Для увеличения толщины стенок и прочности бурильных труб в нарезанной части концы их высаживаются внутрь или наружу (ГОСТ 631 — 75). 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.
Размеры и массы труб типа 1 и муфт к ним должны соответствовать рис. 5.7 и табл. 5.2, типа 2 — рис. 5.8 и табл. 5.3, типа 3 — рис. 5.9, а и òàáë. 5.4, òèïà 4 — ðèñ. 5.9, á (ñì. òàáë. 5.4).
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 ìì.
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 последнего витка резьбы другого конца трубы.
Кривизна труб на концевых участках, равных одной трети длины трубы, не должна превышать 1,3 мм
на 1 м. Общая кривизна трубы (стрела
|
‘3 min |
Рис. 5.7. Трубы типа 1 с высаженными внутрь концами и муфты к ним:
а — труба; б — муфта
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.
Примеры условных обозначений бурильных труб и муфт к ним.
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 мм, группа прочности Д.
Труба Н-114х-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-114-Д ГОСТ 631-75 — муфта к трубе типа 2, условный диаметр 114 мм, группа прочности Д.
Таблица 5.2
Размеры (в мм) труб с высаженными внутрь концами и муфты к ним
|
Труба |
Муфта |
Масса, кг |
||||||||||||
Услов- |
Наружный диаметр D |
Толщина стенки s |
Внутренний диаметр d |
Высадка |
Наруж- |
Длина U |
Расточка |
Шири- |
1 ì гладкой трубы |
двух |
муфты |
||||
ный диаметр трубы |
Длина до переходной части l3min, íå менее |
Длина переходной части l4 |
Диаметр прохода |
ный диаметр А, |
Диаметр d0 |
Глу-бина k |
на торцовой плоскости В |
высадок (для одной трубы) |
|||||||
d1 |
d1 |
||||||||||||||
60 |
60,3 |
7 |
46,3 |
90 |
40 |
32 |
40 |
80 |
140 |
63,5 |
3 |
5 |
9,15 |
1,2 |
-2,7 |
|
|
9 |
42,3 |
|
|
24 |
32 |
|
|
|
|
|
11,3 |
1,4 |
|
73 |
73,0 |
7 |
59,0 |
100 |
40 |
45 |
54 |
95 |
166 |
72,6 |
3 |
6 |
11,4 |
1,6 |
-4,2 |
|
|
9 |
55,0 |
|
|
34 |
43 |
|
|
|
|
|
14,2 |
2,4 |
|
|
|
11 |
51,0 |
|
|
28 |
37 |
|
|
|
|
|
16,8 |
2,2 |
|
89 |
89,0 |
7 |
75,0 |
100 |
40 |
60 |
69 |
108 |
166 |
92 |
3 |
6 |
14,2 |
2,4 |
-4,4 |
|
|
9 |
71,0 |
|
|
49 |
58 |
|
|
|
|
|
17,8 |
3,4 |
|
|
|
11 |
67,0 |
|
|
45 |
54 |
|
|
|
|
|
21,2 |
3,2 |
|
102 |
101,6 |
7 |
87,6 |
115 |
55 |
74 |
83 |
127 |
184 |
104,8 |
3 |
7 |
16,4 |
3,0 |
-7,0 |
|
|
8 |
85,6 |
|
|
70 |
79 |
|
|
|
|
|
18,5 |
3,4 |
|
|
|
9 |
83,6 |
|
|
66 |
75 |
|
|
|
|
|
20,4 |
3,8 |
|
|
|
10 |
81,6 |
|
|
62 |
71 |
|
|
|
|
|
22,4 |
4,0 |
|
114 |
114,3 |
7 |
100,3 |
130 |
55 |
82 |
91 |
140 |
204 |
117,5 |
3 |
7 |
18,5 |
4,6 |
-9,0 |
|
|
8 |
98,3 |
|
|
78 |
87 |
|
|
|
|
|
20,9 |
5,8 |
|
|
|
9 |
96,3 |
|
|
74 |
83 |
|
|
|
|
|
23,3 |
6,0 |
|
|
|
10 |
94,3 |
|
|
70 |
79 |
|
|
|
|
|
25,7 |
6,6 |
|
|
|
11 |
92,3 |
|
|
68 |
77 |
|
|
|
|
|
28,0 |
6,4 |
|
127 |
127,0 |
7 |
113,0 |
130 |
55 |
95 |
104 |
152 |
204 |
130,2 |
3 |
7 |
20,7 |
5,8 |
-10,0 |
|
|
8 |
111,0 |
|
|
91 |
100 |
|
|
|
|
|
23,5 |
6,4 |
|
|
|
9 |
109,0 |
|
|
87 |
96 |
|
|
|
|
|
26,2 |
7,0 |
|
|
|
10 |
107,0 |
|
|
83 |
92 |
|
|
|
|
|
28,9 |
7,6 |
|
140 |
139,7 |
8 |
123,7 |
130 |
55 |
105 |
114 |
171 |
215 |
144,5 |
3 |
8 |
26,0 |
7,0 |
-14,0 |
|
|
9 |
121,7 |
|
|
101 |
110 |
|
|
|
|
|
29,0 |
7,6 |
|
|
|
10 |
119,7 |
|
|
100 |
106 |
|
|
|
|
|
32,0 |
8,2 |
|
|
|
11 |
117,7 |
|
|
91 |
100 |
|
|
|
|
|
35,0 |
9,6 |
|
169 |
168,3 |
9 |
150,3 |
130 |
55 |
128 |
137 |
197 |
229 |
171,5 |
3 |
8 |
35,3 |
9,8 |
-16,7 |
|
|
10 |
145,3 |
|
|
124 |
133 |
|
|
|
|
|
39,0 |
10,8 |
|
