Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Стальные бурильные трубы отечественной промышленности 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;

. с высаженными внутрь концами и коническими стабилизи­рующими поясками (типы ВК и НК ГОСТ 631—75) и навинчен­ными замками по трубной конической резьбе трапецеидального профиля;

. 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;

• диаметрами 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) диаметрами 73 и 89 мм, с наружной (по ТУ 14-161-154-95) высадкой и приваренными замками ЗП-162 (165, 168) и ЗП 95 (| 15), 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 требованию 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-145 уменьшенного диаметра;

• диаметрами 73 с внутренней высадкой (по ТУ 14-3-1850-92) и резьбой для замков;

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

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

Номенклатура конструкций стальных бурильных труб, выпус­каемых серийно трубными заводами России, приведена в табл. 5.4

Изготовители труб: Синарский трубный завод, Таганрогский металлургический завод.

Изготовители замков: Орский машиностроительный завод, ОАО «Точмаш».

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 табл. 5.5.

Трубы бурильные с высаженными внутрь концами типа В (ГОСТ 631—75) характеризуются низкой усталостной прочностью на зна­копеременный изгиб — по последней нитке трубной конической

и Таблица 5.4 Л 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 ПН 60 7,11 Д, Е. Л, М ЗП-86-44 5,9 …6,3, о П « Л «Трубы бурильные с при- ПН73 9,19 Д, Е ЗП-105-54 б, и • ■ • отО) 11,9-12,5. ПН73 9,19 Л, м ЗП-105-50 Высадка комбини- ПН89 9,35 Д, Е ЗП-121-68 и внутренняя ПН89 9,35 Л ЗП-127-65 ПН89 9,35 м ЗП-127-62 ПН89 9,35 р ЗП-127-59 ПВ102 8,34 Д, Е ЗП-133-71 ПК.114,3 8,56 Д, Е ЗП-159-82 ПК114,3 8,56 Л, м ЗП-159-76 ППК114,3 10,92 Д, Е ЗП-159-76 ППК114.3 10,92 Л ЗП-159-69 ППК114,3 10,92 м ЗП-159-бЗ ПК127 9,19 Д, Е ЗП-162-95-2 1 ПК127 9,19 Л ЗП-162-89-2 ——— ——- !

	ПКІ27	9,19	М	ЗП-165-82
ПКІ27	12,70	Д, Е	ЗП-162-89-2
	ПК 127	12,70	Л	ЗП-165-76
ПКІ27	12,70	М	ЗП-165-76
ТУ 14-161*141-94 «Трубы бурильные с приваренными замками уменьшенного диаметра»	БК-114,3	8,60	Д, Е, Л, М	ЗП-146-70/76	8,0… 8,6 9.0. ..9.45 11.9.. .12.5. Высадка комбини­рованная, наружная и внутренняя
10,90	Д, Е	ЗП-146-70/76
10,90	Л	ЗП-146-63/70
ТУ Н-3-1849-92 «Трубы бурильные диа­метром 73 мм с прива­ренными замками типа БК-73»	73	9,00	Д, Е	ЗП-92	5,9 …6,3, 8,0… 8,6, 9.0. ..9.45, 11.9.. . 12,5. Высадка комбини­рованная
ТУ 14-161-136-93 «Трубы бурильные диа­метром 127 мм с прива­ренными замками пере­менного внутреннего се­чения»	127	6,50	Е, Л, М	ЗП-159-94/101	8,0…8.6, 9,00…9,45
ТУ 14-161-137-94 «Трубы бурильные с при-	БК-73	7,00	Д	ЗП-86-45	8,0… 8.6, 9,00… 9,45, И,9…12,5.
	БК-73	9,00	Д, Е, Л, М	ЗП-105М-45

Нормативный документ	Условный наружный диаметр, мм	Толщина стенки, мм	Группа прочности стали	Тип замка	Длина труб, м. Тип высадки
	БК-73	9,19	Д, Е, Л	ЗП-105М-54	Высадка комбини­
	БК-73	9,19	Д. Е, Л	ЗП-105М-51	рованная, наружная и внутренняя
	БК-73	9,19	М	ЗП-105М-50
	БК-76	8,50	д, Е	ЗП-105М-45
	БК-89	8,00	Д, Е	ЗП-108М-45
	БК-89	6,50	Д, Е	ЗП-121 М-73
	БК-89	8,00	Д, Е, Л	ЗП-12! М-68
ТУ 14-161-138-94	127	9,20	Д, Е	ЗП-162-92	8,0… 8,6, 9,00 …9,45, 11,9-12,5.
«Трубы бурильные диа­метром 127 мм типа БК-127с приваренными		9,20	Л	ЗП-165-86
	9,20	м	ЗП-168-83	Высадка комбини­
замками»		12,70	Д, Е	ЗП-168-83	рованная
		12,70	Л	ЗП-168-76
ТУ 14-3-1850-92 «Трубы бурильные с вы­саженными внутрь кон­цами»	73	7,00	Д, К, Е, Л		5,9.„6,6, 8,0… 8,6, 11,5… 12,4. Высадка внутренняя
1		9,00	Д, К, Е, Л

1 ТУ Ы-161-154-94 «Трубы бурильные диа­метром 73 и 89 мм с при­варенными замками»	73	5,50	Д, Е	ЗП-95-59 |	5,9 …6,3, 8,0… 8,6, 9.0. ..9.45, 11.6.. . 12,65. Высадка наружная
73	5,50	Л	ЗП-95-59
73	7,00	Д, Е	ЗП-95-55
89	6,50	Д, Е	ЗП-115-73
ТУ 14-0147016-42-93 «Трубы для капитального ремонта»	73	5,50	Д, Е	ТТ 95-57	9,0… 10Д Высадка комбини­рованная, наружная и внутренняя
6,50	Е. Л, М	ТТ 98-57
ГОСТ Р 50278-92 «Трубы бурильные с приваренными замками»	89	9,40; И,40	Д, Е, Л, М	Замки по ГОСТ 27834 — 95	Высадка комбини­рованная, наружная и внутренняя
102	8,40	Д, Е, Л, М
114	8,60; 10,90	Д, Е, Л, М
127	9,20; 12,70	Д, Е, Л, М
140	9,20; 10,50	Д, Е, Л, М

•I Та б л и ц а г 5^ Механические свойства стали бурильных труб и замков по ГОСТ 631—7!^ і Показатели Группа прочности стали труб Замок из | стали типа 40ХН Д К Е Л М Временное сопротивление о„, МПа, не менее 637 687 735 784 882 . Предел текучести от, МПа 373 490 539 637 735 735 Относительное удлинение, %, не менее: 05 О|0 16 12 12 12 12 10 12 10 10 10 10 — Ударная вязкость (КСУ), кДж/м2, не менее 39,2 39,2 39,2 39,2 39,2 Твердость по Бринеллю (НВ) 285 …341

♦ Таблица 5 .< Технические характеристики труб типа В и замков Показатели В-127 В-140 Наружный диаметр трубы /)ф, мм, ±1 % 127,0 139,7 Толщина стенки Я, мм, ±12,5% о 00 г-Г 8, 9, 10, 11 Внутренний диаметр высадки трубы мм, ±1,5 % 95, 91, 87, 83 105, 101, 100, 91 Длина трубы 1, мм 11 500 11 500 Допускается в партии труб, %: длиной 8000 мм длиной 6 000 мм 25 25 8 8 Тип замка по ГОСТ 5286-75 ЗУ-155 3111-178 Замковая резьба 3-133 3-147 Наружный диаметр замка А мм 155 178 Длина ниппеля 1н, мм (+30/-10) 320 350 Длина резьбы ниппеля 1р, мм 114 127 Длина муфты 1м, мм (+30/-10) 320 350 Масса 1 м гладкой трубы, кг 20,7; 23,5; 26,2; 28,9 26,0; 29,0; 32,0; 35,0 Увеличение массы одной трубы вследствие высадки обоих концов, кг 5,8; 6,4; 7,0; 7,6 7,0; 7,6; 8,2; 9,6 Масса комплекта замка, кг 39,0 61,0

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 типа В и замков приведены в табл. 5.6.

Изготовители: Синарский трубный завод — трубы диаметром 73 мм, Таганрогский металлургический завод — 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 внут-

Табл и ца 5.7

Технические характеристики труб типа ВК и замков Показатели В-127 В-140 Наружный диаметр трубы Цр, мм, ±1 % 127,0 139,7 Толщина стенки S, мм, ±12,5% 9, 10 9, 10, 11 Внутренний диаметр высадки трубы От, мм, ±1,5% 92, 90 102, 100, 100 Длина трубы £, мм 11 500 11 500 Допускается в партии труб, %: длиной 8000 мм 25 25 длиной 6 ООО мм 8 8 Тин замка по ГОСТ 5286—75 ЗУК-162 ЗШК-178 Замковая резьба 3-133 3-147 Наружный диаметр замка Д мм 162 178 Длина ниппеля £н, мм, (+30/-10) 325 350 Длина резьбы ниппеля мм 114 127 _Длина муфты £м, 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 ^следствие высадки обоих концов, кг 7,0; 7,6 11,0; 10,2; 9,2 Масса комплекта замка, кг 45,3 61,0

ри замковых деталей, а также повышенной статической прочно­стью на разрыв за счет применения трапецеидальной резьбы со­единения труба — замок.

Технические характеристики труб типа ВК и замков приведе­ны в табл. 5.7.

Изготовители: Таганрогский металлургический завод — грубы диаметром 127 и 140 мм, Орский машиностроительный завод — замки 3LL1K-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, I41-95)j изготавливаются трех типов: ПК — с комбинированной высадкой концов (внутрь и наружу); ПВ — с внутренней высадкой; ПН — с наружной высадкой.

Трубы характеризуются высокой усталостной прочностью на изгиб сварного соединения.

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

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

Механические свойства сталей приведены в табл. 5.8 и 5.9, ме­ханические свойства сталей бурильных труб по API Spec 5D и замков по ГОСТ 27834—95 — в табл. 5.10, а технические характе­ристики бурильных труб с приваренными замками по ТУ 14-3- 1571—88 — в табл. 5.11.

Показатели	Группа прочности стали труб	Замок из сгали 40ХМФА
Д	Е	Л	М
Временное сопротивление ав, Н/мм2, не менее	655	689	724	792	981
Предел текучести ат, Н/мм2: не менее не более	379	517	655	724	832
—	724	862	990	—
Относительное удлинение 55, %, не менее	16	14	14	12	13
Относительное сужение после разрыва %, не менее	50	50	50	45	55
Ударная вязкость (КСУ), кДж/м2, не менее	690	690	690	690	588
Твердость по Бринеллю (НВ)	—	—	—	—	300… 355

Таблица 5.8

Механические свойства сталей для бурильных труб с приваренными замками по ГОСТ Р 50278—92 Показатели Группа прочности стали труб Д К Е Л М Временное сопротивление <тв, Н/мм2, не менее 655 689 689 724 792 Предел текучести от, Н/мм2: не менее не более 379 490 517 655 672 — — 724 862 930 Относительное удлинение 8;, %, не менее 16 14 14 14 12 Относительное сужение после разрыиа у, %, не менее 50 50 50 50 50 Ударная вязкость (КСУ), Дж/см2, не менее 690 690 690 690 690

Механические свойства сталей бурильных труб по АР1 50 и замков по ГОСТ 27834-95

	Марка труб заводская	Замок из
Показатели	32Г2М (Е75)	32Г2М (Х95)	32Г2Ф (0105)	стали 40ХМФА
Временное сопротивление оа, Н/мм2, не менее	689	724	793	981
Предел текучести стт, кН/мм2: 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 у, не менее	—	—	—	50
Ударная вязкость (КСУ), Дж/см2, не менее	43	43	43	58,9

Таблица 5.10

Технические характеристики бурильных труб с приваренными замками по ТУ 14-3-1571-88 Показатели ПН-73х9,19 ПВ-89×9,35 ПК-И 4×8,56 ПК-114×10,92 ПК-127×9,19 Наружный диаметр трубы мм, ±0,75 % 73,0 88,9 114,3 143,3 127,0 Толшина стенки 5» мм, ±12,5% 9,19 9,35 8,56 10,92 9,19 Наружный диаметр высадки Д, мм, ±1 81,8 91,0 119,1 119,1 130,2 Внутренний диаметр высадки й, мм, +1 % 54,0 (Д, Е) 44,4 <Д, Е) 82,6 (Д. Е) 76,2 СД, Е) 95.3 (Д, Е) 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 *1.1,9… 12.5 ! 1,9… 12,5 11,9… 12,5 11,9… 12,5 11,9…12,5 Ти п замка по ТУ 26 -0604-01 -88 1 ЗП-105-54 <Д. Е) ЗП-108-44 <Д, Е) ЗП-159-82 (Д. Е) ЗП-159-76 (Д, Е) ЗП-162-95 (Д, Е) ЗП-105-50 (Л, М) ЗП-159-76 (Л, М) ЗП-159-70 (Л) ЗП-162-89 (Л)

О

1				ЗП-159-63 1 (М>	ЗП-165-82 (М)
Резьба замковая по ГОСТ Р 50864-96	3-86	3-86	3-122	3-122	3-133
Наружный диаметр замка Д мм	104,8	108,0	158,8	158,8	161,9
Длина цилиндрической части ниппеля 1^,, мм, ±6,4 %	179,5	179,5	179,5	179,5	179,5
Длина цилиндрической части муфты £*,, мм, ±6,4 %	229,6	242,3	255,0	255,0	255,0
Масса I м гладкой трубы, кг	14,48	18,34	22,31	27,84	26,71
Масса двух высадок, кг	1,09 (Д, Е)	2,00	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 одного 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)

Рис. 5.2. Стальная бурильная труба с утолщенными стенками

|8УХ

Сі

Таблица 5.12 Основные параметры стальных бурильных труб с увеличенной толщиной стенки Наруж­ный диаметр трубы Д мм Диаметр замка Д, мм Диаметр трубы по высадке Д, мм Диаметр трубы в утолщен­ной части Д, мм Внутрен­ний диа­метр тру­бы (!, мм Резьба по стан­дарту АР1 (ГОСТ Р 50864-90) 89 120,6 92,1 101,6 52,4 ♦ 1 А N038(3-102) 102 133,4 104,8 114,3 63,5 1Ч1С40(3-108) 114 158,8 117,5 127,0 65,1 1МС46(3-122) 127 185,1 130,2 139,7 76,2 Г^С50(3-133) 140 177,8 147,6 152,4 85,7 5 ,/2РН(3-147) 168 209,6 171,5 177,8 101,6 6’/»<3-171)

Изготовители: Синарский трубный завод — типов ПК, ПН, ПВ-73, ПК-127, БВ-73, БК-73, БН-73-114, Таганрогский метал­лургический завод — типа ПК-127.

Выпускаются стальные бурильные трубы с утолщенными стен­ками (рис. 5.2), предназначенные для установки их между утяже­ленными и обычными бурильными трубами. Основные параметры стальных бурильных труб с увеличенной толщиной стенки приве­дены в табл. 5.12.

Изготовитель: Сумское производственное объединение им. М. В. Фрунзе.

Комментарии запрещены.