Основные геометрические показатели бурильных труб

Показатели	Значения
Условный диаметр, мм
Толщина стенки, мм	7, 9	7, 9, 11	7, 9, 11	7, 8, 9, 11	7, 8, 9, 10, 11	7, 8, 9, 10

 

Бурильные трубы изготавливаются из углеродистых и низколегирован­ных сталей, объединенных в семь групп прочности. Прочностные характе­рис­ти­ки сталей представлены в табл. 1.2.2.

Для соединения труб между собой на высаженных концах нарезается резь­ба, на которую навинчивается ниппельная или муфтовая часть замка. Короткие трубы (6 м) предварительно соединяются между собой соединительной муфтой. Трубы с высаженными внутрь концами и высаженными наружу концами изго­тов­ляют по ГОСТ 631. На рис. 1.2.1 и в табл. 1.2.3 приведены размеры бурильных труб с высаженными внутрь концами и муфт к ним; на рис. 1.2.2 и в табл. 1.2.4 — размеры труб с высаженными наружу концами и муфт к ним.

 

Таблица 1.2.2

Механические свойства бурильных труб

Показатели	Группы прочности стали
Д	К	Е	Л	М	Р	Т
Предел прочности, МПа, не менее
Предел текучести, МПа, не менее
Относительное удлинение, %, не менее
Относительное сужение после разрыва, %, не менее
Ударная вязкость, кДЖ/м^2, не менее	39,2	39,2	39,2	39,2	39,2	29,4	29,4

 

Таблица 1.2.3

Бурильные трубыc высаженными внутрь концами и муфты к ним

Условный диаметр трубы, мм	Средний диаметр резьбы в основной плоскости, мм	Наружный диаметр торца, мм	Толщина стенки в гладкой части / в высаженной части, мм	Длина высадки общая, мм	Длина резьбы, мм	Муфта
общая	до основной плоскости	Диаметр, мм	Длина, мм
	58,439	57,731	7/10 9/15			39,065
	71,139	69,619	7/9,5 9/15 11/18			52,065
	87,014	85,494	7/10 9/15,5 11/17,5			52,065
	99,714	97,631	7/9,5 8/11,5 9/13,5 10/15,5			61,065
	112,414	109,706	7/11,5 8/13,5 9/15,5 10/17,5 11/18,5			71,065
	125,114	122,406	7/11,5 8/13,5 9/15,5 10/17,5			71,065
	139,414	136,331	8/13 9/15 10/17 11/20			77,065
	166,389	162,900	9/20 10/22		98,5	83,565

Рис. 1.2.1. Бурильные трубы с высаженными внутрь концами и муфты к ним

 

Таблица 1.2.4

Бурильные трубыc высаженными наружу концами и муфты к ним

Условный диаметр трубы, мм	Средний диаметр резьбы в основной плоскости, мм	Наружный диаметр торца, мм	Толщина стенки в гладкой части / в высаженной части, мм	Длина высадки общая, мм	Длина резьбы, мм	Муфта
общая	до основной плоскости	Диаметр, мм	Длина, мм
	65,576	64,868	7/10,5 9/12,5			39,065
	79,877	78,357	7/11,5 9/13,5 11/15,5			52,065
	95,244	93,724	7/11 9/13 11/15			52,065
	112,414	109,706	8/14 9/15 10/16,5			61,065
	125,114	122,406	8 /14,5 9 /14,5 10 /16,5 11 /17,5			71,065
	152,114	149,031	8/21,5 9 / 22,5 11/23,5			77,065

 

 

Рис. 1.2.2. Бурильные трубы с высаженными наружу концами и муфты к ним

 

Примеры условных обозначений бурильных труб и муфт к ним:

а) труба диаметром 140 мм с высаженными внутрь концами с тол­щи­ной стенки 9 мм, из стали группы прочности Д — Труба 140 X 9 Д ГОСТ 631;

б) та же труба, но повышенной точности изготовления — Труба
П 140 X 9 Д ГОСТ 631;

в) труба с высаженными наружу концами из стали группы проч­ности Е, обычной точности изготовления — Труба Н 140 X 9 Е ГОСТ 631;

г) муфта к той же трубе — Муфта Н 140 X 9 Е ГОСТ 631.

Для труб и муфт с левой резьбой в условном обозначении после слов «труба» или «муфта» ставится буква Л. Трубы бурильные поставляются сле­дую­щих длин:

а) при условном диаметре от 60 до 102 мм — 6,8 и 11,5 м;

б) при условном диаметре от 114 до 168 мм — 11,5 м. В партии допускает­ся до 25% труб длиной 8 м и до 15% — длиной 6 м. Длина трубы опреде­ляет­­ся расстоянием между ее торцами, а при навинченной муфте — расстоя­нием от свободного торца муфты до последней риски резьбы противополож­но­го конца трубы.

Допускается применение бурильных труб длиной 11,5 м, сва­ренных встык по месту высадки (из двух труб) по специальным техническим условиям.

Допускаются следующие отклонения по размерам и массе труб и муфт:

а) по наружному диаметру трубы:

при обычной точности изготовления ± 1%;

при повышенной точности изготовления ± 0,75%.

За высаженной наружу частью трубы на длине не более 100 мм допускает­ся увеличение наружного диаметра трубы до 1 мм.

б) по наружному диаметру муфты ± 1%.

в) по толщине стенки:

для труб обычной точности изготовления + 12,5%;

для труб повышенной точности + 10%.

Плюсовые отклонения по толщине стенки ограничиваются массой труб.

г) по диаметру цилиндрической расточки муфты ± 1 мм.

д) по наименьшему внутреннему диаметру высаженной части труб с внут­рен­ней высадкой ± 1,5 мм.

У труб с высаженными наружу концами соответствие внут­реннего диамет­ра трубы номинальному проверяют на длине 400 мм от обоих концов трубы жест­ким двойным шаблоном дли­ной 150 мм. Диаметры шаблонов должны быть меньше номи­нального внутреннего диаметра трубы на 3 мм, для труб с услов­ным диаметром 140 мм допускается уменьшение диаметра шаб­лона до 5 мм.

е) по длине труб: для труб длиной 6 м — отклонение + 0,6 м, длиной 8м — отклонение + 0,6 м, длиной 11 м — отклонение + 0,9 м.

В партии труб допускается до 10% труб каждой длины с от­клонением — 0,3 м.

ж) по длине муфты ± 3 мм.

з) по массе для отдельной трубы:

обычной точности изготовления + 9%;

повышенной точности изготовления + 6,5%.

Трубы могут иметь овальность и разностенность, однако раз­меры их долж­ны находиться в пределах допускаемых отклоне­ний по наружному диаметру и толщине стенки.

Кривизна труб на концевых участках, равных одной трети длины трубы, не долж­на превышать 1,3 мм на 1 м. Общая кри­визна всей трубы, т.е. стрела про­ги­ба, замеренная на середине трубы, должна быть не больше 1/2000 длины тру­бы. Кривизна на концевых участках трубы исчисляется как частное от деления стрелы прогиба (в мм) на расстояние от места измерения до ближайшего конца трубы (в м). При измерении кривизны труб с высаженными наружу концами длина высаженной части в рас­чет не принимается.

На наружной и внутренней поверхностях труб и муфт не дол­жно быть плен, раковин, закатов, расслоений, трещин и песо­чин. Допускаются вырубка и зачистка этих дефектов только вдоль оси трубы при условии, что их глубина не превышает допускае­мых отклонений по толщине стенки. Заварка, зачеканка или за­делка дефектных мест не допускаются. Поверхность высажен­ной части трубы и место перехода ее к телу трубы не должны иметь резких уступов.

На внутренней поверхности высаженных наружу концов до­пускаются отдельные пологие незаполнения металлом:

а) для труб условным диаметром 60...102 мм — до трех неза­полнений глу­би­ной до 2 мм, протяженностью до 25 мм по ок­ружности и шириной до 15 мм;

б) для труб условным диаметром 114...140 мм — до трех неза­полнений глу­би­ной до 3 мм, протяженностью до 50 мм по ок­ружности и шириной до 20 мм.

Трубы длиной 8 и 11,5 м поставляются без муфт, а длиной 6 м — в комп­лек­те с навинченными вручную муфтами. По требованию потребителя муфты долж­ны быть закреплены на муфтонавер­точном станке; допускается также пос­тав­ка муфт без труб.

Резьба муфт должна быть оцинкована или фосфатирована. При свинчива­нии труб с муфтами их резьбы должны быть по­крыты смазкой, обеспечиваю­щей герметичность соединения и предохраняющей резьбу от задиров и корро­зии.

Химический состав сталей, из которых изготовляют буриль­ные трубы, в ГОСТ 631 не предусмотрен; указывается предельно допустимое содержание вред­ных примесей — серы и фосфора (не более 0,045% каждого).

Для изготовления труб кроме углеродистых сталей использу­ют легирован­ные: 38ХНМ, 36Г2С, 35ХГ2СВ, 35ХГ2СМ и др.

Трубы группы прочности «К» и выше изготовляются из леги­рованных ста­лей с последующей термообработкой (нормализа­ция, нормализация с отпус­ком) или из углеродистых сталей с последующей закалкой и отпуском.

Муфты для труб условным диаметром 114 мм и менее постав­ляют из стали следую­щей группы прочности с более высокими механическими свойствами. Допускается поставка этих труб и муфт из стали одной группы прочности. Трубы диаметром более 114 мм и муфты к ним должны поставляться одной группы проч­ности.

Для улучшения механических свойств, уменьшения внутрен­них напряже­ний трубы и муфты термически обрабатывают.

Проверке механических свойств металла должны быть под­вергнуты образ­цы, вырезанные из высаженной части трубы и из муфтовой заготовки. Образцы вырезают вдоль любого конца трубы и муфтовой заготовки методом, не вызы­ваю­щим измене­ния структуры и механических свойств металла. Испытание на растяжение по ГОСТ 10006 проводят, как правило, на коротких продольных образ­цах; испытание на ударную вязкость выпол­няют по ГОСТ 9454.

Кроме проверки механических свойств, для выявления внут­ренних напря­же­ний и пластических свойств трубы подвергают испытанию на сплющивание. Испытание проводят по ГОСТ 8695 на кольцевых образцах шириной 60 мм, отре­заемых от обоих концов гладкой части термически обработанной трубы.

Для соединения труб в колонну используется коническая труб­ная резьба, вы­пол­нен­ная в соответствии с ГОСТ 631. Геометри­ческие характеристики резь­бы представлены на рис. 1.2.3 и в табл. 1.2.5 [5].

 

Рис. 1.2.3. Профиль резьбы бурильных труб

Таблица 1.2.5