Примечания: 1. При вычислении массы плотность стали принята равной 7,85 г/см3. 2. Размер U (длина переходной части) является справочным. 3. Размер d\ может быть равен d\. 4. По соглашению изготовителя с потребителем допускается изготовление труб с меньшими толщинами стенок. 5. Наружный диаметр конца трубы с условным диаметром 140 мм на длине не менее h ■ должен быть не менее 141,3 ìì.
‘3min
![]() |
|||
![]() |
|||
|
////////////777Л ‘//////////j’
Рис. 5.8. Трубы типа 2 с высаженными наружу концами и муфты к ним:
а — труба; б — муфта
Труба ВК-114х9-Д ГОСТ 631-75 — труба бурильная типа 3, далее то же.
Труба НК-114х9-Д ГОСТ 631—75 — труба бурильная типа 4, далее то же.
Для труб и муфт с левой резьбой в условном обозначении после слов «труба» или «муфта» ставится буква Л.
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 незаполнение шириной не более 40 мм, причем наименьшая толщина стенки в этих местах должна быть на 2 мм больше номинальной толщины стенки данного типоразмера труб.
Таблица 5.3
Размеры (в мм) труб с высаженными концами и муфты к ним
|
Труба |
Муфта |
Масса, кг |
|||||||||||
|
|
|
|
Высадка |
|
|
Расточка |
|
|
|
|
|||
Условный диаметр трубы |
Наружный |
Толщина стен- |
Внутренний |
Наруж- |
Длина до пере- |
Длина |
Наружный |
Длина |
|
|
Ширина торцовой |
1 ì глад- |
двух высадок (для од- |
муф- |
|
диаметр |
ки s |
диа- |
ный |
ходной |
пере- |
диаметр |
|
Диа- |
Глуби- |
плос- |
кой |
ной тру- |
ты |
|
D |
|
метр d |
диа- |
части |
ходной |
А, |
|
метр do |
на k |
кости В |
трубы |
бы) |
|
|
|
|
|
метр Dt |
l3min, íå |
части U |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
менее |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
60 |
60,3 |
7 |
46,3 |
67,46 |
110 |
65 |
86 |
140 |
70,6 |
3 |
5 |
9,15 |
1,5 |
-2,7 |
|
|
9 |
42,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
11,3 |
|
|
73 |
73,0 |
7 |
59,0 |
81,76 |
120 |
65 |
105 |
165 |
84,9 |
3 |
6 |
11,4 |
2,5 |
-4,7 |
|
|
9 |
55,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
14,2 |
|
|
|
|
11 |
51,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
16,8 |
|
|
89 |
89,0 |
7 |
75,0 |
97,13 |
120 |
65 |
118 |
165 |
100,3 |
3 |
7 |
14,2 |
3,5 |
-5,2 |
|
|
9 |
71,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
17,8 |
|
|
|
|
11 |
67,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
21,2 |
|
|
102 |
101,6 |
8 |
85,6 |
144,30 |
145 |
65 |
140 |
204 |
117,5 |
3 |
7 |
18,5 |
4,5 |
-9,0 |
|
|
9 |
83,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
20,4 |
|
|
|
|
10 |
81,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
22,4 |
|
|
114 |
114,3 |
8 |
98,3 |
127,00 |
145 |
65 |
152 |
204 |
130,2 |
3 |
7 |
20,9 |
5,0 |
-11,0 |
|
|
9 |
96,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
23,3 |
|
|
|
|
10 |
94,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
25,7 |
|
|
|
|
11 |
92,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
28,0 |
|
|
140 |
139,7 |
8 |
123,7 |
154,00 |
145 |
65 |
185 |
215 |
157,2 |
3 |
7 |
26,0 |
7,0 |
-15,0 |
|
|
9 |
121,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
29,0 |
|
|
|
|
10 |
119,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
32,0 |
|
|
|
|
11 |
117,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
35,0 |
|
|
Примечания: 1. При вычислении массы плотность стали принята равной 7,85 г/см3. 2. На внутренней in + h) допускается технологическая конусность до 6 мм, т.е. размер dt может быть больше размера d на 6 мм.
полости участка высадки
Рис. 5.9. Трубы с коническим стабилизирующим пояском:
а — конец трубы типа 3 с высаженными внутрь концами и коническими стабилизирующими поясками; б — конец трубы типа 4 с высаженными наружу концами и коническими стабилизирующими поясками
На внутренней поверхности высаженных наружу концов труб типа 2 допускаются следы исправления дефектов и отдельные пологие незаполнения металлом глубиной до 2 — 3 мм, шириной до 20 мм и протяженностью по окружности до 25 — 50 мм (меньшие размеры для труб диаметром 60 — 120 мм, большие — для труб диаметром 114—140 мм).
Таблица 5.4
Размеры (в мм) труб с высаженными внутрь и наружу концами и коническими стабилизирующими поясками
Высадка
Масса, кг
Условный диаметр трубы
Наружный диаметр трубы D
Толщина стенки s
Внутренний диаметр d
Диаметр прохода d1 (ïðåдельное отклонение ±1,5)
Наружный диаметр
Длина механической обработки
Длина до переходной части ;m,n
Длина высадки lt
1 ì гладкой трубы
Увеличение массы одной трубы вследствие
высадки обоих концов
89 102 114
127 140
73 89 102 114
С высаженными внутрь концами
89,0 |
9 |
71,0 |
57 |
|
|
|
|
11 |
67,0 |
54 |
89,9 |
150 |
145 |
101,6 |
9 |
83,6 |
68 |
101,9 |
150 |
145 |
|
10 |
81,6 |
66 |
|
|
|
114,3 |
9 |
96,3 |
78 |
|
|
|
|
10 |
94,3 |
76 |
115,2 |
160 |
155 |
|
11 |
92,3 |
74 |
|
|
|
127,0 |
9 |
109,0 |
92 |
130,2 |
160 |
155 |
|
10 |
107,0 |
90 |
|
|
|
139,7 |
9 |
121,7 |
102 |
140,2 |
160 |
155 |
|
10 |
119,7 |
100 |
|
|
|
|
11 |
117,7 |
100 |
|
|
|
|
|
С высаженными наружу концами |
|
|
||
73,0 |
9 |
55,0 |
52,0 |
85,9 |
150 |
— |
|
11 |
51,0 |
48,0 |
|
|
|
89,0 |
9 |
71,0 |
68,0 |
101,9 |
150 |
— |
|
11 |
67,0 |
64,0 |
|
|
|
101,6 |
9 |
83,6 |
80,6 |
115,2 |
160 |
— |
|
10 |
81,6 |
78,6 |
|
|
|
114,3 |
9 |
96,3 |
93,3 |
|
|
|
|
10 |
94,3 |
91,3 |
130,2 |
160 |
— |
|
11 |
92,3 |
89,3 |
|
|
|
— |
17,8 |
|
21,2 |
— |
20,4 |
|
22,4 |
|
23,3 |
— |
25,7 |
|
28,0 |
— |
26,2 |
|
28,9 |
— |
29,0 |
|
32,0 |
|
35,0 |
155 |
14,2 |
|
16,8 |
155 |
17,8 |
|
21,2 |
165 |
20,4 |
|
22,4 |
|
23,3 |
165 |
25,7 |
|
28,0 |
3,9
3,4
5,1
5,0
7,3
7,1
6,9
7,8
7,6
11,0
10,2
9,2
3,7 4,5 5,7
7,9
Примечания: 1. При вычислении массы плотность стали принята равной 7,85 г/см3. 2. Размер 1)6,ш„ указан для механически обработанной поверхности высаженных концов труб на длине Imfn.
Рис. 5.10. Профиль резьбы бурильных труб типов 1, 2 и муфт к ним с треугольной резьбой:
1 — муфта; 2 — труба; / — линия, параллельная оси резьбы; II — линия среднего диаметра резьбы
Профиль резьбы труб типов 1, 2 и муфт к ним (рис. 5.10) имеет следующие размеры:
Шаг ðåçüáû P, ìì………………………………………………………………………………….. 3,175
Глубина ðåçüáû h1, мм……………………………………………………………………………. ^вЮ^ш
Рабочая âûñîòà ïðîôèëÿ h, ìì…………………………………………………………………. 1,734
Радиусы закругления, мм:
г………………………………………………………………………………………………………….. 0,508
r1………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 0,432
Зазор z, ìì……………………………………………………………………………………………….. 0,076
Угол óêëîíà ф……………………………………………………………………………………………… Г47’24"
Конусность 2tg ф………………………………………………………………………………………. 1:16
Примечания: 1. Шаг резьбы должен измеряться параллельно оси резьбы трубы и муфты. 2. Размеры г и л приведены в качестве справочных для проектирования резьбонарезного инструмента.
Соответствующие размеры резьбовых соединений бурильных труб типов 1, 2 приведены на рис. 5.11.
Профиль трапецеидальной резьбы труб типов 3, 4 и их резьбовые соединения приведены соответственно на рис. 5.12 и 5.13.
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. Допустимое 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
|
Р Начало резьбы , /0 (первая риска)
Рис. 5.11. Резьбовое соединение бурильных труб типов 1, 2:
а — соединение, свинченное вручную; б — соединение, свинченное на станке; / — конец сбега резьбы (последняя риска на трубе); II — линия, параллельная оси резьбы трубы; III — линия среднего диаметра резьбы. Размер Dt приведен для труб типа 2
Рис. 5.12. Профиль трапецеидальной резьбы труб типов 3, 4:
/ — линия, параллельная оси резьбы трубы; II — ось резьбы трубы
для труб диаметром 89, 102 мм; 5 мм для остальных диаметров труб 114, 127, 140 мм. Поверхности конического стабилизирующего пояска и торца трубы должны быть гладкими, без заусенцев, рванин и других дефектов. На наружной поверхности высаженной части трубы, подвергающейся
![]() |
||
![]() |
II |
__________ 96
_________ 94?
III |
83min — длина резьбы с полным профилем
Сбег резьбы
Рис. 5.13. Резьбовое соединение бурильных труб типов 3, 4:
/ — основная плоскость; II — расчетная плоскость конического стабилизирующего пояска; III — ось резьбы
механической обработке, допускается выполнять переход с конического стабилизирующего пояска на цилиндрическую поверхность под утлом не более 15° к оси трубы. Место перехода механически обработанной поверхности трубы 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.
Трубы и муфты в зависимости от групп прочности изготовляются из углеродистых (сталь марки 45) и легированных сталей марок 38ХНМ, 36Ã2Ñ, 35Ã2ÑÂ è äð.
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).
Трубы и муфты должны изготовляться из сталей групп прочности, приведенных в табл. 5.5.
Муфты для труб типов 1, 2 диаметром 114 мм
и менее должны изготовляться из сталей группы прочности с более высокими механическими
Таблица 5.5
Механические свойства материала труб и муфт
Показатель |
Группы прочности стали |
||||||
А |
К |
Е |
Л |
М |
Р |
Т |
|
Временное сопротивление сп, МПа, не менее Предел текучести ст, МПа, не менее Относительное удлинение 5, %, не менее Относительное сужение после разрыва \\г, %, не менее Ударная вязкость KCV, Дж/м2, не менее |
637 373 16 12 40 39,2 |
687 490 12 10 40 39,2 |
735 539 12 10 40 39,2 |
784 637 12 10 40 39,2 |
882 735 12 10 40 39,2 |
980 882 12 10 40 29,4 |
1078 980 12 10 40 29,4 |
Примечания: 1. Трубы групп прочности Р и Т изготовляются по соглашению изготовителя с потребителем. 2. При переводе плавок из группы прочности К в Д в маркировке и сопроводительном документе должны быть указаны обе группы.
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.
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.
Клеймо 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.
Обратите внимание: