Размеры, масса и жесткость стальных бурильных труб
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Труба

Муфта

Масса, кг

Жесткость, кН-м2

Диаметр, мм

Толщина стенки, мм

Наружный диаметр, мм

Длина, мм

М гладкой трубы

Двух высадок

Муфты

При изгибе EI

При сдвиге С/о

условный наружный внутренний    

Бурильные трубы с высаженными

внутрь

Концами

  60 60,3 46,3 7 80 140 9,15 1,5 2,7 89 68     42,3 9     11,3     103 78 73 73 59 7 95 166 11,4 2,0 4,2 168 128     55 9     14,2     198 151     51 11     16,8     223 170 89 89 75 7 108 166 14,2 3,2 4,4 320 244     71 9     17,8     385 293     67 11     21,2     439 334 102 101,6 87,6 7 127 184 16,4 5,0 7,0 491 374     85,6 8     18,5     545 415     83,6 9     20,4     595 453     81,6 10     22,4     641 488 114 114,3 100,3 7 140 204 18,5 6,0 9,0 716 546     98,3 8     20,9     797 607     96,3 9     23,3     872 664     94,3 10     25,7     944 719     92,3 11     28,0     1011 770 127 127 113 7 152 204 20,7 6,5 10,0 1000 762     111 8     23,5     1116 850     109 9     26,2     1226 934     107 10     28,9     1330 1013 140 139,7 123,7 8 171 215 26 7,5 14 1512 1152     121,7 9     29     1664 1268     119,7 10     32     1909 1378     117,7 11     35     1947 1483 168 168.3 150,3 9 197 229 35,3 9,5 16,7 3008 2292     148,3 10     39,0     3283 2501    

Бурильные трубы с

Высаженными наружу концами

  60 60,3 46,3 7 86 140 9,15 1,5 2,7 89 68     42,3 9     11,3     103 78 73 73 59 7 105 165 11,4 2,5 4,7 168 128     55 9     14,2     198 151     51 11     16,8     223 170 89 89 75 7 118 165 14,2 3,5 5,2 320 244     71 9     17,8     385 293     67 11     21,2     439 334 102 101,6 85,6 8 140 204 18,5 4,5 9,0 545 415     83,6 9     20,4     595 453     81,6 10     22,4     641 488

 

Продолжение таблицы 3.11

 

Размеры трубы, мм

Размеры высаженной части, мм

3 s я о 3 Уловный диаметр Наружный диаметр трубы Толщина стенки Внутренний диаметр Диаметр прохода Наружный диаметр Длина механической обработки Длина до переходной части Масса 1 м гладкой тру Увеличение массы одн трубы вследствие вые: обоих концов, кг      

С высаженными наружу концами

    73 73 9 11 55 51 52 48 85,9 150 155 14,2 16,8 3,7 89 89 9 11 71 67 68 64 101,9 150 155 17,8 21,2 4,5 102 101,6 9 11 83,6 81,6 80,6 78,6 115,2 160 165 20,4 22,4 5,7 114 114,3 - -  11 96,3 94,3 92,3 93,3 91,3 89,3 130,2 160 165 23,3 25,7 28,0 7,9

 

Таблица 4.5

Размеры, массы и жесткость бурильных труб с приваренными соединительными концами с высадкой наружу ТБПВ

Условный диаметр трубы, мм

Толщина стенки трубы, мм

Наружный диаметр высадки, мм

Толщина стенки высадки, мм

Наружный диаметр соединительного конца, мм

Резьба

Масса, кг

Жесткость, кН-м2

1 м гладкой трубы 1 комплекта соединитель­ных концов При изгибе Е1 При сдвиге GI 73 6 81 9,5 108 3-88 9,9 27,3 150 114   7   10,5     11,4 27,5 168 128   8   11,5     12,8 27,7 184 140 89 6 97 9,5 120 3-120 12,3 29,6 284 216   7   10,5     14,2 29,9 320 244   8   11,5     16,6 30,2 354 270 114 7 122 10,5 155 3-133 18,5 48,0 716 546   8   11,5     20,9 48,5 797 607   9   12,5     23,3 49,0 872 662   10   13,5     25,7 49,5 944 719 127 7 135 11 140 3-147 20,7 47,0 1000 762   8   12     23,5 47,5 1116 850   9   13     26,2 48,5 1226 934   10   14     28,9 48,5 1330 1330

 

 



Продолжение таблицы 105 .5

Для облегчения бурильной колонны в России производят легко­сплавные бурильные трубы (рис. 4.6).


 

Под названием ЛБТ изготовляют трубы из сплава Д16, состояще­го из алюминия, меди и магния. Плотность сплава Д16 2780 кг/м1, пре­дел текучести 330 МПа при температуре 20 °С. С повышением темпе­ратуры сверх 150 °С показатели механической прочности заметно снижаются. Трубы ЛБТ выпускают диаметрами 114, 129 и 147 мм. Между собой трубы соединятся облегченными стальными замками.

Для повышения механических свойств ЛБТ осваиваются новые виды легких сплавов, например, сплав 01933 Т1 с пределом текучести 490 МПа.

В табл. 4.6 приведены характеристики ЛБТ.

 


Таблица 4.6

Характеристика легкосплавных бурильных труб, изготовляемых из сплава Д16Т, и замков к ним

Параметры

Наружный диаметр трубы, мм

73 93 114 129 129 147 147 170 Толщина стенки, мм 9 9 10 9 11 9 11 11 Шифр стальных облегченных замков ЗЛ-90 ЗЛ- 110 зл- 136 ЗЛ- 152 ЗЛ- 152 ЗЛ- 172 ЗЛ- 172 ЗЛ- 197 Диаметр, мм:                 наружный облегченного сталь­ного замка 99 110 136 152 152 172 172 197 наименьший внутренний замка 41 61 80 95 95 110 110 134 наименьший внутренний трубы 41 61 80 95 95 112 112   Длина трубы, м                 без замка 9 9 12 12 12 12 12   номинальная с замком 9,5 9,5 12,25 12,27 12,27 12,27 12,27   Масса 1м трубы, кг с учетом:                 нысадки стального облегченно­ 5,3 6,7 9,3 10,0 11,8 11,3 13,4   го замка 12,5 16,2 21,5 30,3 30,3 37,0 37,0 66 высадки концов и замка 6,8 8,4 11,0 11,8 14,3 14,4 16,5   11агрузка, кН:                 максимально допустимая рас­тягивающая 470 620 850 900 1100 1000 1240   растягивающая, при которой                

напряжение в теле трубы дости­    590 780 1070 1120 1350 1290 1550

гает предела текучести

растягивающая разрушающая 810 1070 1470 1520 1840 1730 210   Давление, МПа:                 максимально допустимое, внутреннее 54 52 40 35 45 31 38   внутреннее, при котором на­                 напряжение в теле трубы достигает 81,0 79,0 59,5 53,5 67,8 46,0 58,0   предела текучести                 Давление, МПа:                 внутреннее разрушающее 110 100 97,5 73,0 92,5 63,0 78,5   максимально допустимое внешнее сминающее 51 37 31 24 34 18 27   внешнее разрушающее 77 55,3 46,5 36,7 52,0 28,0 40,9   Крутящий момент, максимально допустимый, кН-м 12,0 21,0 36,0 44,5 52,0 58,5 69,0   Гибкость труб, кН-м2:                 при изгибе 70 152 321 442 515 671 787   при сдвиге 53 114 242 333 388 505 592  

Примечание: 1. При выборе допустимых усилий приняты следующие коэффициенты запаса прочности: для растягивающих усилий 1,12; для внутренних давлений 1,25;

для внешних снимающих давлений 1,5; для моментов кручения 1,8. 2. Для сплава Д16Т

принят предел текучести 330 МПа, предел прочности 450 МПа; модуль при изгибе

G = 71*103 МПа, при сдвиге С = 27*103 МПа.

Утяжеленные бурильные трубы (рис. 4.7)

 


 


 

 

Утяжеленные бурильные трубы (УБТ) предназначены для повы­шения жесткости бурильной колонны в сжатой ее части и увеличения веса компоновки, создающей нагрузку на долото. Утяжеленные бу­рильные трубы имеют массивные утолщенные стенки и составляют основную и весьма ответственную часть компоновки низа бурильной колонны (КНБК). К утяжеленным трубам предъявляются повышенные требования по прямолинейности, соосности и сбалансированности.

В бурении используют УБТ трех типов: горячекатаные УБТ из сталей групп прочности Д и К, сбалансированные УБТС-1 из стали марки 40ХН2МАт = 650 МПа) с термообработкой по всей длине, сбалансированные УБТС-2 с термообработкой концов трубы.

Основную массу выпуска представляют горячекатаные УБТ. Их диаметры - 146,178,203,219 и 245 мм. Поставляются также бесшовные горячедеформированные трубы диаметрами 73, 89 и 108 мм с выса­женными концами. Они изготовляются из стали марки 36Г2С т= 500 МПа).

 

Серийно выпускаемые УБТ имеют замковую резьбу по ГОСТ 5286-75 и соединяются непосредственно труба в трубу. На верхнем конце трубы имеется муфтовая резьба, на нижнем - ниппельная. В комплект утяжеленного низа обычно включают одну наддолотную трубу с муфтовыми резьбами на обоих концах; в этом случае нижним концом она непосредственно соединяется с резьбой головкой долота.

Труба УБТС-1 и УБТС-2 поставляются в ограниченном количест­ве. Они отличаются более высокой точностью изготовления: внутрен­ний канал в них высверливают, наружную поверхность обтачивают. Они рекомендуются для роторного бурения.

Во ВНИИБТ разработаны трубы типа УБТС-3 (диаметры 146,178,203 и 229 мм) с замковыми соединениями. В них применена трубная трапецеидальная резьба ТТ с коническим пояском и упором.

Кроме указанных выше конструкций, в меньшем объеме на прак­тике применяются УБТ квадратного сечения и спиральные. Благодаря наличию продольных ребер квадратные УБТ по диаметру описанной окружности максимально приближены к диаметру ствола скважины и поэтому способствуют лучшему центрированию низа бурильной ко­лонны в скважине. Для предохранения ребер от интенсивного износа о стенки скважины на них наплавляют твердый сплав - релит.

УБТ со спиральными канавками имеют уменьшенную площадь контакта со стенками скважины по сравнению с гладкими УБТ и в свя­зи с этим снижают опасность прихвата инструмента. Иногда вместо канавок на внешней поверхности УБТ наносят спиральные лыски, что проще, чем протачивание канавок.

Общую длину УБТ в колонне подбирают таким образом, чтобы их суммарный вес в промывочной жидкости на 17,5 % превышал не­обходимую нагрузку на долото. Исходя из этого условия, длину УБТ определяют по формуле:


 

где lувт - длина УБТ, м; РД - нагрузка на долото, Н; qУБт - масса 1 м У ВТ, кг; рж - плотность промывочной жидкости, кг/м3; рст - плотность материала УБТ, кг/м3.

В месте соединения бурильных труб с УБТ соотношение их диа­метров должно быть не менее 0,75. Если условие не соблюдается, то во избежание концентрации напряжений включают несколько УБТ меньшего диаметра.

 

 

Основные размеры утяжеленных бурильных труб приведены в табл. 4.7.




Таблица 4.7.

Дата: 2019-02-19, просмотров: 429.