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 (ГОСТ 631—75). Бурильные трубы соединяются в колонну с по­мощью замков. На конец трубы (тип 1, 2 до 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 с высаженными внутрь и наружу концами и коническими стаби­лизирующими поясками — тип 3, 4 по ГОСТ 631—75. В практике бурения их называют соответственно ТБВК, ТБНК.

Короткие трубы (6 м) с резьбой треугольного профиля предва­рительно соединяются между собой соединительными муфтами.

Трубы типов 1, 2 изготовляются с правой и левой резьбамл, 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.

В поставляемой партии допускается до 25% труб длиной 8 м и до 8% —длиной 6 м. С согласия потребителя допускается изготов­ление труб диаметром 114 мм, длиной 6 и 8 м. Длина трубы опре­деляется расстоянием между ее торцами, а при наличии навинченной муфты — расстоянием от свободного торца муфты до послед­ней риски резьбы другого конца трубы.

Рис. 38. Трубы с высаженными внутрь концами и муфты к ним (тип 1)

Рис. 39. Трубы с высаженными наружу концами и муфты к ним (тип 2)

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 поставляются 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) .... ±1

при повышенной точности изготовления (трубы типов 1,2) . . . ±0,75 Увеличение наружного диаметра за высаженной наружу частью труб, мм: типа 2 на длине не более 100 м .............. <1 '

типа 4 на длине не более 150 мм ............ <4

По наружному диаметру муфты (трубы типов 1, 2), %..... ±1

По толщине стенки труб, %: обычной точности (трубы типов 1—4) ........... —12,5

повышенной точности (трубы типов 1, 2) .......... —10

(плюсовые отклонения ограничиваются массой труб) по диаметру расточки муфты (трубы типов 1, 2), мм ............ +1

По наименьшему внутреннему диаметру высаженной части (трубы

типов 1,3), мм .....,,•-.. ........... ±1,5

Рис. 40. Конец трубы с высаженны­ми внутрь концами и коническими стабилизирующими поисками (тип 3)

Рис. 41. Конец трубы с высажен­ными наружу концами и конически­ми стабилизирующими поясками (тип 4)

По длине труб для типов 1—4, м: . . t длиной 6—8 м ........ ............ +0,6

длиной 11,5 м ........ >. ............ +0,9

По длине муфты, мм ............ ......... ±3

По массе одной трубы, %: обычной точности (трубы типов 1—4) ......... .. +9

повышенной точности (трубы типов 1,2) ........ . . +6,5

Овальность и разностенность не должны выводить размеры труб за предельные отклонения 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 трубы (стрела прогиба) на середине длины трубы не должна пре­вышать 1/2000 длины трубы. Кривизна конца трубы — частное от деления стрелы прогиба на расстояние от места измерения до ближайшего конца трубы. Длина высадки в расчет не прини­мается.

Условное обозначение бурильных труб: вид высадки, точность изготовления (труб типов 1 и 2) буква К — для труб типов 3 и 4, условный диаметр трубы, толщина стенки, группа прочности и ГОСТ 631—75.

Примеры условных обозначений.

Труба В-114Х9-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. Муфта В-114-Д ГОСТ 631—75 — муфта к трубе типа 1, услов­ный диаметр 114 MIM, группа прочности Д.

Труба Н-114Х9-Д ГОСТ 631—75 —труба бурильная типа 2, толщина стенки 9 мм, группа прочности Д, обычной точности.

Труба НП-114Х9-Д ГОСТ 631—75, то же повышенной точности. Муфта Н-144-Д ГОСТ 631—75 —муфта к трубе типа 2, услов­ный диаметр 114 мм, группа прочности Д.

Труба ВК-Н4Х9-Д ГОСТ 631—75 —труба бурильная типа 3 и далее то же.

Труба НК-Н4Х9-Д ГОСТ 631—75 —труба бурильная типа 4 и далее то же.

Для труб и муфт с левой резьбой в условном обозначении после слов труба или муфта ставится буква Л.

На наружной и внутренней поверхности труб и муфт не допус­каются плены, раковины, закаты, расслоения, трещины и песочины. Допускаются вырубка и зачистка указанных дефектов только вдоль оси трубы при условии, что глубина этих вырубок не выводит толщину стенки за предельные минусовые отклонения. Заварка, зачеканка или заделка дефектов не допускается.

Поверхность высаженной части трубы и место перехода ее к те­лу трубы не должны иметь резких уступов. На внутренней поверх­ности переходной части высаженных наружу концов бурильных труб типа 4 всех диаметров допускается одно пологое кольцевое неяаполнение шириной не свыше 40 мм, причем наименьшая толщина стенки в этих местах должна быть на 2 мм больше номиналь­ной толщины стенки данного типоразмера труб.

Рис. 42. Профиль резьбы бурильных труб и муфт к ним (типы 1, 2) с треугольной резьбой:

/ — муфта; 2 — труба; / — линия, параллельная оси резьбы; // — линия среднего диаметра резьбы

На внутренней поверхности высаженных наружу концов труб типа 2 допускаются следы исправления дефектов и отдельные пологие незаполнения металлом:

Рис. 43. Резьбовое соединение бурильных труб (типы 1, 2):

а — соединение, свинченное вручную; 6 — соединение, свинченное на станке. / — конец сбега резьбы (последняя риска на трубе); // — линия, параллельная оси резьбы трубы; /// — линия среднего диаметра резьбы.

Размер Di приведен для труб типа 2 для труб с условным диаметром 60—102 мм — глубиной до 2мм, протяженностью до 25 мм по окружности и шириной до 20 мм, в количестве не более трех незаполнений; для труб с условным диаметром 114—140 мм — глубиной до 3 мм, протяженностью до 50 мм по окружности и шириной до 20 мм, в количестве не более трех незаполнений.

Рис. 44. Профиль трапецеидальной резьбы труб типов 3, 4

Рис. 45. Резьбовое соединение бу­рильных труб типов 3, 4:

/ — основная плоскость; // — расчетная плоскость конического стабилизирующего пояска

При свинчивании от руки оцинкованных или фосфатлрованных муфт с трубами отклонения по натягу А (см. рис. 43) ±2,4 мм. После механического закрепления муфты на трубе торец муфты должен выходить за последнюю риску на трубе на величину 1С=

= 1,5 мм (см. рис. 43) 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 по ГОСТ 2789—73. На первых двух витках резьбы с полным профилем (на длине /) допускаются черновины по вер­шинам резьбы.

На середине муфты для выхода резьбообразующего инструмен­та протачивается канавка на глубину не более 0,5 мм, превышаю­щую глубину резьбы. Допускается перерез встречных витков резьбы.

К высаженному концу труб ВК, НК. предъявляются следующие требования.

Торец трубы должен быть перпендикулярен к оси резьбы. Не­перпендикулярность не более 0,06, неплоскостность — 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 мм; 5 мм — для остальных диаметров труб — 114, 127, 140 мм.

Поверхность конического стабилизирующего пояска и торца трубы должна быть гладкой, без заусенцев, рванин и других дефек­тов.

На наружной поверхности высаженной части трубы, подверга­ющейся механической обработке, на расстоянии Lmin от торца трубы допускается выполнять переход с конического стабилизирующего пояска на цилиндрическую поверхность под углом не более 15° к оси трубы.

Место перехода механически обработанной поверхности трубы диаметром DB к необработанной поверхности наружного диаметра высадки допускается выполнять под углом не более 15° к оси трубы.

Наружный диаметр высадки должен допускать прохождение гладкого калибра-кольца диаметром на 2,5 мм меньше диаметра высадки.

Параметр шероховатости поверхности конического стабилизиру­ющего пояска и торца трубы Rz должен быть не более 20 мкм по ГОСТ 2789—73. Остальные механически обрабатываемые поверх­ности Rz не более 40 мкм.

Механические свойства материала труб и муфт. Трубы и муфты в зависимости от групп прочности изготовляются из углеродистых (сталь марки 45) и легированных сталей марок 38ХНМ, 36Г2С, 35ХГ2СВ и др. Трубы групп прочности К, Е из­готовляются из легированных сталей путем нормализации с отпус­ком или из углеродистых сталей (закалка, отпуск) группы проч­ности Л, а трубы групп прочности выше Л (М, Р) — из легирован­ных сталей (закалка — отпуск),

Муфты для труб типов 1,2 диаметром 114 мм и менее должны изготовляться из сталей группы прочности с более высокими меха­ническими свойствами. По соглашению изготовителей и потреби­теля допускается изготовление труб и муфт одной группы проч­ности.

Трубы диаметром выше 114 мм и муфты к ним изготовляются одной группы прочности.

Маркировка. На каждой бурильной трубе на расстоянии 0,4—0,6 м от ее конца наносится маркировка клеймами: номер трубы, группа прочности, толщина стенки, наименование или товар­ный знак завода-изготовителя, месяц и год выпуска. Место клей­мения должно быть обведено светлой краской. На каждой муфте должен быть выбит товарный знак завода-изготовителя. Все клей­ма на трубе и муфте наносятся вдоль образующей. Рядом с клей­мами на каждой трубе вдоль образующей наносится маркировка устойчивой светлой краской: условный диаметр трубы, точность

Рис. 46. Конструкция соединения бурильных труб с приваренным ста­билизирующим кольцом на трубах типов 1 и 2

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.

Транспортировка. Трубы отгружают повагонно. В одном вагоне должны находиться трубы только одного условного диамет­ра, одной толщины стенок и одной группы прочности и точности изготовления. Каждая партия труб должна сопровождаться доку­ментом, удостоверяющим соответствие качества труб требованиям стандарта.

Другие типы труб. 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. 46) приваривают специально посаженное на горячей посадке кольцо. При этом стан­дартную трубу по ГОСТ 631—75 типов 1, 2 протачивают по наруж­ному диаметру за резьбой на длину около 70 мм. Затем кольцо ши­риной 50 мм с внутренним диаметром, обеспечивающим натяг по проточенному участку трубы не менее 0,3 мм, в нагретом состоя­нии (до 400°С) надевают на трубу, после чего горячим способом навинчивают замок (ГОСТ 5286—75).