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);

Рис. 8.2. Алюминиевые бурильные трубы

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