Ведущие бурильные трубы
Ведущие бурильные трубы предназначены для передачи вращения колонне бурильных труб от ротора, восприятия реактивного момента от забойного двигателя, подачи в скважину бурового раствора. В верхней части через левую резьбу (для предотвращения самопроизвольного развинчивания) они соединяются с вертлюгом, а в нижней с шаровым краном (для ликвидации проявлений через колонну бурильных труб).
Ведущие бурильные трубы изготавливаются сборными (ВБТС) с навинчиваемыми верхним ПВ (с левыми резьбами) и нижним ПН переводниками, и цельными (ВБТ), квадратного (К) и шестигранного (Ш) поперечного сечения (рис. 8.1.). В условном обозначении указывается размер стороны квадрата, или размер «под ключ» для шестигранных труб, например, ВБТС-140К, ВБТ-133Ш. Условное обозначение переводников ВБТС включает размер стороны квадрата и размер присоединительной замковой резьбы, например, ПВ 112х3-121л, ПН 140х3-147. Замковые резьбы выполняются по ГОСТ Р 50864-96. Сборные трубы изготавливаются по ТУУ 27.2-32698053-003-2004, а цельные по ТУ 26-12-802-90.
Технические характеристики наиболее ходовых ведущих труб приведены в табл. 8.3, 8.4, 8.5.
Таблица 8.3. Сортамент сборных ведущих бурильных труб квадратного сечения и переводников к ним
Тип трубы | Длина рабочей части, мм | Верхний переводник, условное обозначение | Верхний переводник, наружный диаметр, мм | Нижний переводник, условное обозначение | Нижний переводник, наружный диаметр, мм |
ВБТС-108К | ПВ 108х3-117Л | ПН 108х3-122 | |||
ПВ 108х3-152Л | ПН 108х3-133 | 162,6 | |||
ВБТС-112К | ПВ 112х3-121Л | ПН 112х3-117 | |||
ПВ 112х3-152Л | ПН 112х3-121 | ||||
ПВ 112х3-152Л | ПН 112х3-133 |
Продолжение табл.8.3.
Тип трубы | Длина рабочей части, мм | Верхний переводник, условное обозначение | Верхний переводник, наружный диаметр, мм | Нижний переводник, условное обозначение | Нижний переводник, наружный диаметр, мм |
ВБТС-133К | ПВ 133х3-152Л | ПН 133х3-147 | |||
ВБТС-133К | ПН 133х3-149 | ||||
ВБТС-140К | ПВ 140х3-147Л | ПН 140х3-147 | |||
ПВ 140х3-152Л | ПН 140х3-147 | ||||
ВБТС-155К | ПВ 155х3-152Л | ПН 155х3-152 | |||
ПВ 155х3-152Л | ПН 155х3-171 |
Таблица 8.4. Технические характеристики цельных ведущих труб квадратного сечения
Тип трубы | Сторона квадрата а, мм | Диаметр трубы, мм | Длина трубы L, мм | Диаметр соединения, мм | Резьба (ГОСТ Р 50864 – 96) | Масса, кг | |||
Наружный | Внутренний | Вержнего муфтового d1 | Нижнего ниппельного d2 | Верхняя муфта левая | Ниппель правая | ||||
ВБТ-108К | 139,7 | З-152Л | З-122 | ||||||
ВБТ-108К | 139,7 | З-133 | |||||||
ВБТ-133К | 171,4 | З-147 | |||||||
ВБТ-152К | 196,8 | З-171 |
Таблица 8.5. Технические характеристики цельных ведущих труб шестигранного сечения
Тип трубы | Размер «под ключ» | Диаметр трубы, мм | Длина трубы L, мм | Диаметр соединения, мм | Резьба (ГОСТ Р 50864 – 96) | Масса, кг | |||
Наружный | Внутренний | Вержнего муфтового d1 | Нижнего ниппельного d2 | Верхняя муфта левая | Ниппель правая | ||||
ВБТ-108Ш | 121,4 | З-152Л | З-102 | ||||||
ВБТ-133Ш | 150,0 | З-133 | |||||||
ВБТ-152Ш | 173,0 | З-147 |
Легкосплавные бурильные трубы
Легкосплавные бурильные трубы выполняют те же функции, что и остальные бурильные трубы, но имеют ряд преимуществ. Во первых существенно уменьшается вес колонны бурильных труб, во вторых до 20% уменьшаются гидравлические потери при прокачивании бурового раствора за счет меньшей шероховатости стенок труб, что очень важно при бурении гидравлическими забойными двигателями, в третьих в этих трубах возможны инклинометрические замеры приборами с магнитными датчиками, что существенно сокращает затраты средств и времени на измерения. Трубы изготавливаются из алюминиевых сплавов чаще всего марки Д16Т, а также высокопрочного коррозионного 1953 Т1 и термостойкого АК41Т1. Механические свойства сплавов приведены в табл. 8.6.
Таблица 8.6. Механические свойства легких сплавов для бурильных труб
Показатель | Сплав Д16Т | Сплав 1953Т1 | Сплав АК4-1Т1 |
Предел текучести, МПа, не менее | |||
Предел текучести, Мпа, не менее | |||
Твердость, НВ | 120 – 130 | ||
Относительное удлинение, % | 10 – 11 | 7 – 8 | 11-12 |
Плотность, г/см3 | 2,8 | 2,8 | 2,8 |
Модуль упругости, МПа·105 | |||
Е | 0,72 | 0,70 | 0,73 |
G | 0,26 | 0,275 | 0,275 |
Максимальная температура окружающей среды, оС |
Отечественной промышленностью выпускается пять разновидностей легкосплавных труб:
ТБ – с внутренними концевыми утолщениями диаметром 129 и 147 мм (рис. 8.2, а);
ТБН – с наружными концевыми утолщениями диаметром 131, 164, 168 мм (рис. 8.2, б);
АБТбзк – беззамкового соединения диаметром 127, 146, 164 и 168 мм (рис. 8.2, в);
ТБУ – с наружными концевыми утолщениями и спиральным оребрением в середине трубы диаметром 146, 159 и 180 мм (рис. 8.2, г);
|
ТБУП – высокопрочные с наружными концевыми утолщениями, протекторным утолщением в середине трубы, резьба на трубах трапецеидальная типа ТТ с коническими стабилизирующими поясками диаметром 129, 147 и 168 мм (рис. 8.2, д).
Для труб диаметром 129, 147 и 168 мм длина концевых утолщений со стороны муфты замка больше для обеспечения повышенной прочности трубы в зоне работы пневмоклиньев.
В условном обозначении труб указывается тип, марка сплава, наружный диаметр и толщина стенки, например, ТБД16Т 129х9. Трубы изготавливаются по ГОСТ 23786-79.
Замки к легкосплавным бурильным трубам выпускаются по ТУ 39-0147016-46-93 и обозначаются 3Л с указанием наружного диаметра, например, 3Л-152.
Технические характеристики наиболее распространенных легкосплавных труб и замков к ним приведены в табл. 8.7.
Таблица 8.7. Технические характеристики легкосплавных труб
Показатель | 73х9 | 90х9 | 129х11 | 147х11 |
Наружный диаметр трубы Dтр, мм | ||||
Толщина стенки S1, мм | ||||
Толщина стенки концевого утолщения S, мм | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
Длина концевого утолщения, мм: - в верхней части - в нижней части | ||||
Тип замка по ТУ 39-0147016-46-93 или ГОСТ Р 50864-96 | ЗЛ-95 | ЗЛ-108 | ЗЛ-152 | ЗЛ-172 |
Замковая резьба | З-76 | З-88 | З-133 | З-147 |
Диаметр проходного отверстия, мм: Dн Dм | ||||
Длина замка L, мм | ||||
Масса 1 м трубы (в сборе с замком), кг | 7,0 | 9,0 | 14,5 | 17,0 |
Длина труб (в сборе с замком), мм |