Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Для традиционного способа бурения госстандартом (ГОСТ Р51510) предусмотрено три типа бурильных труб, приведенных на рис. 7.1 и в табл. 7.1.

Для бурения со съемным керноприемником предусмотрены два типа бурильных труб (рис. 7.2, табл. 7.2).

а|2^уц		‘ II	— =Г1— 1	сэ"
/ ^		/ 7 1 4	3
6 2 "	1 5 3
				г“

Рис. 7.1. Трубы бурильные для традиционного бурения: а — стальные (ТБСУ); 6 — легкосплавные (ТБЛ); в — утяжеленные (ТБУ). / — труба; 2 и ниппель и муфта замка; 4—сварной шов; 5—неразъемное соединение на метрической цилиндрической резьбе

Основные размеры, мм	Масса 1 м трубы д, кг/м	Параметры резьбового соединения
трубы	замка	Обозначение резьбы	Момент затяжки резьбы, Нм
наружный диаметр О	толщина стенки 6	наружный диаметр Д	внутренний диаметр сі
1	2	3	4	5	6	7
	Тип 1. Трубы бурильные стальные универсальные (ТБСУ)*
43,0	3,5	43,5	16	12,7	3-34	700
	4,5		16	15
	6,0		16	18,6
55,0	3,5	55,5	22	18,0	3-45	1600
	4,5		22	21,1
	6,0		16	26,2
63,5	3,5	64,0	28	21,7	3-53	2300
	4,5		28	25,5
	6,0		22	31,8
70,0	3,5	70,5	32	24,1	3-57	3000
	4,5		32	28,3
	6,0		28	35,0
85,0	3,5	85,5	40	32,4	3-67	4700
	4,5		40	37,6
	6,0		28	47,1
	Тип 2. Трубы бурильные легкосплавные (ТБЛ)
		Прочные —	П (без высадки концов;
43,0	7,0	43,5	16	9,0	3-34	700
55,0	9,0	55,5	22	15,0	3-45	1600
63,5	9,0	64,0	28	18,8	3-53	2300
70,0	9,0	70,5	32	21,2	3-57	3000
85,0	9,5	85,5	40	29,3	3-67	4700
Повышенной	прочности —	ПП (с внутренней высадкой концов)**
43,0	5,0	43,5	16	7,6	3-34	700
55,0	7,5	55,5	22	13,7	3-45	1600
	9,0			14,9
63,5	7,5	64,0	28	17,2	3-53	2300
	9,0			18,6
70,0	7,5	70,5	32	19,5	3-57	3000
	9,0			21,1
85,0	9,0	85,5	40	30,4	3-67	4700

1	2	3	4	5	6	7
	Тип	3. Трубы бурильные утяжеленные (ТБУ)***
57	12	57,5	22	13,4	3-45	1600
73	19	73,5	22	25,0	3-57	3000
89	22	89,5	28	36,0	1 Оч -^4	4700
108	26	108,5	28	52,0	3-86	8900

* Трубы диаметром 43 и 55 мм поставляются длиной 1,7; 3,2; 4,7 м, остальных диаметров — длиной 1,7; 3,2; 4,7 и 6,2 м. Масса 1 м приведена для труб длиной 3,2 м и для замков с прорезями под элеватор и вилки.

** Трубы поставляются длиной 3,2 и 4,7 м. Масса 1 м приведена для труб длиной 3,2 м. *** Трубы поставляются длиной 4,7 и 6,2 м. Резьба 3—86 по ГОСТ Р50864.

Рис. 7.2. Трубы бурильные легкой (а) и тяжелой (б) серий для бурения со съемным

керноподъемником:

1 — труба; 2 и 3 — ниппель и муфта замка; 4 — сварной шов

Таблица 7.2. Трубы бурильные для бурения со съемным керноприемником Основные размеры, мм Масса 1 м трубы <у, кг/м Параметры резьбового соединения трубы замка Момент наружный диаметр В толщина стенки 8 наружный диаметр Д внутренний диаметр </ резьбы затяжки резьбы, Нм 1 2 3 4 5 6 7 Тип 1. Трубы бурильные стальные легкой версии (ТБСУ)[7] 43,0 3,5 4,8 43,5 33,5 3,5 4,4 СК-39 290 55,0 3,5 4,8 55,5 45,4 4,5 5,8 СК-51 470 70,0 3,5 4,8 70,5 60,4 5,8 7,7 СК-66 810 89,0 3.5 5.5 89,5 78,0 7,6 11,3 СК-85 1623 114,0 3,5 6,0 114,5 102,0 9,8 16,0 СК-109 2730

1	2	3	4	5	6	7
	Тип 5. Трубы бурильные стальные тяжелой серии (ТБСТ)[8]
55,0	3,5	57,5	41,0	4,9	СПК-50	2110
	4,5			5,9
	7,0			8,3
70,0	3,5	73,5	53,0	6,6	СПК-64	2700
	4,5			8,0
	8,5			12,9
85	3,5	89,5	72,0	7,9	СПК-82	3230
	4,5			9,4
	6,5			12,6
102	3,5	108,5	89,0	9,3	СПК-101	4260
	4,5			11,4
	6,5			15,3

Рис. 7.3. Трубы двойные с наружной легкосплавной трубой (ТБДЛ):

Основные размеры, мм	Масса 1 м трубы <?, кг/м	Параметры резьбового соединения
трубы	замка	Обозначение резьбы	Момент затяжки резьбы, Нм
наружный диаметр Д	толщина стенки 6	наружный диаметр Д	внутренний диаметр (1
1	2	3	4	5	6	7
Тип	7. Трубы бурильные двойные с наружной стальной	трубой (ТБДСТ)[9]
48,0	3,5	57,5	41	4,8	СПК-50	2110
57,0	4,5	57,5	41	7,0	СПК-50	2110
73,0	5,0	75,5	56	9,8	СПК-64	2700
89,0	6,0	92,5	74	13,9	СПК-85	3580
108,0	7,0	116,5	88	20,3	СПК-101	4260
114,0	7,0	130,0	100	21,7	СПК-118	4980
127,0	7,0	130,0	100	24,3	СПК-118	4980
Тип 8. Трубы бурильные двойные с наружной легкосплавной трубой[10]
73,0	7,0	75,5	56,0	6,4	СПК-64	2700
89,0	8,0	92,5	74,0	8,6	СПК-85	3580
108,0	9,0	116,5	88,0	12,4	СПК-101	4260
127,0	9,0	130,0	100,0	14,9	СПК-118	4980

Обозначение резьбы		Размеры профиля резьбы
Шаг, мм	Угол профиля*	Высота профиля, мм	Угол наклона	Конусность
3-34	4,233	60	1,926	4°45’48"	1	6
3-45; 3-53 3-57; 3-67	4,233	60	2,500	5°42′ 38"	1	5
3-86	6,350	60	3,095	4°45’48"	1	6
СК-39	6,000	30	0,75/0,70**	0°53’42"	1	32
СК-51; СК-66	8,000	30	0,90/0,85**	0°53’42"	1	32
СК-85;СК-109	8,000	30	1,21/1,15**	0°53’42"	1	32
СПК-50	6,000	10	1,00/0,95**	1°47’24"	1	16
СПК-64	6,000	30	1,50/1,55**	1°47’24"	1	16
СПК-82	6,000	10	1,20/1,25**	0°53’42"	4	32
СПК-85 СПК-101 СПК-118	6,000	30	1,55/1,50**	1 °47′ 24"	1	16

* Цифры в обозначении резьбы соответствуют ее наружному диаметру у большого основания конуса. ** Значение высоты профиля: в числителе — для наружной резьбы; в знаменате­ле — для внутренней.

в случае применения трубы в качестве колонковой, стандартом пре­дусмотрена специальная муфта с двумя внутренними резьбами.

К основным параметрам обсадных и колонковых труб относят раз­меры и массу труб и ниппелей типа П (рис. 7.4, табл. 7.5) и типа НП (рис. 7.5, табл. 7.6).

Форма и параметры профиля резьбы (правой и левой) для обоих типов труб приведены на рис. 7.6 и в табл. 7.7.

Рис. 7.4. Трубы обсадные и колонковые типа П: 1 — труба с приваренными резьбовыми соединениями; 2 — соединительная муфта

Рис. 7.5. Трубы обсадные и колонковые типа НП: I — труба; 2 — ниппель «

Масса 1 м, кг	соеди­ нитель­ ной муфты	0,39	0,53	0,77	1,03	1,22
приварных концов	муфты	0,25	0,37	0,55 0,57	0,75 0,77	1,01 1,04
нип­ пеля	0,23	0,32	0,46 0,48	0,71 0,74	0,93 0,95
глад­ кой трубы		3,04	4,00 5,23	6,00 7,60	7.38 9.38
Длина соеди­нитель­ной муф­ты Ь	150
Длина при­варных кон­цов I	94	98	102 [ .	106	О
Длина резьбы с пол­ным профи­лем /,, не менее	32	36	40	44	48
Расстояние между упор­ными поверх­ностями приварных концов /	муфты	40	44	48 1__	52	56
нип­ пеля	40	44	48	52	56
Диаметр расточки под при­варку </3	26,9	36,3	49,2 47,1	*1 чо чо	80,1 77,9
Диаметр	о ■’а о я а 3 с	28,3	38,5	50,5	66,5	82,5
5^ н !*	30,0	40,2	52,5	68,2	84,2
Внутрен­ний диаметр приварных концов и соеди­нительной муфты	24,5	35,0	47,0	61,5	77,5
Тол­щина стенки тру­бы 5	2,5	3,0	3.0 4.0	3.5 4.5	3.5 4.5
Наружный диаметр приварных концов и соеди­нительной муфты Д	34	44,5	57,5	73,5	89,5
Наруж­ный диаметр тру­бы О	33,5	44	57	73	89
Обозна­ чение размера трубы	33,5×2,5	44×3,0	57×3,0 57×4,0	73×3,5 73×4,5	89×3,5 89×4,5

Таблица 7.5. Параметры обсадных и колонковых труб типа П (линейные параметры в мм)

ТҐ О

2 Є0 5

2 К а С

и диаметром 73 и 89 мм — 1,0; 1,5; 3,0; 4,5 и 6,0 м и могут быть использованы в качестве обсадных, в том числе с вращением (диаметры 57; 73 и 89 мм), и колонковых труб (диаметры 33,5; 44; 57; 73 и 89 мм).

I

ю >. а Н

Таблица 7.6. Параметры обсадных и колонковых труб типа НП (линейные параметры в мм) Обозначение размера трубы Наружный диаметр трубы, ниппеля D Толщина стенки S Внутренний диаметр ниппеля d Диаметр Масса 1 м, кг расточки О, проточки D2 трубы ниппеля 25×3 25 3,0 — 21,7 — 1,63 — 33,5×3 33,5 3,0 24,5 30,0 28,0 2,26 0,5 44×3,5 44 3,5 34,0 40,0 38,0 3,50 0,7 57×4 57 4,0 46,5 52,5 50,0 5,23 0,8 57×4,5 4,5 5,83 0,8 73×4 73 4,0 62,0 68,5 66,0 6,81 1,0 73×5 5,0 8,38 1,0 89×4,5 89 4,5 78,0 84,5 82,0 9,38 1,3 89×5 5,0 10,36 1,3 108×4,5 108 4,5 95,5 103,5 101,0 11,49 2,4 108×5 5,0 12,70 2,4 127×5 127 5,0 114,5 122,5 120,0 15,04 2,6 146×5 146 5,0 134,0 141,5 139,0 17,39 2,8

Примечание. Длина под наружную резьбу / для труб диаметром 25—89 и 108—146 мм соответственно составляет 40 и 60 мм. Длина наружной резьбы с пол­ным профилем /1 для труб диаметром 25—89 и 108—145 мм соответственно составляет не менее 32 и 52 мм. Длина внутренней резьбы с полным профилем /, для труб диаметром 25—89 и 108—146 мм соответственно составляет не менее 36 и 54 мм. Длина ниппелей L всех диаметров — 170 мм. Допускается изготовление ниппелей с длиной резьбы с полным профилем, равной 30 мм для ниппелей диаметром 33,5; 44; 73 и 89 мм и равной 50 мм для ниппелей диаметром 108 мм.

Рис. 7.6. Форма и параметры резьбы обсадных и колонковых труб:

7 — внутренняя резьба; 2 — наружная резьба

Колонковые трубы диаметром 25; 33,5 мм поставляют длиной 1,0;

1,5 и 3,0 м, диаметром 44 мм — 1,0; 1,5; 3,0 и 4,5 м и диаметром 57; 73; 89 и 108 мм — 1,0; 1,5; 3,0; 4,5 и 6,0 м. Обсадные трубы диаметром 57; 73; 89; 108; 127 и 146 мм поставляют длиной 1,0; 1,5; 3,0; 4,5 и 6,0.

Ниже приведены параметры и форма профиля резьбы обсадных и колонковых труб. Диаметры их для всех размеров труб — в табл. 7.7.

Номинальный диаметр трубы и ниппеля	Обозначение резьбы	Наружная резьба	Внутренняя резьба
наружный диаметр (1!л	внутренний диаметр й.	наружный диаметр d0	внутренний диаметр di
25,0	21,5×4	—	—	21,525	20,0
33,5	29,8×4	29,8	28,3	29,825	28,3
44,0	40×4	40,0	38,5	40,032	38,5
57,0	52×4	52,0	50,5	52,040	50,5
73,0	68×4	68,0	66,5	68,040	66,5
89,0	84×4	84,0	82,5	84,050	82,5
108,0	103×4	103,0	101,5	103,050	101,5
127,0	122×4	122,0	120,5	122,060	120,5
146,0	141 х4	141,0	139,5	141,060	139,5

Наименование параметра Значение параметра

TOC o "1-5" h z Шаг Р, мм……………………………………………………………………………… 4,000

Угол наклона боковых сторон профиля а/2 ……………………………….. 5*

Рабочая высота витка /, мм……………………………………………………… 0,750

Ширина витка у вершины, мм:

наружной резьбы т…………………………………………………………. 1,922

внутренней резьбы ш, ……………………………………………………… 1,934

Наименьший зазор по ширине витка а, мм………………………….. 0,012

* Предельные отклонения ширины витка —минус 0,12 мм, ширины впа­дины—плюс 0,12 мм. Отклонения по шагу резьбы должны быть компенсиро­ваны соответствующим уменьшением толщины витка (увеличением ширины впадины) в пределах поля допуска. По вершинам резьбы допускается закругле­ние кромок радиусом не более 0,2 мм, а по впадинам —не более 0,1 мм.

Предельные моменты затяжки резьбовых соединений обсадных труб, при которых в опасном сечении резьбовых соединений напря­жения достигают предела текучести материала, должны соответство­вать значениям, приведенным в табл. 7.8. Рекомендуемый запас проч­ности при затяжке резьб не менее 1,5.

Таблица 7.8. Предельные моменты затяжки резьбовых соединений обсадных труб Обозначение размера трубы Моменты затяжки, Нм соединений труб типа НС | соединений труб типа П по видам термообработки 25 50 66 101 — — — 33,5 210 276 424 290 380 585 44 360 474 727 485 640 980 57 675 888 1364 830 1090 1680 73 1220 1605 2464 1940 2550 3920 89 1650 2171 3333 2905 3820 5870 108 2310 3040 4666 — — — 127 2015 3968 6090 — — — 146 3758 4946 7591 — — —

Примечание. Резьбовое соединение труб типа П имеет два упорных стыка — наружный и внутренний.

Пластмассовые трубы успешно используют при бурении скважин на воду и геотехнологических скважин при глубинах до 300 м.

Трубы стальные изготовляют четырех видов в зависимости от спо­соба упрчнения их поверхности: Н — нормализованные; У — улучшен­ные; НЗ — нормализованные с поверхностной закалкой; УЗ — улуч­шенные с поверхностной закалкой.

Отклонение от соосности приварных замков и труб не должно превышать 0,3 мм у сварного шва и 0,1 мм на 100 мм длины детали приваренного шва у ее торца.

Кривизна (отклонение от прямолинейности) трубы не долж­на превышать 1 мм на длине 1 м на любом участке. Общая кривиз­на, измеряемая в середине трубы, не должна превышать 1/2000 ее длины.

Трубы бурильные, обсадные, колонковые и их соединения (нип­пели и муфты) изготовляют из стали 36Г2С следующего химического состава:

Углерод……………………………………….. 0,32—0,40

Марганец………………………………………. 1,5—1,8

Кремний……………………………………….. 0,4—0,7

TOC o "1-5" h z Хром……………………………………………. Не более 0,3

Никель…………………………………………… Не более 0,4

Сера………………………………………………. Не более 0,045

Фосфор………………………………………… Не более 0,40

Допускается изготовление труб с упрочнением видов У и УЗ из стали 45. Механические свойства труб из стали 36Г2С и сварного соединения соответствуют указанным в табл. 7.9

Таблица 7.9. Механические свойства упрочненных труб Нормы по видам упрочнения, не менее Наименование механических свойств нз УЗ н У сердцевина наружная поверхность сердцевина наружная поверхность Временное сопротив­ление 5, Н/мм2 (кгс/мм2) 686 (70) 862 (88) 686 (70) ‘ 862 (88) Предел текучести ат, Н/мм2 (кгс/мм2) 490 (50) 755 (77) 490 (50) — 755(77) — Относительное удли­нение 65, % Твердость материала: 12 11 12 11 НИС — 26 — 45 26 47 НВ 197 — 197 — — —

Трубы легкосплавные изготовляют из алюминиевого сплава Д16Т.

Комментарии запрещены.