохова -Гости поверхности конического стабилизирующего пояска и торца трубы R z должен быть не более 20 мкм по ГОСТ Остальные механически обрабатываемые поверхности Rz не более 40 мкм. л1 е х а н и ч е с к и е с в о й с т в а м а т е р и а л а т р у б и м У Ф т. Трубы и муфты в зависимости от групп прочности изготовляются из углеродистых (сталь марки 45) и легированных сталей марок 38ХНЛ1, 36Г2С, 35ХГ2СВ и др. Трубы ГРУiШ пrpочности 1(, Е изготовляются из легированных сталей путем нормализации с отпуском или из углеродистых сталей (закалка, отпуск) группы прочности Л, а трубы ГРУПП >прочности выше J (Л1, Р) — из легированных сталей (закалка — отпуск). 23
25 Таблица 1.18 Механические Свойства материала труб и муфт Показатеnи Группы прочностн стаnи д к Е Л М Р Т 1. в ременное сопротивление ав, МПа, не менее Предел текучести ат, МПа, не менее Относительное удлинение б, %, не менее Относительное сужение после разрыва ‘Ф, %, не менее Ударная вязкость (СУ, Джjм 2, 39,2 39,2 не менее 39,21 39,2 39,2 29,4 29, 4- Пр ‘и м е ч а н н Я: 1. Трубы групп прочностн Р Н Т Ю
ГОТОВ.1FЯЮТ.СЯ по согnашенню изготовителя с потребитеnем. а. При переводе /abok из гр.уппы ПiPочности К в Д в ма!ркировке и соnроводjтельном документе должны быть указа ны обе группы. Трубы и муфты должны изготовляться из сталей групп прочности, приведенных в табл Муф
ы для труб типов 1,2 ди.аметром 114 мм и менее ДОЛЖНЫ изготовляться из сталей группы прочности.с более высокими механическими свойствами. По соглашению изготовителей и потребител’я допускается ИЗ’ГQтовление труб и муфт одной ГРУППЫ 26 Рис Конструкция сое,ц.инения бурильных,труб с приваренным стабилизирующим кольцом на трубах типов 1 и 2 КОЛЬЦО СВарка L_
‘t!:1 изготовления (при поставке труб повышенной точности), группа прочности, толщина стенки, длина трубы в сантиметрах. Трубы с левой резьбой имеют широкий поясок, нанесенный светлой краской, с подписью «лев.» Резьба труб и муфт должна быть предохранена от повреждений кольцами и пробками. Резьба труб типов 3, 4, конический стабилизирующий поясок и торец труб должны быть надежно защищены кольцами от повреждений. При навинчивании колец и пробок резьба должна быть смазана антикоррозионной смазкой. т р а н с пор т и р о в к а. Трубы отгружают повагонно. В одном вагоне должны находиться трубы только одного условного диаметра, одной толщины стенок и одной группы прочности И ‘Гочност.и изготовления. Каждая партия труб должна сопровождаться доку-, ментом, удостоверяющим СООl’ветствие качества труб требованиям стандарта. Д р у г и
т и п ы т руб. Для предотвращения разрушений по последней рабочей нитке треугольной резьбы иногда замок приваривают к трубе с помощью дуговой сварки. ‘ В некоторых случаях к торцу замка (рис. 1.15) приваривают специальн,о посаженное на горячей посадке кольцо. При этом стандартную трубу по ГОСТ типов 1, 2 протачивают по наружному диаметру за резьбой на длину около 70 им. Затем кольцо шириной 50 мм с внутренним диаметром, обеспечивающим натяг по проточенному участку трубы не менее 0,3 мм, в нагретом состоянии (да С) надевают на трубу, после чего горячим способом навинчивают замок (ГОСТ ). Замки для бурильных труб,с высаженными концами Замки для бурильных труб предназначаются для соединения а колонны бурильных труб типов 1-4 по ГОСТ Замак состоит из двух деталей — ниппеля и муфты, соединяемых конической замковай резьбой. Замки для бурильных труб изготовляются по ГОСТ пяти типов, указанных в табл Замки изготовляются правые — с правой замковой резьбой и резьбой для соединения замка с трубой и левые — с левой замковой резьбой и резьбой для соединения за.мка с трубой. Основные размеры и масса замков должны соответствова.т. указанным в табл Пример условного обозначения замков с нормальным праход
ным атверстием и наружным диаметром 108 мм с правой — замок ЗН-08 ГОСТ и левой-замок ЗН-08 Л ГОСТ резьбой. 25
27 Таблица 1.20 Типы бурильных замков Обозначение типов Наименование Область применения 3Н зш 3У зшк: 3УК: 3амок с нормальным проходным отверстием Замок с широким проходным отверстием 3амок с увеличением проходным отверстием Замок с широким проходным отверстнем с конической расточкой 3амок с увеличенным проходным отверстием _с конической расточкой Для соединения труб с высаженными внутрь концами Для соединения труб с высажен ными внутрь и наружу концами Для соединения труб с высаженными внутрь концами с коническими стабилизирующими поясками Для соединения труб с высаженными внутрь и наружу концами с коническими стабилизирующими поясками Таблица 1.21 Основные размеры замков (мм).— Типоразмер замка ЗН-80 3Н-95 3Н-08 ЗН-113 (3Н-140) (3Н-172) (3H-197J 3Ш-108 3Ш-118 3Ш-З3 3Ш-l46 3Ш Ш-2ОЗ 3
T_ Диаметр труб по ГОСТ с высаженны-jс высаженными внутрь ми наружу концами конца
j — Замковая резьба БО, , . , , , lб8, , , , ,3 101, ,1, , , , , ,3 1101, ,(j 114, lrз9, ТБНR ТБвК-,E!j ТБВК: ТБВК:
ТБНК ,2 ТБВК-114 ТБНК: ТБВК-127 ТБНК: D L Масса, кг У-08 ЗУ-120 У-146, У-155 У-185 УК:-М ШК:-Э_ ШК:-133 ШК:-178 З, УК УК-14б 3 с УК:-155 При м е ч а н и я: 1. Типоразмеры замков, указанные в скобках, пр,именять не рекомеидуется. 2. Обозначение замковой резьбы состоит из буквы З и целого значения большего диаметра основания конуса ниппеля. 26
28 Таблица 1.22 Размеры ниппелей замков 3Н, зш, ЗУ (мм). «!’
Q) РПССТОSИ-illС ОТ О'» Днuметр Ц- «‘- «,»»’ о: ‘ . о. BlYT]JCllllllii о'» ООС u
линдрнчсской :go 1\0 КО-
f диаметр резьвыточки dl 29 О:С Та6J1ица 1.23 Размеры муфт замков З», ЗШ, ЗУ (мм) ‘» ос., » о. » о. ‘» о «‘!- ‘» \ф ‘»
Источник