Типы замков для соединения бурильных труб

Ответ на вопрос: «Конструктивные особенности и области применения бурильных труб».

Конструкции бурильных труб

Бурильные трубы

Типы замков для соединения бурильных труб

    Рассматриваемые бурильные трубы подразделяются по материалу:

  • стальные бурильные трубы;
  • легкосплавные бурильные трубы.
    По конструктивному исполнению стальные бурильные трубы сборной конструкции изготовляются следующих типов:

  • с высаженными внутрь концами (В);
  • с высаженными наружу концами (Н);
  • с высаженными внутрь концами и коническими стабилизирующими поясками (ВК);
  • с высаженными наружу концами и коническими стабилизирующими поясками (НК).

Типы замков для соединения бурильных труб
Рис. 1. Бурильные трубы с высаженными внутрь (а) и наружу (б) концами и соединительные муфты к ним.

Трубная резьба имеет треугольный профиль с углом при вершине 60°. Трубная резьба непригодна для частого и быстрого свинчивания и развинчивания, недостаточно износостойка. Поэтому соединение и разъединение труб (также колен) в свечи осуществляется с помощью бурильных замков (рис. 2).
Типы замков для соединения бурильных труб
Рис. 2. Бурильный замок: а — замковый ниппель, б — замковая муфта.

Бурильные замки состоят из замкового ниппеля (рис. 2, а) и замковой муфты (рис. 2, б).

На одном конце замковых деталей нарезается трубная резьба для присоединения их к трубе, а на другом — крупная резьба, называемая замковой (рис. 3) для соединения замковых деталей между собой.
Типы замков для соединения бурильных труб
Рис. 3.

Большая конусность и крупный шаг дают возможность быстрого и многократного свинчивания — развинчивания свечей при СПО, а длина замка обеспечивает возможность перенарезки резьбы при ремонте замка. Коническая резьба имеет натяг и более надежна против самоотвинчивания, в большей мере обеспечивает взаимозаменяемость деталей и компенсирует погрешности нарезки.

Герметичность безупорного соединения трубы с замковой деталью обеспечивается за счет натяга, упругого деформирования витков резьбы и вязкой смазки.

Для соединения труб с высаженными концами применяют замки трех типов: ЗН, ЗШ и ЗУ — соответственно с нормальным, широким и увеличенным проходным отверстием. Замки ЗН предназначены для труб исключительно с высадкой внутрь, а 3Ш и ЗУ — и с высадкой внутрь, и с высадкой наружу в зависимости от диаметра труб.

Диаметр проточного канала в ниппеле замка ЗН в 1,5—2 раза меньше, чем в трубах, что создает повышенные гидравлические сопротивления по сравнению с замками ЗШ и ЗУ.

В целом трубы с высадкой внутрь обусловливают в 1,5—4 раза больше гидравлические потери по сравнению с трубами с высадкой наружу и замками ЗУ. Поэтому рекомендуется применять их только при роторном бурении.

  • Замки ЗУ в сочетании с трубами с высадкой наружу обеспечивают примерно равное проходное сечение и минимальные гидравлические потери в колонне, благодаря чему пригодны для бурения с гидравлическими забойными двигателями.
  • Всего принято 7 групп прочности: Д, К, Е, Л, М, Р, Т.
  • Трубы групп прочности, кроме Л, изготовляют из легированных сталей, подвергают нормализации с отпуском; Л — из углеродистой стали, подвергают закалке с отпуском.

В любом случае прочность материала замка не должна уступать прочности материала трубы.
Типы замков для соединения бурильных труб
Рис. 4. 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.

Практика эксплуатации бурильных труб, муфт и замков рассмотренных конструкций показала, что резьбовые соединения имеют недостаточную усталостную прочность и герметичность. Для упрочнения и герметизации этого узла разработаны трубы со стабилизирующими поясками с высадкой внутрь типа ВК и высадкой наружу типа НК с замками к ним соответственно типов ЗШК и ЗУК.

Отличительной особенностью труб и замков данной конструкции является наличие наружного конического стабилизирующего пояска непосредственно за резьбовой частью трубы, внутренних упорных уступов и внутренних кольцевых выточек в деталях замка и применение конической трапецеидальной резьбы типа ТТ.

Стальные бурильные трубы с приваренными замками

Соединение бурильных труб при помощи замков на резьбе имеет недостатки: для соединения двух труб требуется не одно, а три резьбовых соединения, что отражается на их прочности и герметичности, особенно в условиях высоких вибрационных нагрузок и больших избыточных внутренних давлений. Дополнительное упрочнение стабилизирующими поясками, внутренним упорным уступом и т.д. усложняет конструкцию и удорожает стоимость бурильных труб.
Типы замков для соединения бурильных труб
Рис. 5. Бурильные трубы с приваренными замками:

а — с наружной высадкой; б — с внутренней высадкой; в — с комбинированной высадкой по ТУ 14-3-1293-84; 1 — замковая муфта; 2 — гладкая часть трубы; 3 — замковый ниппель; 4 — место маркировки трубы; 5 — сварной шов.

От этих недостатков свободны бурильные трубы с приваренными замками (рис. 5), которые подразделяются на трубы с приваренными встык замками по внутренней высадке (ПВ), наружной высадке (ПН), комбинированной (внутренней и наружной) высадке (ПК).

