Стальная труба буровая

Стальные бурильные трубы российской промышленностью изготавли­ваются следующих конструкций:

  • с высаженными внутрь и наружу концами (типов В и Н ГОСТ 631-75) и навинченными замками по трубной конической резьбе треугольного профиля (рис. 9.2, а);
  • с высаженными внутрь концами и коническими стабилизирующими поясками (типы ВК и НК ГОСТ 631-75) и навинченными замками по трубной конической резьбе трапецеидального профиля, рис. 9.2, б;
  • с комбинированной высадкой концов (внутрь и наружу), внутренней и наружной высадкой (типы ПК, ПВ и ПН соответственно по техническим условиям ТУ 14-3-1571-88) и приваренными по высадке замками типа ЗП (рис. 9.2, в, г, д);
  • диаметром 127 и 140 мм с комбинированной, внутренней и наружной высадками (по ГОСТ Р 50278-92) и приваренными замками (по ГОСТ 27834-95);
  • диаметром 127 мм с комбинированной (по ТУ 14-161-138-94) и диа­метром 73 и 89 мм, с наружной (по ТУ 14-161-154-95) высадкой и прива­ренными замками ЗП-162 (165, 168) и ЗП-95 (115), а также типа ЗП-159 пе­ременного внутреннего сечения (по ТУ 14-161-136-93);
  • диаметром 127 мм мерные для электробурения (по ТУ 14-3-715-78) с наружной высадкой и треугольной резьбой для замков;
  • диаметром 127 мм с комбинированной высадкой и концами под при­варку замков (по требованиям API Spec 5D);
  • диаметром 114,3 мм типа БК-114 с комбинированной высадкой концов (внутрь и наружу), внутренней и наружной высадкой (по ТУ 14-161-141-94) и приваренными замками типа ЗП-146 уменьшенного диаметра;
  • диаметром 73 мм с внутренней высадкой (по ТУ 14-3-1850-92) и резь­бой для замков;
труба стальнаяТрубы бурильные стальные:

а — типа В; б — типа ВК; в — типа ПК; г типа ПН; д — типа ПВ

диаметром 73 и 89 мм с комбинированной (по ТУ 14-3-1849 — 92), на­ружной и внутренней высадками (по ТУ 14-161-137 — 94) и наружной вы­садкой концов и приваренными замками (по ТУ 14-161-154 — 95);

диаметром 73 мм с комбинированной, наружной и внутренней высад­ками для капитального ремонта скважин (по ТУ 14-0147016-42 — 93).

Номенклатура конструкций бурильных труб, выпускаемых серийно трубными заводами России приведена в

Трубы бурильные с навинченными замками (ГОСТ 631—75) изготав­ливаются из сталей групп прочности Д, К, Е, Л и М, замки — из стали 40ХН, механические свойства которых приведены в  9.6.

размеры резьбТрубы бурильные с высаженными внутрь концами типа В (ГОСТ 631 — 75) характеризуются низкой усталостной прочностью на знакопеременный

 

 

Номенклатура конструкций стальных бурильных труб

 

Нормативный доку­мент

Условный на­ружный диа­метр, мм

Толщина стенки, мм

Группа

прочности

стали

Тип замка

Длина труб, м Тип высадки

ТУ 14-3-1571-88 Трубы бурильные с приваренными зам­ками

ПН60 ПН73 ПН73 ПН89 ПН89 ПН89 ПН89 ПВ102 ПК114,3 ПК114,3 ПК114,3 ПК114,3 ПК114,3 ПК 127 ПК 127 ПК 127 ПК 127 ПК 127 ПК 127

7,11

9.19

9.19

9.35

9.35

9.35

9.35                8,338

8.56

8.56

10.92

10.92

10.92

9.19

9.19

9.19

12.7

12.7

12.7

Д, Е, Л, М

Д, Е

Л, М

Д, Е

Л

М

РД, Е Д, Е Л, М

Д, Е

Л

М

Д, Е

Л

М

Д, Е

Л

М

ЗП-86-44

ЗП-105-54

ЗП-105-50

ЗП-121-68

ЗП-127-65

ЗП-127-62

ЗП-127-59

ЗП-133-71

ЗП-159-82

ЗП-159-76

ЗП-159-76

ЗП-159-69

ЗП-159-63

ЗП-162-95-2

ЗП-162-89-2

ЗП-165-82

ЗП-162-89-2

ЗП-165-76

ЗП-165-76

5,9-6,3 8,0-8,6 11,9-12,5 Высадка ком­бинированная, наружная и внутренняя

ТУ 14-161-141-94 Трубы бурильные с приваренными зам­ками уменьшенного диаметра

БК-114,3

8,6

10.9

10.9

Д, Е, Л, М

Д, Е

Л

ЗП-146-70/76 ЗП-146-70/70 ЗП-146-63/70

8,0-8,6; 9,0-9,45; 11,9-12,5 Высадка ком­бинированная, наружная и внутренняя

ТУ 14-3-1849-92 Трубы бурильные диаметром 73 мм с приваренными зам­ками типа БК-73

73

9,0

Д, Е

ЗП-92

5,9-6,3; 8,0-8,6; 9,0-9,45; 11,9-12,45 Высадка ком­бинированная

ТУ 14-161-136-93 Трубы бурильные диаметром 127 мм с приваренными зам­ками переменного внутреннего сече­ния

127

6,5

Е, Л, М

ЗП-159-94/101

8,0-8,6;

9,0-9,45

ТУ 14-161-137-94 Трубы бурильные с приваренными зам­ками

БК-73

БК-73

БН-73

БН-73

БН-73

БН-76

БН-89

БН-89

БН-89

7

9

9.19

9.19

9.19

8.5                  8,0

6.5                  8,0

Д

Д, Е, Л, М Д, Е, Л Д, Е, Л М

Д, Е Д, Е Д, Е

Д, Е, Л

ЗП-86-45

ЗП-105М-45

ЗП-105М-54

ЗП-105М-51

ЗП-105М-50

ЗП-105М-45

ЗП-108М-45

ЗП-121М-73

ЗП-121М-68

8.0-                8,4;

9.0-                9,45; 11,9-12,5

Высадка ком­бинированная, наружная и внутренняя

ТУ 14-161-138-94 Трубы бурильные диаметром 127 мм типа БК-127 с при­варенными замка­ми

127

9.2

9.2

9.2

12.7

12.7

Д, Е

Л

М

Д, Е

Л

ЗП-162-92

ЗП-165-86

ЗП-168-83

ЗП-168-83

ЗП-168-76

8,0-8,6; 9,0-9,45; 11,9-12,5 Высадка ком­бинированная

 

 

 

 

Нормативный доку­мент

Условный на­ружный диа­метр, мм

Толщина

стенки,

мм

Группа проч­ности стали

Тип замка

Длина труб, м Тип высадки

ТУ 14-3-1850-92 Трубы бурильные с высаженными внутрь концами

73

7.0

9.0

Д, К, Е,Л Д, К, Е, Л

 

5,9-6,6; 8,0­8,6; 11,5-12,4 Высадка внутренняя

ТУ 14-161-154-94

73

5,5

Д, Е

ЗП-95-59

5,9-6,5;

Трубы бурильные

73

5,5

Л

ЗП-95-59

8,0-8,4;

диаметром 73 и 89

73

7,0

Д, Е

ЗП-95-55

9,0-9,45;

мм с приваренными замками

89

6,5

Д, Е

ЗП-115-73

11,6-12,65 Высадка на­ружная

ТУ 14-0147016-42-93

Трубы для капи­тального ремонта скважин

73

5,5

Д, Е

ТТ 95-57

9,0-10,0

 

6,5

Е, Л, М

ТТ 98-57

Высадка ком­бинирован­ная, наружная и внутренняя

ГОСТ Р 50278-92

89

9,4; 11,4

Д, Е, Л, М

Замки по

Высадка ком­

Трубы бурильные с приваренными замками

102

8,4

Д, Е, Л, М

ГОСТ 27834-

бинирован­

114

8,6; 10,9

Д, Е, Л, М

95

ная, наружная

127

140

9,2; 12,7 9,2; 10,5

Д, Е, Л, М Д, Е, Л, М

 

и внутренняя

 

 

Механические свойства стали бурильных труб и замков по ГОСТ 631-75

Показатель

 

Группа прочности

стали труб

 

Замок из

Д

К

Е

Л

 

М

40ХН

Временное сопротивление ств, МПа, не менее

637

687

735

784

 

882

882

Предел текучести стт, МПа Относительное удлинение, не менее

373

490

539

637

 

735

735

s5, %

16

12

12

12

 

12

10

5ю, %

12

10

10

10

 

10

-

Ударная вязкость KCV, кДж/м2, не менее

39,2

39,2

39,2

39,2

 

39,2

68,6

Твердость по Бринеллю, НВ

-

-

-

-

 

-

285-341

 
 

 

изгиб — по последней нитке трубной конической резьбы треугольного профиля соединения труба — замок, причем этот показатель снижается по мере возрастания прочности материала труб, а также низкой статиче­ской прочности на разрыв по трубной резьбе.

Основные характеристики труб и замков приведены в  9.7.

Изготовители:

СинТЗ — трубы диаметром 73 мм.

ТМЗ — трубы диаметром 127 и 140 мм.

Трубы бурильные с высаженными внутрь концами и коническими стабилизирующими поясками типа ВК (ГОСТ 631—75) характеризуются повышенной по сравнению с трубами типа В усталостной прочностью со­единения труба — замок за счет конического стабилизирующего пояска, воспринимающего часть нагрузки, приходящейся на резьбовое соединение при знакопеременном изгибе, и упорного выступа по торцу трубы и расточки внутри замковых деталей, а также повышенной статической прочно­стью на разрыв за счет применения трапецеидальной резьбы соединения труба - замок.

 

 

 

Показатель

В-127

В-140

Наружный диаметр трубы Отр, мм ±1 %

127,0

139,7

Толщина стенки S, мм -12,5 %

7, 8, 9, 10

8, 9, 10, 11

Внутренний диаметр высадки трубы DBm мм

95, 91, 87, 83

105; 101; 100; 91

±1,5

 

 

Длина трубы L, мм

11500

11500

Допускается в партии труб, %:

 

 

длиной 8000 мм

25

25

длиной 6000 мм

8

8

Тип замка по ГОСТ 5286-75

ЗУ-155

ЗШ-178

Замковая резьба

З-133

З-147

Наружный диаметр замка D, мм

155

178

Длина ниппеля LH, мм ( + 30/-10)

320

350

Длина резьбы ниппеля l, мм-2

114

127

Длина муфты Lm мм ( + 30/-10)

320

350

Масса 1 м гладкой трубы, кг

20,7; 23,5;

26,0; 29,0;

 

26,2; 28,9

32,0; 35,0

Увеличение массы одной трубы

5,8; 6,4

7,0; 7,6;

вследствие высадки обеих концов, кг

7,0; 7,6

8,2; 9,6

Масса комплекта замка, кг

39,0

61,0

 

Основные характеристики труб и замков приведены в  9.8.

Изготовители:

ТМЗ - трубы диаметром 127 и 140 мм.

ОрМЗ - замки ЗШК-178 для труб ВК-140; замки ЗУК-162 для труб ВК-127.

Трубы бурильные с высаженными концами и приваренными к ним замками (ТУ 14-3-1571-88, ТУ 14-161-136,137,138,141-95) изготавливаются трех типов (см. рис. 9.2, в—д): ПК - с комбинированной высадкой концов (внутрь и наружу); ПВ - с внутренней высадкой; ПН - с наружной вы­садкой.

Технические характеристики труб типа ВК

Показатель

ВК-127

ВК-140

Наружный диаметр трубы Dтр, мм ±1 %

127,0

139,7

Толщина стенки S, мм -12,5 %

9, 10

9, 10, 11

Внутренний диаметр высадки трубы DbH, мм

±1,5

92, 90

102; 100; 100

 

 

Длина трубы L, мм

11500

11500

Допускается в партии труб, %

 

 

длиной 8000 мм

25

25

длиной 6000 мм

8

8

Тип замка по ГОСТ 5286-75

ЗУК-162

ЗШК-178

Замковая резьба

З-133

З-147

Наружный диаметр замка D, мм

162

178

Длина ниппеля LH, мм ( + 30/-10)

325

350

Длина резьбы ниппеля l, мм-2

114

127

Длина муфты L,,, мм ( + 30/-10)

325

350

Масса 1 м гладкой трубы, кг

26,2; 28,9

29,0; 32,0; 35,0

Увеличение массы одной трубы

7,0; 7,6

11,0; 10,2;

вследствие высадки обеих концов, кг

 

9,2

Масса комплекта замка, кг

45,3

61,0

 
 

 

 

 

Трубы характеризуются высокой усталостной прочностью на изгиб сварного соединения из-за отсутствия концентраторов напряжения вслед­ствие полного удаления внутреннего и наружного грата.

Изменение коэффициента утолщения высадки для труб различных групп прочности обеспечивает равную прочность труб по телу и сварному соединению.

Комбинированная высадка концов труб обеспечивает плавный пере­ход от утолщенной части трубы (высадки) к гладкой части, а также снижа­ет гидравлические потери давления в циркуляционной системе. Выпуска­ются трубы с наружной и внутренней высадкой.

Установленная прочность бурильных труб всех групп прочности не менее ст1 = 16 кг/мм2.

Механические свойства сталей приведены в  9.9 и 9.10, основные ха­рактеристики труб по ТУ 14-3-1571-88 - в  9.11, а механические свой­ства сталей труб по API Spec 5D и замков по ГОСТ 27834-95 - в  9.12.

К сожалению, из-за отсутствия производства элеваторов, затягива­ется освоение производства труб с приварными замковыми соединениями с конусной (18°) фаской по ГОСТ Р 50278—92, которые необходимы для буре­ния скважин в условиях АВПД с контролем дифференциального давления и для широкого внедрения современных и перспективных технологий строи­тельства скважин на нефть и газ.

Изготовители:

СинТЗ - типов ПК, ПН, ПВ-73; ПК-127, БВ-73; БК-73, БН-73-114.

ТМЗ - типа ПК-127.

Механические свойства сталей для бурильных труб и замков по ГОСТ 631-75

Показатель

Группа прочности стали т

зуб

Замок из стали 40ХМФА

Д

Е

Л

М

Временное сопротивление

655

689

724

792

981

ств, Н/мм2, не менее

 

 

 

 

 

Предел текучести стт, Н/мм2:

 

 

 

 

 

не менее

379

517

655

724

832

не более

-

724

862

990

-

Относительное удлинение

16

14

14

12

13

55| %, не менее

 

 

 

 

 

Относительное сужение пос­

50

50

50

45

55

ле разрыва %, не менее

 

 

 

 

 

Ударная вязкость KCV,

690

690

690

690

588

Дж/м2, не менее

 

 

 

 

 

Твердость по Бринеллю, НВ

-

-

-

-

300-355

 
 

 

Механические свойства сталей для бурильных труб с приваренными замками по ГОСТ Р 50278-92

Показатель

 

Группа прочности стали труб

 

Д

К

Е

Л

М

Временное сопротивление ств,

Н/мм2, не менее

Предел текучести стт, Н/мм2:

655

689

689

724

792

не менее

379

490

517

655

672

не более

-

-

724

862

930

Относительное удлинение 65, %, не менее

16

14

14

14

12

Относительное сужение после разрыва %, не менее

50

50

50

50

50

Ударная вязкость KCV, Дж/см2, не менее

690

690

690

690

690

 

 

 

 

Показатели

ПН-73х9,19

ПВ-89x9,35

ПК-114x8,56

ПК-114х 10,92

ПК-127х9,19

Наружный диаметр трубы

73

88,9

114,3

143,3

127

D^,, мм +0,75

 

 

 

 

 

Толщина стенки S, мм

9,19

9,35

8,56

10,92

9,19

-12,5 %

 

 

 

 

 

Наружный диаметр высадки

81,8

91,0

119,1

119,1

130,2

D1, мм ±1

 

 

 

 

 

Внутренний диаметр высад­

54,0(Д,Е)

44,4(Д,Е)

82,6(Д,Е)

76,2(Д,Е)

95,3(Д,Е)

ки d, мм ±1

50,8(Л,М)

 

76,2(Л,М)

69,6(Л)

88,9(Л)

 

 

 

 

63,5(М)

82,6(М)

Длина трубы, м

5,9-6,3

5,9-6,3

8,0-8,6

8,0-8,6

8,0-8,6

 

8,0-8,6

8,0-8,6

11,9-12,5

11,9-12,5

11,9-12,5

 

11,9-12,5

11,9-12,5

 

 

 

Тип замка по ТУ 26-0604-

ЗП-105-54

ЗП-108-44

ЗП-159-82

ЗП-159-76

ЗП-162-95

01-88

(Д, Е)

(Д, Е)

(Д, Е)

(Д, Е)

(Д, Е)

 

ЗП-105-50

 

ЗП-159-76

ЗП-159-70

ЗП-162-89

 

(Л, М)

 

(Л,М)

(Л)

(Л)

 

 

 

 

ЗП-159-63

ЗП-165-82

 

 

 

 

(М)

(М)

Резьба замковая по ГОСТ

З-86

З-86

З-122

З-122

З-133

Р 50864-96

 

 

 

 

 

Наружный диаметр замка D,

104,8

108,0

158,8

158,8

161,9

Длина цилиндрической части

179,5

179,5

179,5

179,5

179,5

ниппеля LH, мм +6,4

 

 

 

 

 

Длина цилиндрической части

229,6

242,3

255,0

255,0

255,0

муфты LM| мм +6,4

 

 

 

 

 

Масса 1 м гладкой трубы, кг

14,48

18,34

22,31

27,84

26,71

Масса двух высадок, кг

1,09(Д,Е)

2,0

3,68(Д,Е)

3,90(Д,Е)

3,90(Д,Е)

 

2,8(Л,М)

 

3,95(Л,М)

7,99(Л,М)

7,63(Л,М)

Масса 1 комплекта замка, кг

23,6(Д,Е)

30,0

56,0(Д,Е)

58,5(Д,Е)

54,6(Д,Е)

 

24,7(Л,М)

 

59,0(Л,М)

62,7(Л)

55,4(Л)

 

 

 

 

65,6(М)

63,6(М)

Растягивающая нагрузка Р,

698,9(Д)

885,3(Д)

1077,0(Д)

1344,0(Д)

1290,0(Д)

кН

953,3(Е)

1208,0(Е)

1470,0(Е)

1834,0(Е)

1759,0(Е)

 

1206,0(Л)

1530,0(Л)

1762,0(Л)

2322,0(Л)

2227,0(Л)

 

1332,0(М)

1691,0(М)

2058,0(М)

2568,0(М)

2464,0(М)

Изгибающий момент Ми, Н-м

9937 (Д)

15980(Д)

26530(Д)

31770(Д)

35430(Д)

 

13560(Е)

21800(Е)

36190(Е)

43340(Е)

48330(Е)

 

17170(Л)

27600(Л)

45820(Л)

54880(Л)

61210(Л)

 

19970(М)

30520(М)

50680(М)

60690(М)

67690(М)

Крутящий момент Мк, Н-м

1 1 480(Д)

18450(Д)

30630(Д)

36690(Д)

40910(Д)

 

15650(Е)

25170(Е)

41790(Е)

50050(Е)

55810(Е)

 

19820(Л)

31870(Л)

52920(Л)

63370(Л)

70670(Л)

 

21900(М)

35250(М)

58520(М)

70080(М)

78160(М)

 

 

Механические свойства сталей бурильных труб и замков по API Spes 5D

Показатель

Марка труб заводская (по API Spes 5D)

Замок из стали 40ХМФА

32Г2М

(Е75)

32Г2М

(Х95)

32Г2Ф

(G105)

Временное сопротивление с^, кН/мм2, не менее

689

724

793

981

Предел текучести ст, кН/мм :

 

 

 

 

не менее

517

655

793

832

не более

724

862

931

-

Относительное удлинение 65, %, не менее:

 

 

 

 

гладкой трубы

17,5

16,5

15,5

13

высаженной части

14,5

13,5

12,5

-

Относительное сужение после разрыва %,

-

-

-

50

не менее

 

 

 

 

Ударная вязкость KCV, Дж/см2, не менее

43

43

43

58,9

 
 

 

 

Основные параметры стальных бурильных труб с увеличенной толщиной стенки

 

Наружный диаметр трубы D, мм

Диаметр зам­ка Di, мм

Диаметр трубы по высадке D2, мм

Диаметр трубы в утолщенной части D3, мм

Внутренний диаметр тру­бы d, мм

Резьба по стан­дарту API (ГОСТ)*

89

120,6

92,1

101,6

52,4

NC38 (З-102)

102

133,4

104,8

114,3

63,5

NC40 (З-108)

114

158,8

117,5

127,0

65,1

NC46 (З-122)

127

165,1

130,2

139,7

76,2

NC50 (З-133)

140

177,8

147,6

152,4

85,7

5 1/2 FH (З-147)

168

209,6

171,5

177,8

101,6

6 5/8 (З-171)

* ГОСТ Р 50864-90.

 

 

 

 

 

Кроме того, выпускаются стальные трубы с утолщенными стенками, предназначенные для установки их между утяжеленными и обычными бурильными трубами.

Похожие статьи:

БурениеВедущая труба буровая

БурениеДиаметр ствола скважины

БурениеШарошечное долото

БурениеТрубы гибкие

БурениеРасчет обсадных колонн (труб).

2500 просмотров

Комментарии