Меню

Утяжеленная бурильная труба соединение



Трубы бурильные утяжеленные

Завершающая труба колонны

Утяжеленная бурильная труба (УБТ) — завершает колонну (внизу), имеет высокую плотность сплава (группы Л, М/G105, S135) и большую толщину стенки для передачи максимальной нагрузки или ударной силы при бурении.

Отечественной промышленностью изготавливаются утяжеленные бурильные трубы следующих конструкций:

горячекатаные, гладкие по всей длине (ТУ 14-3-835-79) (рисунок);

гладкие по всей длине, со сверленым отверстием и механической обработкой, cбалансированные (УБТС-2 по ТУ 51-744-77) (рисунок);

термообработанные, по всей длине гладкие, со спиральными канавками и квадратного сечения (типа А, Б, Б/1, Л, Л/1, Е, ЕН, ЕН/1, ЕЛ и ЕЛ/1 по ТУ 26-12-775-90) (рисунок).


Изготовители: Таганрогский металлургический завод (ТМЗ)

347928 г. Таганрог Ростовской обл., ул. Завод-ская, 1

тел. 5-03-02 телетайп 298202, телеграф «Прокат»

Завод специального оборудования (ДЭМЗСО)

293720 Украина, г. Дрогобыч Львовской обл.,

ул. Бориславская, 51/1

тел. 2-23-51 телетайп 734722, телеграф «Пламя»

Сумское производственное объединение им. М. В. Фрунзе

244004 Украина, г. Сумы, ул. Горького, 58

тел. 4-11-08 телетайп 174129, телеграф «Сумы Фрунзе»

Трубы, бурильные утяжеленные горячекатаные (ТУ 14-3-385-79) изготавливаются из стали группы прочности Д с механическими свойствами и параметрами, приведенными ниже.

Трубы бурильные утяжеленные сбалансированные УБТС-2 (ТУ 51-744-77) изготавливаются гладкими по всей длине со сверленым отверстием и механической обработкой, что обеспечивает необходимую балансировку (см. рис.).

Трубы подвергаются термообработке по концам на длину 0,8. 1,2 м.

Для повышения усталостной прочности резьбовые соединения имеют зарезьбовые разгрузочные канавки (ЗРК) с радиусами галтельных переходов у ниппеля 6 мм, у муфты 8 мм.

УБТС-2 изготавливаются из легированных сталей с механическими свойствами, приведенными ниже.

Геометрические параметры сбалансированных УБТС-2 приведены в табл. 83.

Изготовитель: Дрогобычский экспериментально-механический завод

специального оборудования (ДЭМЗСО)

Трубы бурильные утяжеленные ТУ 26-12-775-90) изготавливаются в соответствии с нормами Sрес 7 и др. АР1, термообработанные по всей длине, следующих типов:

А — гладкие без проточок;

Б — с проточками под элеватор и клиновой захват;

Б/1-с проточками под элеватор и клиновой захват с наплавкой твердым сплавом;

Л — с проточкой под элеватор;

Л/1-с проточкой под элеватор с наплавкой твердым сплавом;

Д/1 — квадратного сечения с наплавкой твердым сплавом;

Е-со спиральными канавками;

ЕН-со спиральными канавками и проточками под элеватор и клиновой захват;

ЕН/1-со спиральными канавками и проточками под элеватор и клиновой захват с наплавкой твердым сплавом;

ЕЛ — со спиральными канавками и проточкой под элеватор;

ЕЛ/1 -со спиральными канавками и проточ-кой под элеватор с наплавкой твердым сплавом.

Изготовитель: Сумское производственное объединение им. М. В. Фрунзе

Трубы изготавливаются из стали 45ХГМА с механическими свойствами, приведенными ниже.

В табл. 84 приведены геометрические параметры УБТ типов А, Б, Б/1, Л, Л/1, а в табл. 85 — типов Е, ЕН, ЕН/1, ЕЛ и ЕЛ/1.


Трубы, бурильные утяжеленные квадратного сечения типа Д/1 имеют следующие геометрические параметры (табл. 86).

В табл. 87 приведены рекомендуемые моменты свинчивания термообработанных УБТ.

Источник

Бурильные трубы: их виды, характеристики и применение в скважинах различного назначения

Трубы для бурения входят в состав бурильных установок. Они выполняют роль связующего звена между режущим инструментом (долотом) и бурильной аппаратурой. Эти детали нужны для спуска в скважину, образования нужного вращения и нагрузки, а также подъёма рабочих инструментов со дна скважины на поверхность. Помимо этого, они осуществляют подачу бурильного раствора, который выполняет функцию охлаждения режущего элемента. Скважины, которые бурят с помощью бурильного оборудования, классифицируются по продуктам добывания (нефть газ, вода и прочее).

Для бурения скважин применяются особый тип труб с высокими прочностными характеристиками

Особенности бурильных труб

Технология производства бурильных труб подразумевает отсутствие соединительных швов. Соединение таких изделий производится с помощью замков, которые имеют специальную резьбу. В случае, если они входят в состав колонной конструкции, их объединение между собой выполняется с помощью специальных ниппелей. Производство бурильных деталей регламентируется необходимыми государственными нормами и стандартами. Изделия могут быть с квадратным или круглым сечением.

По материалу изготовления бурильные трубы бывают двух типов.

Стальные бурильные трубы. Самый распространённый вид. Труба СБТ может обладать диаметром от 34 до 168 мм. Чаще всего в бурильных работах используются детали с диаметром 60 мм. С помощью их осуществляется так называемое колонковое бурение, при котором долото вращается очень быстро, и разрушение породы происходит по кольцу, а не по всей площади забоя. Трубы стальные бурильные (СБТ) отличаются повышенной надёжностью. Они могут использоваться при добыче алмазов.

Читайте также:  Как правильно стыковать чугунные трубы

Лёгкие сплавы. Детали из лёгких сплавов имеют некоторые особенности в строении (например, утолщённые концы и круглое сечение). Бурильные легкосплавные трубы имеют толщину стенки от 9 до 17 мм.

Важно! В производстве бурильного оборудования используется метод прессовки. Материал, который подвергается прессовке, должен быть предварительно обработан термическим путём для повышения своих технических характеристик. Стыковка таких деталей производится с помощью замков. Замки имеют более лёгкую конструкцию.

Чтобы повысить показатели прочности, используют метод, с помощью которого концы детали утолщаются. К оконцовке трубы путём сварки присоединяют специальную муфту и замковый ниппель. На производстве такого рода требуется повышенный контроль, соблюдаются все требования и нормы безопасности. Повышенная система мониторинга качества является гарантией того, что оборудование будет выполнено качественно и прослужит долгое время.

Бурильные трубы из стали — самый распространенный вид подобных изделий

Одной из самых важных характеристик, которой должны обладать трубы бурильного типа, — это устойчивость к коррозии. Эта характеристика обусловлена особенностями применения данных деталей. Нужных антикоррозийных показателей добиваются путём нанесения на поверхность заготовки защитного слоя, который может быть представлен бесцветным лаком или другим веществом. Защита резьбы и соединительных деталей труб осуществляется с помощью специальной антикоррозийной смазки.

Виды и характеристики бурильных труб

Бурильные изделия разделяют по типу конструкции на:

  1. Цельные. При производстве таких изделий используется монолитная заготовка с утолщениями на концах. Такие элементы подвергаются сначала термическому закаливанию, а затем обрабатываются механическим путём.
  2. Сборные. В отличие от цельных деталей, в производстве сборных применяют горячекатаную заготовку. На таких деталях есть специальные приспособления, которые с помощью завинчивания крепят на концах труб.

Помимо этого трубы классифицируются по материалу, который лежит в основе их производства. Как было сказано выше, такими материалами могут выступать сталь (для производства бурильных труб сбт) или лёгкие сплавы, из которых делают, соответственно, легкосплавные изделия.

У разных производителей бурильные приспособления могут отличаться по ряду признаков, но в большинстве случаев их подразделяют на три основных типа: обычные, утяжелённые и ведущие.

Обычные бурильные трубы имеют тонкие стенки и применяются для бурения в нетвердых типах грунта

Обычные

При изготовлении деталей обычного типа используются только алюминиевые сплавы и составы из стали. Главным отличием этого вида можно назвать наличие круглого сечения в поперечном направлении. Они являются тонкостенными (толщина стенки колеблется от 4.75 до 11 мм). Для их стыковки между собой используют специализированные замки, которые оснащены резьбой конического типа. Труба легкосплавная буровая (относящаяся к этому типу) обычно подвергается специальной процедуре для увеличения прочностных характеристик. Их концы принято утолщать, что помогает им более качественно и длительно функционировать.

Утяжеленные бурильные трубы

Производятся в основном из стали и обладают круглым сечением. Начальный материал представлен поковкой, которую для усиления качественных характеристик подвергают механической или же термообработке. Такие детали осуществляют необходимую для усиления бурения нагрузку на инструмент. Помимо этого, конструкция из такого вида изделий обладает повышенной прочностью.

В случае, если форма скважины при бурении искривляется, применяются утяжелённые бурильные трубы с квадратной разновидностью сечения. Если такая деталь является ведущей, её монтируют сверху колонны. Утяжелённые изделия могут обладать помимо обычных типов сечения ещё и шестигранным.

Толщина стенок у утяжелённого типа изделий варьирует от 16 до 50 мм. Их объединение в бурильную конструкцию происходит с помощью обычной резьбы. Каждая такая деталь имеет специальный маркер «УБТ». Как правило, их используют в обычных условиях. Глубина, на которой они могут осуществлять работу, колеблется от 2000 до 2500 м. Диаметр наружный такой трубы может быть от 79 до 279 мм.

Тяжелые трубы отличаются большой толщиной стенки и соединяются при помощи резьбы

Помимо этого, эти изделия переносят большую часть нагрузки (из-за того, что помещаются вверху всей конструкции). Для того, чтобы выдерживать её, такая буровая труба производится с уменьшенными размерами – она более короткая, нежели прочие типы.

Читайте также:  Фокусное расстояние окуляра зрительной трубы равно 2 см

Ведущие

Имеют многогранное сечение. Очень часто их размещают в верхней части колонны (оттуда и название). Отличительная черта этих изделий заключается в том, что они обладают четырёхгранными, шестигранными и восьмигранными видами сечения. Этот вид труб не бывает укороченным, как утяжелённые бурильные трубы. Но, для того, чтобы выдерживать огромные нагрузки, их стенки утолщают. Процесс утолщения происходит при помощи различных типов высадки. Высадка может быть внутренней, наружной или комбинированной.

Важно! Существуют непостоянные, рассыпчатые типы горных пород. К ним относятся: гравий, песок, щебень. Проникновение сквозь такую почву влечёт за собой быстрый износ бурильного оборудования. Бурильные и обсадные изделия, осуществляя работу в таких условиях, гораздо быстрее выходят из строя. Помимо этого, неустойчивые грунты могут содержать повышенное количество металлов, а, соответственно, и высокий коэффициент жёсткости воды.

Другие типы бурильных труб

Помимо вышеперечисленных, встречаются и другие типы труб для бурения. Например, существует вид, в котором замки навинчиваются на деталь. Концы таких изделий могут выходить наружу или внутрь. Их длина колеблется от 6 до 11.5 м. Они всегда помечаются маркировкой «ТБВК», если высадка проходит внутрь, и «ТБНК» — при наружной.

Ещё одна разновидность труб, о которой стоит упомянуть — это детали с приваренными концами. Их используют при прохождении через сложные типы породы.

Разработка бурильных приспособлений не стоит на месте и в будущем наверняка будут придуманы новые типы труб, функциональные характеристики которых будут гораздо выше, чем у нынешних. На сегодняшний же день существующие типы бурильных труб имеют все необходимые свойства для эффективной работы в добывающей сфере.

Источник

Бурильные трубы – изделия с особыми характеристиками

Стальные, легкосплавные и алюминиевые бурильные трубы ТБПК могут быть разных видов. В рамках данной статьи мы опишем все особенности их использования.

1 ГОСТ на обычные, ведущие и утяжеленные бурильные трубы, общее их описание

Под бурением понимают разрушение горной породы при помощи специального инвентаря и техники. В качестве спецоборудования при этом выступают трубы для бурения (ТБ), замки особой конструкции для них, буровые штанги. Такие приспособления, в частности трубы, используются достаточно широко в современной промышленности.

С их помощью можно подводить к забою промывочную жидкость либо сжатый воздух, поднимать наверх разрушенную породу, передавать требуемое вращение инструменту и формировать осевую нагрузку на него.

Ключевой особенностью всех труб, используемых для бурения, является то, что их соединение между собой производится при помощи замков особого типа, оснащенных замковой резьбой. Сам процесс изготовления таких трубных изделий регламентируется рядом Технических условий и Государственных стандартов:

  • ГОСТ Р 51245–99;
  • ГОСТ 23786–79;
  • ТУ 1–2–365–81;
  • ГОСТ Р 50278–92;
  • ТУ 1321–205–00147016–01;
  • ТУ 14–161–175–98;
  • ТУ 39.0147016–63;
  • ТУ 14–3р–29–2007;
  • ТУ 14–162–13–95;
  • ЭСБТМ – 42;
  • ЭСБТМ – 50;
  • ЭСБТМ – 63,5;
  • ЭСБТМ – 73.

Повышения прочностных характеристик труб для бурения добиваются путем утолщения их концов. Изготавливаются такие изделия посредством приваривания к концам (их называют высаженными) тела трубы муфты и ниппеля замкового соединения. В процессе производства каждая его стадия контролируется, что связано с необходимостью обеспечения максимально высокой точности готовой продукции. Такая система контроля является гарантией соответствия заданных параметров и уровня качества строгим требованиям ГОСТ.

Кроме того, описываемые нами трубы должны обладать надежной защитой от коррозии, обусловленной воздействием климатических (природных) факторов. Высоких антикоррозионных показателей добиваются нанесением на изделия бесцветного специального лака или других консервационных покрытий. А качественная защита замковой резьбы обеспечивается использованием предохранительных металлических деталей и антикоррозионной консистентной смазки.

2 Размеры и диаметр бурильных труб ТБПК, ТБН, ТБВ и других их видов

Трубы, о которых мы говорим, согласно стандартам, выпускаются со следующими величинами:

  • от 7,1 до 10,5 мм – толщина стенок;
  • от 60,3 до 139,7 – диаметр (внешний);
  • длина: 11,5 м для изделий сечением от 114 до 168 мм, 11,5, 8 и 6 м для изделий с других диаметров.
Читайте также:  Инструкция сварочного аппарата для труб из пвх

Сопротивление (временное) разрыву в них может колебаться в пределах 650 – 1100 МПа, а предел текучести – 380–1000 МПа.

Классификация ТБ осуществляется по нескольким признакам. Например, по тем тонкостям, которые имеют готовые изделия, по материалу, из которого они производятся (горячекатаные листы либо алюминиевые сплавы). По особенностям конструкции трубы для выполнения бурильных работ бывают:

  • ТБН – с наружными концами;
  • ТБВ – с внутренними концами;
  • ТБНК – со стабилизирующими поясками и концами высаженными наружу;
  • ТБВК – с поясками и концами высаженными внутрь;
  • ТБПН, ТБПВ, ТБПК – с приваренными замками;
  • АБТ (либо ЛБТ) – отдельная группа изделий, изготавливаемых из сплавов алюминия.

Для бурения скважин большой глубины рекомендуется использовать трубы с приваренными замками и со стабилизирующими поясками, вертикальных неглубоких скважин – изделия с внутренними и наружными концами, а также с замками. Последние обычно используются и при обустройстве направленных по наклонной скважин, и тогда, когда применяются забойные двигатели для проведения работ.

Здесь хочется отметить, что при выполнении работ с указанными двигателями очень часто используются легкосплавные ТБ. Они имеют меньшую прочность, нежели стальные изделия, но при этом характеризуются и некоторыми особыми свойствами, которые не в состоянии обеспечить их металлические собратья. Например, ЛБТ являются диамагнитными. За счет этого не нужно поднимать колонны из скважины, чтобы замерить ее азимутальные и зенитные углы.

Кроме того, изделия, изготавливаемые из алюминиевых листов, допускается погружать на большие расстояния, чем стальные. Также внутренняя поверхность труб из сплавов алюминия имеет малую шероховатость, что обуславливает меньший показатель гидравлического сопротивления в них. Заметим, что такие изделия не эксплуатируются в тех случаях, когда в скважинах присутствует раствор (буровой) с величиной рН более 10 единиц, а также при температурах более +150 градусов Цельсия.

3 Как чаще всего классифицируются трубы для бурения?

Как правило, их делят на три большие группы – утяжеленные, ведущие и обычные. Именно такая классификация считается общепринятой и понятной всем специалистам, имеющим отношение к бурильным изделиям.

Обычные трубы делают из стальных сплавов либо из сплава Д16Т на основе алюминия. Такая продукция характеризуется поперечным круглым сечением, наличием внутренних высадок на концах, стальных навернутых замков либо полузамков с крупной конической резьбой, толщиной стенки от 4,75 до 11 миллиметров. Нередко обычные ТБ имеют утолщенные концы (это увеличивает показатель их плотности). Распространенные диаметры таких изделий – 129 мм, 147 мм, 114 мм.

К ведущим трубам относят конструкции, монтируемые в верхней части колонны. Они описываются многогранным сечением (4–8 граней), используются для передачи вращения от вращателя агрегата для бурения всей колонне. Обязательным атрибутом ведущих ТБ является наличие на их концах внутренней, комбинированной или наружной высадки, необходимой для утолщения изделий.

Передачу продольного и вращательного усилия на установку, которая разрушает породу при бурении, обеспечивают утяжеленные трубы (УБТ), имеющие в поперечнике круглое либо квадратное сечение. Другая их функция – увеличение уровня жесткости нижнего участка колонны (она находится в постоянно сжатом состоянии) во время бурения нефтяных и газовых скважин.

Между собой такие изделия соединяются резьбой, стенка УБТ может иметь толщину 16–89 миллиметров, используются они для работы на глубинах не более 2,5 тысяч метров в несложных с геологической точки зрения условиях. Диаметр (наружный) УБТ варьируется в пределах 79–279 мм. Внешне они представляют собой цилиндрические конические трубы с внутренней и наружной резьбой (опять же таки конического типа).

Существуют и специальные виды утяжеленных труб с проточками, спиральными канавками и твердыми наплавами снаружи. Их, как правило, монтируют в самой нижней части агрегата для бурения, где отмечается максимальная нагрузка на систему. По этой причине УБТ данного подвида имеют укороченную длину и большую толщину стенки, что позволяет установке выдерживать повышенное давление.

Добавим, что все трубы, используемые для бурения, производятся бесшовными (именно такие изделия гарантируют наибольшую прочность при больших нагрузках). Зона сварного шва у них обязательно проходит процедуру закалки. А само сварное соединение в обязательном порядке испытывается на изгиб и на качество шва.

Источник