Файл: Лабораторная работа 4 Бурильная колонна. Цель работы изучение всех типов буровых труб. Дидактический материал.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.02.2024
Просмотров: 13
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Лабораторная работа № 4
Бурильная колонна.
Цель работы: изучение всех типов буровых труб.
Дидактический материал: плакаты, раздаточный материал.
Порядок работы
(помощь – пояснения к работе, специальная литература, консультация преподавателя)
1. Ознакомиться с основными типами буровых труб применяемых при бурении скважин
2. Изучить устройство труб, замковых соединений, а также их типоразмеров.
Основные теоретические положения
ТРУБЫ БУРИЛЬНЫЕ ВЕДУЩИЕ
Трубы бурильные ведущие (ВБТ) изготавливаются двух типов (тип К — квадратного сечения и тип Ш — шестигранного сечения) в соответствии с нормами Брес 7 API и по ТУ 14-3-126-73, ТУ 14-3-755 -78 и ТУ 26-12-802-90.
ВБТ поставляются термообработанными по всей длине. Действующая система качества на заводах-изготовителях полностью соответствует стандарту ISO 9001, что должно подтверждается сертификатом соответствия. Общий вид ведущей трубы изображен на рис. .1.
Т
ехнические характеристики ведущих труб и их резьбовых соединений приведены в табл. 1,2,3,4. 
Рис..1. Трубы бурильные ведущие
а — общий вид; б — сечение трубы типа К; в — сечение трубы типаШ
Таблица №1
Таблица №2
Таблица №3 Таблица №4
Ведущие рабочие трубы изготавливаются из стали 45ХГМА по ТУ 2612-802-90.
Изготовители:
Сумское производственное объединение им. М.В. Фрунзе.
Таганрогский металлургический завод (ТМЗ).
ТРУБЫ БУРИЛЬНЫЕ СТАЛЬНЫЕ
Стальные бурильные трубы российской промышленностью изготавливаются следующих конструкций:
с высаженными внутрь и наружу концами (типов В и Н ГОСТ 631-75) и навинченными замками по трубной конической резьбе треугольного профиля (рис. 2, а);
с высаженными внутрь концами и коническими стабилизирующими поясками (типы ВК и НК ГОСТ 631-75) и навинченными замками по трубной конической резьбе трапецеидального профиля, рис. .2, б;
с комбинированной высадкой концов (внутрь и наружу), внутренней и наружной высадкой (типы ПК, ПВ и ПН соответственно по техническим условиям ТУ 14-3-1571-88) и приваренными по высадке замками типа ЗП (рис. 2, в, г, ф;
диаметром 127 и 140 мм с комбинированной, внутренней и наружной высадками (по ГОСТ Р 50278-92) и приваренными замками (по ГОСТ 27834-95);
диаметром 127 мм с комбинированной (по ТУ 14-161-138-94) и диаметром 73 и 89 мм, с наружной (по ТУ 14-161-154-95) высадкой и приваренными замками ЗП-162 (165, 168) и ЗП-95 (115), а также типа ЗП-159 переменного внутреннего сечения (по ТУ 14-161-136-93);
диаметром 127 мм мерные для электробурения (по ТУ 14-3-715-78) с наружной высадкой и треугольной резьбой для замков;
диаметром 127 мм с комбинированной высадкой и концами под приварку замков (по требованиям API Spec 5D);
диаметром 114,3 мм типа БК-114 с комбинированной высадкой концов (внутрь и наружу), внутренней и наружной высадкой (по ТУ 14-161-141-94) и приваренными замками типа ЗП-146 уменьшенного диаметра;
диаметром 73 мм с внутренней высадкой (по ТУ 14-3-1850-92) и резьбой для замков;
Рис. 2. Трубы бурильные стальные:
а — типа В; б — типа ВК; в — типа ПК; г типа ПН; д — типа ПВ
диаметром 73 и 89 мм с комбинированной (по ТУ 14-3-1849 — 92), наружной и внутренней высадками (по ТУ 14-161-137 — 94) и наружной высадкой концов и приваренными замками (по ТУ 14-161-154 — 95);
диаметром 73 мм с комбинированной, наружной и внутренней высадками для капитального ремонта скважин (по ТУ 14-0147016-42 — 93).
Номенклатура конструкций бурильных труб, выпускаемых серийно трубными заводами России приведена в табл. 5.
Изготовители труб:
Синарский трубный завод (СинТЗ).
ТМЗ.
Изготовители замков:
Орский машиностроительный завод (ОрМЗ).
ОАО « Точмаш».
Трубы бурильные с навинченными замками (ГОСТ 631—75) изготавливаются из сталей групп прочности Д, К, Е, Л и М, замки — из стали 40ХН, механические свойства которых приведены в табл. 6.
Трубы бурильные с высаженными внутрь концами типа В (ГОСТ 631 — 75) характеризуются низкой усталостной прочностью на знакопеременный
изгиб - по последней нитке трубной конической резьбы треугольного профиля соединения труба - замок, причем этот показатель снижается по мере возрастания прочности материала труб, а также низкой статической прочности на разрыв по трубной резьбе.
Основные характеристики труб и замков приведены в табл. 7.
Изготовители:
СинТЗ - трубы диаметром 73 мм.
ТМЗ - трубы диаметром 127 и 140 мм.
Таблица №5
Продолжение таблицы №5
Таблица №6
Трубы бурильные с высаженными внутрь концами и коническими стабилизирующими поясками типа ВК (ГОСТ 631-75) характеризуются повышенной по сравнению с трубами типа В усталостной прочностью соединения труба - замок за счет конического стабилизирующего пояска, воспринимающего часть нагрузки, приходящейся на резьбовое соединение при знакопеременном изгибе, и упорного выступа по торцу трубы и расточки внутри замковых деталей, а также повышенной статической прочностью на разрыв за счет применения трапецеидальной резьбы соединения труба - замок.
Основные характеристики труб и замков приведены в табл. 9.8.
Изготовители:
ТМЗ - трубы диаметром 127 и 140 мм.
ОрМЗ - замки ЗШК-178 для труб ВК-140; замки ЗУК-162 для труб ВК-127.
Трубы бурильные с высаженными концами и приваренными к ним замками (ТУ 14-3-1571-88, ТУ 14-161-136,137,138,141-95) изготавливаются трех типов (см. рис. 2, в—д): ПК - с комбинированной высадкой концов (внутрь и наружу); ПВ - с внутренней высадкой; ПН - с наружной высадкой.
Трубы характеризуются высокой усталостной прочностью на изгиб
Таблица №7
Таблица №8
сварного соединения из-за отсутствия концентраторов напряжения вследствие полного удаления внутреннего и наружного грата.
Изменение коэффициента утолщения высадки для труб различных групп прочности обеспечивает равную прочность труб по телу и сварному соединению.
Комбинированная высадка концов труб обеспечивает плавный переход от утолщенной части трубы (высадки) к гладкой части, а также снижает гидравлические потери давления в циркуляционной системе. Выпускаются трубы с наружной и внутренней высадкой.
Установленная прочность бурильных труб всех групп прочности не менее ст1 = 16 кг/мм2.
Механические свойства сталей приведены в табл. 9 и 10, основные характеристики труб по ТУ 14-3-1571-88 - в табл. 11, а механические свойства сталей труб по API Spec 5D и замков по ГОСТ 27834-95 - в табл. 12.
Изготовители:
СинТЗ - типов ПК, ПН, ПВ-73; ПК-127, БВ-73; БК-73, БН-73-114.
ТМЗ - типа ПК-127.
Таблица №9
Таблица №10
Таблица №11
Таблица №12
Кроме того, выпускаются стальные трубы с утолщенными стенками (рис. .3), предназначенные для установки их между утяжеленными и обычными бурильными трубами. Основные параметры труб с увеличенной толщиной стенки приведены в табл. 13.
Изготовитель: Сумское производственное объединение им. М.В. Фрунзе.
Рис.3 Стальная бурильная труба с утолщенными стенками
Таблица№13
ТРУБЫ БУРИЛЬНЫЕ АЛЮМИНИЕВЫЕ (ЛБТ)
Отечественной промышленностью легкосплавные бурильные трубы изготавливаются из алюминиевых сплавов типов Д16Т (наиболее распространенный), АК4-1Т1 (термостойкий) и 1953Т1 (высокопрочный коррозионно-стойкий). Физико-механические свойства перечисленных сплавов приведены в табл. 14.
Таблица № 14
Рис. 4. Алюминиевые бурильные трубы:
а — типа ТБ; б — типа ТБН; в — типа АБТбзк; г — типа ТБУ (утолщенные со спиральными ребрами); д — типа ТБУП (утолщенные с протекторным утолщением)
Трубы бурильные алюминиевые сборной конструкции с концевыми утолщениями изготавливаются пяти типов (рис. 4, а—д):
ТБ - диаметром 129 и 147 мм с внутренними концевыми утолщениями;
ТБН - диаметром 131, 164 и 168 мм с наружными концевыми утолщениями;
ТБУП - диаметром 129, 147 и 168 мм с протекторным утолщением в середине трубы;
ТБУ - диаметром 146, 159 и 180 мм с наружными утолщениями концевыми и в середине трубы и спиральным оребрением;
АБТбзк - диаметром 127, 146, 164 и 168 мм беззамкового типа с муфтовым и ниппельным соединениями из легкого сплава.
Трубы диаметром 73 и 90 мм изготавливаются без протекторного утолщения и поставляются без замков. Трубы диаметром 129, 147 и 168 мм имеют концевое утолщение со стороны муфты замка увеличенной длины в зоне работы клиньев ротора.
Основные технические характеристики наиболее распространенных труб и замков приведены в табл. 15.
Таблица № 15
Трубы бурильные алюминиевые беззамковой конструкции типа АБТбзк-108 (ТУ 1-2-365-81) имеют следующие геометрические параметры: Техническая характеристика труб типа АБТбзк-108
Наружный диаметр D, мм 108
Диаметр проточки под элеватор Di, мм 89±0,5
Толщина стенки S, мм 8±0,1
Диаметр проходного отверстия ф, мм 54
Длина проточки под элеватор ф мм 440±2
Длина проточки l2, мм 110±2
Длина ниппеля L„, мм 200±1
Длина муфты Lm мм 260±1
Длина трубы, мм 8400
Масса трубы, кг 78
Изготовитель: Самарский металлургический завод.
Предельные нагрузки для этих труб приведены в табл. 16.
Таблица №16
В последние годы Самарским МЗ созданы высокопрочные алюминиевые бурильные трубы сборной конструкции типа ЛБТ 147x11 (стандарт ISO 15546) с протекторным утолщением с навинченными замками на трапецеидальной резьбе типа ТТ с коническим стабилизирующим пояском. Основные геометрические параметры приведены в табл. 17 (типа 1) и 18 (типа 2).
Таблица №17