Получают эти трубы путем приварки к трубным заготовкам соединительных концов — замков. Последние приваривают контактно-стыковой сваркой по высаженной части труб. Приваренные концы обрабатывают под ниппель и муфту и нарезают замковую резьбу по ГОСТ 5286—75. Сварной шов подвергают термообработке.

Легкосплавные бурильные трубы

С увеличением глубины бурения появилась необходимость в создании легкосплавных бурильных труб (ЛБТ). Эти трубы, несмотря на большую толщину стенки по сравнению со стальными трубами такого же диаметра, имеют в 2—2,5 раза меньший вес в воздухе.

Это отношение становится еще больше в среде жидкости, особенно в утяжеленных растворах. Поэтому предельная глубина их спуска в 3—4 раза больше, чем стальных труб. В настоящее время ЛБТ широко применяются в эксплуатационном бурении. Иногда применяют комбинированную бурильную колонну, устанавливая ЛБТ лишь в средней части ее.

Это также позволяет значительно уменьшить вес и увеличить предельную глубину спуска колонны.

ЛБТ сборной конструкции

ЛБТ сборной конструкции выпускаются по ГОСТ 23786—79 с классификацией по конструкции, виду прочности и термостойкости.

    По конструктивным особенностям они делятся на трубы следующих подтипов:

  1. гладкие по всей длине;
  2. с внутренними концевыми утолщениями (тип ТБ);
  3. с протекторным утолщением и внутренними концевыми утолщениями (тип ТБП);
  4. с коническими стабилизирующими поясками.
    По термостойкости они делятся на трубы:

  1. для нормальных температур;
  2. для повышенных температур.

ЛБТ сборной конструкции соединяются между собой на резьбе с помощью бурильных замков типа ЗЛ (замок легкий).

Диамагнитность ЛБТ позволяет проводить инклинометрические работы через спущенную колонну. Использование ЛБТ значительно снижает трудоемкость СПО, сокращает расход талевого каната, тормозных колодок лебедки, энергии, транспортные расходы. Однако ЛБТ нельзя использовать при рН > 10 из-за коррозии. Недопустимы и кислотные ванны для освобождения прихваченной колонны.

ЛБТ цельной конструкции

Эти ЛБТ не имеют присоединенных деталей. Они соединяются между собой при помощи замковой резьбы, нарезаемой на утолщенных концах труб: под замковую муфту с одного конца и замковый ниппель — с другого. Несомненным преимуществом ЛБТ цельной конструкции является в три раза меньшее число резьбовых соединений в свече, бурильной колонне, что повышает их герметичность.

Однако низкая износостойкость резьбы не позволяет применять их как комплект рабочего инструмента для бурения. Из них составляют специальные комплекты инструмента для выполнения некоторых технологических операций, например, для заливки зон поглощений через колонну труб в случаях опасности прихвата заливочных труб. Прихваченная колонна ЛБТ может быть легко разбурена долотом.

В последнее время созданы ЛБТ с толстой стенкой (40 мм), которые иногда называются ЛУБТ (УБТ из легкого сплава). Они устанавливаются выше стальных УБТ с целью исключения влияния стальных труб на показания инклинометрических приборов.

Непрерывные бурильные трубы

Непрерывная бурильная труба представляет собой длинномерную колонну гибких труб (КГТ), размещенную на барабане самоходной (колтюбинговой) установки.

В процессе спуска в скважину труба сматывается с барабана, а при подъеме она вновь наматывается на него.

Вращение долота может осуществляться забойными двигателями, а нагружение долота — забойным механизмом подачи, который, при необходимости, одновременно воспринимает реактивный крутящий момент.

Главным преимуществом КГТ является обеспечение непрерывного процесса спускоподьемных работ, что кратно сокращает их продолжительность. Управление работой отклонителя может осуществляться по кабелю, встроенному в трубу. По нему же может непрерывно передаваться вся необходимая информация с забоя скважины.

В мировой практике известны случаи, когда при глубине скважины 1700 м длина горизонтального участка составляла более 10 тыс. м.

Ведущие бурильные трубы

Ведущие бурильные трубы (ВТ) предназначены для передачи крутящего момента бурильному инструменту от ротора или восприятия и передачи реактивного момента (дошедшего до устья) от забойного двигателя к ротору при одновременной осевой подаче инструмента. ВТ имеет в сечении квадратную, шестигранную или крестообразную форму с концентрически расположенным круглым или квадратным отверстием для прохода жидкости.

На концах ВТ нарезается трубная резьба. На нижний конец ВТ навинчивается нижний штанговый переводник (ПШН), а на верхний конец — верхний штанговый переводник (ПШВ) для соединения ее со стволом вертлюга.

В целях защиты замковой резьбы ПШН от износа (из-за наиболее частого свинчивания — развинчивания ВТ) между ним и бурильным замком устанавливают предохранительный переводник П, через который ВТ соединяется с бурильной колонной.

По достижении предельно допустимого износа П заменяется на новый. Все резьбы на нижнем конце ВТ выполняются правые, а на верхнем — левые.

Читайте также:  Устройство и принцип работы насосов sfa

Утяжеленные бурильные трубы

Утяжеленные бурильные трубы (УБТ) представляют собой толстостенные стальные трубы цельной конструкции (кроме УБТСЗ) с внутренним каналом круглого сечения и предназначены для увеличения жесткости и веса единицы длины низа бурильной колонны, посредством которого создается нагрузка на долото в процессе бурения.

    В настоящее время используется несколько типов УБТ, поставляемых по различным техническим условиям:

  1. с гладкой поверхностью по всей длине;
  2. с проточкой (для лучшего захвата клиньями);
  3. квадратного сечения;
  4. со спиральными канавками;
  5. со спиральными канавками и проточкой;
  6. сбалансированные УБТ;
  7. 7 УБТ по стандарту 7АНИ.

УБТ, как правило, имеют с одного конца наружную, а с другого — внутреннюю замковые резьбы (промежуточные УБТ). Кроме того, на каждый комплект предусматривается одна труба с внутренней замковой резьбой на обоих концах (надцолотная УБТ).
Типы замков для соединения бурильных труб
Рис. 6.

Противоприхватные

Основная идея здесь заключается в уменьшении площади контакта их со стенкой скважины. Действительно, квадратные УБТ будут контактировать со стенкой скважины, даже при наличии на ней толстой фильтрационной корки, по ребру и прилегающим к нему поверхностям, площадь которых будет значительно меньше в сравнении с площадью контакта УБТ круглого сечения.

Выполнение спиральных канавок на УБТ круглого сечения преследует ту же цель — уменьшить площадь контакта УБТ со стенкой скважины. Однако цель будет достигнута лишь при условии, что не будут забиты сами канавки вязким и липким материалом.

В целях увеличения износостойкости часто поверхность УБТ наплавляется в нескольких местах (чаще — в двух) твердым сплавом в форме круговых поясков длиной 100—250 мм, размещаемых примерно на одинаковых расстояниях друг от друга.

Горячекатаные УБТ рекомендуется применять при бурении скважин средней глубины (до 2000—2500 м) в неосложненных условиях с использованием забойных двигателей.

Сбалансированные УБТ

Конструкции выявила их существенные недостатки, из-за разностенности и динамической несбалансированности эти УБТ при вращении вызывают биение и дополнительные динамические нагрузки. Отсутствие термообработки сказывается на прочности труб и др.

В связи с этим освоены и получили широкое применение сбалансированные УБТ (УБТС), изготовляемые путем сверления внутреннего канала, обточки наружной поверхности, термообработки труб, обкатки роликом и фосфатирования резьбы, что существенно повышает динамическую характеристику и прочность труб.

Вопросы для подготовки к госэкзамену по специальности «Бурение нефтяных и газовых скважин»

Лекция 12

  • Технические требования к замкам
  • Типы бурильных замков
  • ЗАМКИ ДЛЯ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ С ВЫСАЖЕННЫМИ КОНЦАМИ

Замки для бурильных труб служат для соединения в колонны бурильных труб типов 1-4. Замок состоит из двух деталей — ниппеля и муфты, соединяемых конической замковой резьбой.

Замки для бурильных труб изготовляются по ГОСТ 5286 — 75 пяти типов (табл. 11.1). Замки изготовляются: правые с правой замковой резьбой и резьбой для соединения замка с трубой и левые с левой замковой резьбой и резьбой для соединения замка с трубой.

Пример условного обозначения замков с нормальным проходным отверстием и наружным диаметром 108 мм с правой (ЗН-108 ГОСТ 5286-75) и левой (ЗН-108Л ГОСТ 5286 — 75) резьбой.

Таблица 11.1

Обозначение типов Наименование Область применения
ЗН   ЗШ   ЗУ ЗШК   ЗУК Замок с нормальным проходным отверстием Замок с широким проходным отверстием Замок с увеличенным проходным отверстием Замок с широким проходным отверстием с конической расточкой Замок с увеличенным проходным отверстием с конической расточкой Для соединения труб с высаженными внутрь концами   Для соединения труб с высаженными 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

Замки изготовляются из стали марки 40ХН по ГОСТ 4543 — 71 со следующими механическими свойствами после термообработки:

Временное сопротивление разрыву σв, МПа………..882

Предел текучестиσт , МПа…………………….. ………..735

Относительное удлинение δ, %………… …… 10

Относительное сужение ψ, %……………. … 45

Ударная вязкость KCV, кДж/м2………………………… 686

Твердость по Бринеллю НВ……………… … 285 -341

При необходимости получения более высоких механических свойств (σв,σт) рекомендуется использовать замки размером свыше 120 мм из стали марок 40ХМ1ФА и 38ХНЗМФА (σт = 882+1078 МПа).

На наружной и внутренней поверхностях замка не должно быть трещин, волосовин, плен, раковин и расслоений. Вырубка, заварка и заделка дефектных мест не допускаются.

Поверхности упорного уступа ниппеля и упорного торца муфты должны быть гладкими, без заусенцев, рванин, забоин и других дефектов. Маркировка на этих поверхностях не допускается.

Отклонения от перпендикулярности упорных торцов ниппеля и муфты к оси замковой резьбы не должны быть более 0,10 мм, а отклонения от плоскостности на ширине этих поверхностей — не более 0,07 мм.

Отклонения от перпендикулярности торцов к оси резьбы профиля ТТ не должны быть более 0,06 мм, а отклонения от плоскостности на ширине этих торцов — 0,06 мм.

Замковая резьба, резьба профиля ТТ и трубная резьба треугольного профиля должны быть гладкими, без забоин, выкрошенных ниток, заусенцев, рванин, продольных углублений вдоль образующей резьбы и других дефектов, нарушающих непрерывность, прочность и герметичность резьбы.

Несоосность осей замковой и трубной резьбы должна быть не более 0,06 мм в плоскости торца и 1,75 мм на длине 1 м.

Несоосность осей конической выточки замковой резьбы и цилиндрической выточки трубной треугольной резьбы не должна быть более 0,6 мм.

Несоосность осей резьбы профиля ТТ и конической расточки концов замков ЗШК, ЗУК, предназначенных для соединения с трубами, не должна быть более 0,04 ÏÏ.

На ниппелях и муфтах протачивается поясок для маркировки, а на левых замках — второй опознавательный поясок. Правые и левые ниппели и муфты замков ЗУ-120, ЗУ-155, ЗУК-120 и ЗУК-155 должны иметь опознавательную лунку. Замок ЗУК-155 заменен на ЗУК-162 (по ТУ 26-02-1026-86).

На ниппеле и муфте каждого замка на поясках для маркировки должна быть нанесена маркировка: товарный знак завода-изготовителя, типоразмер замка, дата выпуска (месяц, год), ГОСТ 5286-75.

Резьба замков, поверхности конических расточек и упорные уступы (торцы) для предохранения от коррозии покрываются смазкой по ГОСТ 9.014 — 78.

Резьба и упорные торцы при транспортировке должны быть предохранены от повреждений.

Типы замков для соединения бурильных труб

Каждая партия замков, а также ниппелей и муфт сопровождается документом, удостоверяющим их соответствие ГОСТ 5286-75.

Для повышения износостойкости и прочности применяются высокопрочные замки ЗШК-178В с пределом текучести 980 МПа, с резьбой повышенной износостойкости МК148х7,257х1:6 -ЗШК-178М (ТУ 26-02-989-84).

Соединение бурильных труб

Все производители бурильных труб при изготовлении своей продукции руководствуются единым документом, унифицирующим все производимые бурильные трубы и задающие перечень требований к выпускаемой продукции. Речь идет о требованиях ГОСТ Р «Трубы бурильные геологоразведочные, типы и основные параметры».

Этот документ регламентирует параметры изготавливаемого бурового инструмента, который применяется во всех сферах: от строительства до геологоразведки или разработки месторождений полезных ископаемых.

При этом требования распространяются как на размеры, тип и профиль резьбы, так и на механические свойства материала, из которого они произведены.

Типы замков для соединения бурильных труб

Соединение бурильных труб преимущественно обеспечивается благодаря использованию муфт, ниппелей и бурильных замков – специального соединительного устройства, с одной стороны которого расположена муфта с крупной внутренней резьбой, а с другой – аналогично крупная наружная резьба ниппеля.

Используемые для соединения бурильных труб замки буровые также делятся на несколько типов, применение каждого из которых обусловлено типом применяемых труб.

Например, при применении технологии турбинного бурения или бурения, связанного с использованием  электробура, для обеспечения надлежащих условий проходки применяются бурильные трубы с высаженными наружу концами.

При соединении такого типа труб применяются буровые замки с увеличенным проходным отверстием (условное обозначение таких замков – ЗУ). Если же в процессе бурения применяются бурильные трубы с высаженными внутрь концами, для соединения таких бурильных труб могут применяться замки с нормальным или широким проходным отверстием, условно обозначаемые ЗН и ЗШ соответственно.

К сожалению, любое резьбовое соединение бурильных труб, каким бы плотным оно ни было, связано с возможностью проникновения в зазоры различных веществ, вызывающих коррозию.

Кроме того, в условиях высоких, в том числе вибрационных, нагрузок такое сочленение, которое включает не одно, а целых три резьбовых соединения.

Как и в любой другой системе, количество соединений напрямую влияет на надежность всей конструкции.

Помимо резьбы существуют и технологии безрезьбового соединения бурильных труб, в случае которого применяются металлические муфты с кольцами.

Читайте также:  Двери металлические из проф труб

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

  • Cтраница 1
  • Соединение бурильных труб РїРѕ нормали РћРќ 41 — 1 — 68 РІ свечи Рё свечей РІ колонны производится ниппелями.  [1]
  • Соединение бурильных труб СЃ обсадными осуществляют СЃ помощью срезных штифтов, которые также являются несущими элементами разъединителя Рё должны срезаться только РїСЂРё нагрузке, превышающей вес обсадной колонны труб.  [2]

Соединение бурильных труб СЃ замком РїСЂРё помощи резьбы имеет Рё недостатки: для РґРІСѓС… труб требуется РЅРµ РѕРґРЅРѕ, Р° три резьбовых соединения, РІ СЃРІСЏР·Рё СЃ чем недостаточно высоки прочность Рё герметичность стандартных труб, особенно РІ условиях действия высоких вибрационных нагрузок Рё больших избыточных внутренних давлений РІ колонне. Дополнительное упрочнение Рё герметизация резьбовых соединений путем снабжения РёС… блокирующими Рё стабилизирующими поясками Рё внутренним упорным выступом усложняют конструкцию Рё увеличивают стоимость бурильной колонны.  [3]

Соединение бурильных труб длиной 8 РјРё 11 5Рј, Р° также двухтру-Р±РѕРє РІ свечи осуществляется СЃ помощью бурильных замков.  [5]

Типы замков для соединения бурильных труб Замки для бурильных труб.  [6]

Для соединения бурильных труб РІ колонну предназначены замки, навинчиваемые РЅР° РЅРёС… Рё состоящие РёР· РґРІСѓС… деталей: замкового ниппеля СЃ наружной РєСЂСѓРїРЅРѕР№ резьбой Рё замковой муфты СЃ такой же внутренней резьбой.  [7]

Для соединения бурильных труб применяют бурильные замки трех типов: Р—Рќ — замки СЃ нормальным проходным отверстием; Р—РЁ — замки СЃ широким проходным отверстием, Р—РЈ — замки СЃ увеличенным проходным отверстием. Первые РґРІР° типа замков применяют для соединения бурильных труб СЃ высаженными внутрь концами, Р° третий тип — — для соединения бурильных труб СЃ высаженными наружу концами.  [8]

Для соединения бурильных труб СЃ высаженными наружу концами созданы бурильные замки СЃ увеличенным проходным сечением ( типа Р—РЈ), обеспечивающие нормальные условия РїСЂРѕС…РѕРґРєРё скважин РїСЂРё турбинном бурении Рё РїСЂРё бурении СЃ электробуром.  [9]

Для соединения бурильных труб РІ колонну предназначены замки, навинчиваемые РЅР° РЅРёС… Рё состоящие РёР· РґРІСѓС… деталей: замкового ниппеля СЃ наружной РєСЂСѓРїРЅРѕР№ резьбой Рё замковой муфты СЃ такой же внутренней резьбой. Посредством этой резьбы указанные детали замка соединяются между СЃРѕР±РѕР№.  [10]

Для соединения бурильных труб применяют бурильные замки трех типов: Р—Рќ — замки СЃ нормальным проходным отверстием; Р—РЁ — замки СЃ широким проходным отверстием; Р—РЈ — замки СЃ увеличенным проходным отверстием. Первые РґРІР° типа замков применяют для соединения бурильных труб СЃ высаженными внутрь концами, Р° третий тип — для соединения бурильных труб СЃ высаженными наружу концами.  [11]

Для соединения бурильных труб применяют бурильные замки трех типов: Р—Рќ — замки СЃ нормальным проходным отверстием; Р—РЁ — замки СЃ широким проходным отверстием Р—РЈ — замки СЃ увеличенным проходным отверстием. Первые РґРІР° типа замков применяют для соединения бурильных труб СЃ высаженными внутрь концами, Р° третий тип — для соединения бурильных труб СЃ высаженными наружу концами.  [12]

  1. Для соединения бурильных труб СЃ высаженными наружу концами созданы бурильные замки СЃ увеличенным проходным сечением ( типа Р—РЈ), обеспечивающие нормальные условия РїСЂРѕС…РѕРґРєРё скважин РїСЂРё турбинном бурении Рё РїСЂРё бурении СЃ электробуром.  [13]
  2. Для соединения бурильных труб ниппельного соединения РІ свечи Рё свечей РІ колонну служат ниппели.  [15]
  3. Страницы:      1    2    3    4

Замки для бурильных труб с высаженными концами

Замки для бурильных труб служат для соединения в колонны буриль­ных труб типов 1—4. Замок состоит из двух деталей — ниппеля и муфты, соединяемых конической замковой резьбой.

Замки для бурильных труб изготовляются по ГОСТ 5286 — 75 пяти ти­пов (табл. 5.6). Замки изготовляются: правые с правой замковой резьбой и

  • Таблица 5.6
  • Типы бурильных замков
  • Обозначение типов
  1. ЗН ЗШ ЗУ ЗШК
  2. ЗУК
  3. Наименование
  4. Замок с нормальным проходным от­верстием
  5. Замок с широким проходным отвер­стием
  6. Замок    с    увеличенным    проходным отверстием
  7. Замок с широким проходным отвер­стием с конической расточкой
  8. Замок    с    увеличенным    проходным отверстием с конической расточкой
  9. Область применения
  10. Для соединения труб с высаженными внутрь концами
  11. Для соединения труб с высаженными внутрь и наружу концами
  12. Для соединения труб с высаженными внутрь концами с коническими ста­билизирующими поясками Для соединения труб с высаженными внутрь и наружу концами с кониче­скими стабилизирующими поясками
  13. Таблица 5.7
  14. Основные размеры (в мм) замков
Диаметр труб
Типоразмер по ГОСТ 631-75 Замковая D
ЛЛярря   кт
замка с высажен- с высажен- резьба IV №ш*ш*О-1   141
ными внутрь ными наружу
концами концами
ÇÍ-80 60,3 Ç-66 80 404 12
ÇÍ-95 73,0 Ç-76 95 431 16
ÇÍ-108 89,0 Ç-88 108 455 20
ÇÍ-113 89,0 Ç-88 ИЗ 455 23
(ÇÍ-140) 114,3 Ç-117 140 502 35
(ÇÍ-172) 139,7 Ç-140 172 560 58
(ÇÍ-197) 168,3 Ç-152 197 603 76
ÇØ-108 73,0 Ç-86 108 431 20
ÇØ-118 89,0 Ç-1011 118 455 23
ÇØ-133 101,6 Ç-100 133 496 37
ÇØ-146 114,3 101,6 Ç-121 146 508 38
ÇØ-178 139,7 Ç-147 178 573 61
ÇØ-203 168,3 Ç-171 203 603 73
ÇÓ-86 60,3 3Ç-73 86 404 15
ЗУ-108 73,0 Ç-86 108 431 20
ЗУ-120 89,0 Ç-102 120 468 25
ЗУ-146 114,3 101,6 Ç-122 146 496 37
ЗУ-155 127,0 114,3 3Ç-133 155 526 39
ЗУ-185 139,7 Ç-161 185 553 53
ÇÓÊ-108 73* Ç-86 108 431 17
ÇØÊ-1113 89* Ç-101 118 454 22
ÇØÊ-133 102* Ç-108 133 506 32
ÇØÊ-178 140* Ç-147 178 573 61
ÇÓÊ-120 89* Ç-102 120 468 20
ÇÓÊ-146 114* 102* Ç-122 146 506 36
ÇÓÊ-155 127* 114* Ç-133 155 536 38

Примечания: 1. Типоразмеры замков, указанные в скобках, применять не рекомен­дуется. 2. Обозначение замковой резьбы состоит из буквы 3 и целого значения большего диаметра основания конуса ниппеля. 3. Звездочкой помены ТБВК, двумя звездочками — ТБНК.

резьбой для соединения замка с трубой и левые с левой замковой резьбой и резьбой для соединения замка с трубой.

Основные размеры и масса замков должны соответствовать указан­ным â òàáë. 5.7.

Пример условного обозначения замков с нормальным проходным от­верстием и наружным диаметром 108 мм соответственно с правой и левой резьбой: ЗН-108 ГОСТ 5286-75 и ЗН-108Л ГОСТ 5286-75.

Обратите внимание:

Трубы бурильные

 

Бурильные трубы применяются для спуска в буровую скважину и подъема породоразрушающего инструмента, передачи вращения, создания осевой нагрузки на инструмент, подвода промывочной жидкости или сжатого воздуха к забою.

Отличительные особенности

Бурильные трубы соединяются между собой при помощи бурильных замков со специальной замковой резьбой. Концы труб утолщаются, для увеличения их прочности, наружной, внутренней или комбинированной высадкой.Бурильные трубы Трубной Металлургической Компании изготавливаются путем приваривания ниппеля и муфты замкового соединения к высаженным концам тела бурильной трубы. Для каждого этапа производства применяется специальная система прослеживания, обеспечивающая постоянное соответствие качества и требуемых характеристик 100% бурильных труб.Бурильные трубы удовлетворяют требованиям:

  • спецификации API Spec 5D;
  • спецификации API Spec 7;
  • рекомендуемой практики API 7G;
  • ГОСТ Р 50278-92;
  • ГОСТ 27834-95;
  • ТУ 14-3-1571-88;
  • другой нормативно-технической документации, согласованной с потребителем.
  • Бурильные трубы защищаются от атмосферной коррозии специальными консервационными покрытиями, в том числе бесцветным лаком.
  • Замковые резьбы защищены консистентной антикоррозионной смазкой и металлическими предохранительными элементами.
  • По требованию потребителя бурильные трубы могут быть упакованы в квадратные пакеты с применением ложементов из армированного полиэтилена с увязкой стальной лентой.

Стандарты

Наименование технического нормативного документа Размеры труб Длина, м Группа прочности Тип замка Тип высадки Номинальный наружный диаметр, мм Толщина стенки, мм
ГОСТ Р 50278-92 Трубы бурильные с приваренными замками 60,3 7,1 8,0-8,6 11,9-12,5 Д, Е, Л, М, Р по ГОСТ 27834-95 наружная высадка
73,0 9,2
88,9 9,4; 11,4
101,6 8,4
114,3 8,6; 10,9
127,0 9,2; 12,7
73,0 9 8,0-8,6 11,9-12,5 Д, Е внутренняя высадка
88,9 9,2; 9,4; 11,4
101,6 8; 8,4 Д, Е, Л, М, Р
114,3 8,6; 10,9 8,0-8,6 11,9-12,5 Д, Е, Л, М, Р комбинированная высадка
127,0 9,2; 12,7
139,7 9,2; 10,5
API Spec 5D Трубы бурильные 60,32 7,11 8,23-9,14 11,58-13,72 Е75; Х95; G105; S-135 замки по Spec 7 external-upset drill pipe (наружная высадка)
73,02 9,19
88,90 9,35; 11,40
101,60 8,38
114,3 8,56; 10,92
127,0 9,19; 12,7 Х95; G105; S-135
73,02 9,19 8,23-9,14 11,58-13,72 Е75; Х95; G105; S-135 замки по Spec 7 internal-upset drill pipe (внутренняя высадка)
88,90 9,35; 11,40
101,60 8,38
114,3 8,56; 10,92 Е75
127,0 9,19; 12,7 Е75; Х95; G105; S-135
88,90 9,35; 11,40 8,23-9,14 11,58-13,72 Х95; G105; S-135 замки по Spec 7 internal-external upset drill pipe (комбинированная высадка)
114,3 8,56; 10,92 Е75; Х95; G105; S-135
127,0 9,19; 12,7
139,7 9,17; 10,54
ТУ 14-3-1571-88 Трубы бурильные с приваренными замками 60 7,11 8,0-8,6; 9,0-9,45 Д, Е, Л, М ЗП- 86-44 комбинированная наружная и внутренняя высадка
73 9,19 5,9-6,3 8,0-8,6 9,0-9,45 Д, Е ЗП- 105-54
Л, М ЗП- 105-50
89 9,35 Д, Е ЗП- 121 -68
Л ЗП- 127-65
М ЗП- 127-62
Р ЗП- 127-59
102 8,38 Д,Е ЗП-133-71
114.3 8,56 Д,Е ЗП- 159-82
Л,М ЗП- 159-76
Д,Е ЗП- 159-76
10,92 11,9-12,5 Л ЗП- 159-69
М ЗП- 159-63
127 9,19 Д,Е ЗП-162-95-2
Л ЗП-162-89-2
М ЗП-165-82
12,7 Д,Е ЗП-162-89-2
Л ЗП- 165-76
М ЗП- 168-70
ТУ 14-161-141-94 Трубы бурильные с приваренными замками уменьшенного диаметра БК-114 14.3 8,6 8,0-8,6 9,0-9,45 11,9-12,5 Д,Е,Л,М ЗП- 146-70/76 высадка комбинированная, наружная и внутренняя
10,9 Д,Е ЗП- 146-70/70
10,9 Л ЗП- 146-63/70
ТУ 1324-138-0147016-02 Трубы для капитального ремонта скважин 60,3 5 10,0 (-0,8) Д,Е 3-86-48 высадка комбинированная
3Р-86-48
73 5,5 Д,Е

2.2Состав и функции бурильной колонны, виды труб и замков, бурильные свечи; соединительные резьбы на них

Состав….

Бурильная колонна (рис.1)
включает в себя следующие элементы:
бурильные трубы; утяжеленные бурильные
трубы; ведущую (рабочую) бурильную трубу;
переводники; отклонитель; центраторы,
протекторы и другую оснастку.

Рис.
1. Конструкция бурильной колонны:

  • 1
    верхний переводник ведущей трубы; 2
    -ведущая
    труба; 3

    нижний переводник ве­дущей трубы; 4

    предохранительный пере­водник ведущей
    трубы; 5

    муфта замка; 6

    ниппель замка; 7

    бурильные трубы; 8

    протектор; 9

    переводник на УБТ; 10

    УБТ; 11

    центратор; 12

    наддолотный амортизатор.
  • Функции,…
  • бурильная колонна выполняет сле­дующие
    функции: передает вращение от ротора к
    долоту; воспринимает от забойных
    двигателей реактивные момен­ты; подает
    к забою промывочный агент; подводит
    гидрав­лическую мощность к долоту и
    погружному гидравличес­кому двигателю;
    вдавливает долото в горные породы на
    забое, действуя своей силой тяжести;
    обеспечивает замену долота и погружного
    двигателя посредством транспортирова­ния
    их к забою или на дневную поверхность;
    позволяет вес­ти аварийные и другие
    специальные работы в стволе сква­жины.

БУРИЛЬНАЯ СВЕЧА — часть
бурильной колонны,
неразъёмная во время спускоподъемных
операций; состоит из двух, трёх или
четырёх бурильных труб, свинченных
между собой.

Использование бурильной
свечи сокращает время на спускоподъемные
операции и уменьшает износ механизмов
и инструмента, предназначенного для
свинчивания и развинчивания бурильной
свечи.

Длина бурильной свечи определяется
высотой вышки буровой установки.

ТРУБЫ
БУРИЛЬНЫЕ
ВЕДУЩИЕ

Предназначенная для передачи вращения
от привода че­рез ротор бурового
станка буриль­ной колонне, состоящей
из бурильных труб, замков и утяже­ленных
бурильных труб. Имеет форму квадратного,
иногда шестигранного сече­ния. Другие
формы сечений (крестообразная, желобча­тая,
круглая) в нефтепромысловой практике
применяются редко.

  1. Ведущая труба предотвращает возможность
    реверсивного вращения бурильной колонны
    от действия реактивного мо­мента
    забойного двигателя (турбобура, винтобура,
    электро­бура).
  2. В практике бурения ведущие трубы
    применяются сборной конструкции,
    состоящие из трубы, верхнего и нижнего
    пе­реводников, а также цельной
    (неразъемной).
  3. Ведущие трубы сборной конструкции
    изготовляются в ос­новном квадратного
    сечения, включают собственно трубу,
    верхний переводник ПШВ для соединения
    с вертлюгом и нижний переводник ПШН для
    присоединения к бурильной колонне.

Резьбовое соединение ведущих труб:

1 — линия, параллельная оси резьбы штанги; 2 — основная плоскость; 3 — переводник; 4 – штанга.

Трубы ТВБимеют цилиндрический блокирующий поясок, который усиливает и герметизирует коническую резьбу. Его протачивают на стандартной горячекатаной веду­щей трубе квадратного сечения 112, 140, 155 мм.

ТРУБЫ БУРИЛЬНЫЕ

С ВЫСАЖЕННЫМИ КОНЦАМИ И МУФТЫ К НИМ

Для увеличения толщины стенок и прочности бурильных труб в нарезанной части концы их высаживаются внутрь или наружу. Бурильные трубы соеди­няются в колонну с помощью замков.

На конец трубы (типов 1, 2, по ГОСТ 631-75) 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 (типов 3, 4, по ГОСТ 631-75) с высаженными внутрь и на­ружу концами и коническими стабилизирующими поясками. В практике бурения их называют соответственно ТБВК, ТБНК.

  • Трубы типов 1, 2 изготовляются с правой и левой резьба­ми, трубы типов 3, 4 — с правой резьбой и по соглашению потребителя с изготовителем — с левой.
  • Трубы всех типов изготовляются длиной: 6,8 и 11,5 м при условном диаметре труб 60 — 102 мм; 11,5 м— при условном диаметре труб 114-168 мм.
  • Рис. Трубы типа 1 с высаженными внутрь концами и муфты к ним:
  • Ф труба, муфта
  • Примеры условных обозначений бурильных труб и муфт к ним.

Труба В-114×9-Д ГОСТ 631-75 — труба бурильная типа 1, условный диаметр 114 мм, толщина стенки 9 мм, группа прочности Д, обычной точности. Труба ВП-114х9-Д ГОСТ 631-75 — то же, повышенной точности.

Резьбовое соединение бурильных труб типов 1, 2:

  1. Резьбовое соединение бурильных труб типов 3, 4:
  2. I— основная плоскость, II— расчетная плоскость конического стаби­лизирующего пояска, III— ось резьбы.
  3. ЗАМКИ ДЛЯ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ С ВЫСАЖЕННЫМИ КОНЦАМИ

Замки для бурильных труб служат для соеди­нения в колонны бурильных труб типов 1 -4. Замок состоит из двух деталей — ниппеля и муфты, соединяемых коничес­кой замковой резьбой.

Замки изготовляются: правые с пра­вой замковой резьбой и резьбой для соединения замка с трубой и левые с левой замковой резьбой и резьбой для со­единения замка с трубой.

Обозначение типов Наименование Область применения
  • ЗН
  • ЗШ
  • ЗУ
  • ЗШК
  • ЗУК
Замок с нормальным про­ходным отверстием Замок с широким проход­ным отверстием Замок с увеличенным про­ходным отверстием Замок с широким проход­ным отверстием с коничес­кой расточкой Замок с увеличенным про­ходным отверстием с кони­ческой расточкой
  1. Для соединения труб с высажен­ными внутрь концами Для соединения труб с высажен­ными внутрь и наружу концами
  2. Для соединения труб с высажен­ными внутрь концами с коничес­кими стабилизирующими пояс­ками
  3. Для соединения труб с высажен­ными внутрь и наружу концами с коническими стабилизирую-щими поясками
  • Пример условного обозначения замков с нормальным проходным отверстием и наружным диаметром 108 мм с правой (ЗН-108 ГОСТ 5286-75) и левой (ЗН-108Л ГОСТ 5286-75) резьбой.
  • ТРУБЫ БУРИЛЬНЫЕ
  • С ПРИВАРЕННЫМИ ЗАМКАМИ

Механические свойства труб должны соответствовать группе прочности Д.

Наружная и внутренняя поверхности высаженной части труб и места перехода от высаженной ча­сти к гладкой части труб не должны иметь резких уступов и складок; переход от высаженной части к гладкой должен быть плавным по всей длине.

На внутренней поверхности высаженной части труб (до приварки замков) на длине 40 мм от торца незаполнение металлом не допускается; на длине более 40 мм допускается одно пологое незаполнение метал­лом шириной не более 40 мм.

  1. Наружная поверхность высаженных концов труб перед приваркой должна подвергаться обработке с целью удаления облоя; торцы труб должны быть механически обработаны.
  2. Трубы и замки после приварки должны быть соосны; смещение осей трубы и замка в плоскости сварного стыка не должно превышать 1,2 мм, перекос осей не должен пре­вышать 3,0 мм на 1 м длины.
  3. Зона сварного соединения после удаления наружного и внутреннего грата необходимо подвергать термообработке.
  • ЛЕГКОСПЛАВНЫЕ БУРИЛЬНЫЕ ТРУБЫ
  • Легкосплавные бурильные трубы (ЛБТ) при­меняются в структурном, разведочном и эксплуатационном бурении, а также при капитальном ремонте скважин.
  • Выпускаются ЛБТ сборной конструкциеглад­кие и с протекторным утолщением, беззамковой конструк­ции, а также для компоновки низа бурильной колонны с уве­личенной толщиной стенки. ЛБТ сборной конструкции глад­кие и с протекторным утолщением изготовляются в соответ­ствии с ГОСТ 23786-79; ГОСТ 23786-79
  • ТБ — с внутренними утолщениями
  • ТБП — с внутренними концевыми утолщениями и протек­торным утолщением
  1. Труба легкосплавная:
  2. tсборной конструкции, — труба с внутренними утолщениями, 1 — муфта, 2 — труба, 3 – ниппель
  3. УТЯЖЕЛЕННЫЕ БУРИЛЬНЫЕ ТРУБЫ
  4. Утяжеленные бурильные сбалансированные трубы УБТС-2

Утяжеленные бурильные сбалансированные трубы УБТС-2 изготовляются по ТУ 51-774-77 из хромони-кельмолибденовых сталей и подвергаются термообработке только по концам на длине 0,8—1,2 м.

Концы труб под тер­мообработку нагревают с помощью специальных индукторов. Канал в УБТ получают сверлением, а механическая обработка обеспечивает необходимую балансировку труб.

Условное обозначение: УБТС-2-178/3-147, ТУ 51-774-77 (труба с на­ружным диаметром 178 мм и резьбой 3-147). Длина труб 6,0 м.

Утяжеленные бурильные трубы УБТС-2 изготовляют диаметрами 178, 203 и 229 мм.

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.

Для повышения сопротивления усталости резьбовых со­единений на них протачиваются зарезьбовые разгружающие канавки ЗРК. Применяются обкатка роликами и другие уп­рочняющие методы обработки.

Утяжеленные бурильные трубы (горячекатаные)

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector