Технология производства труб бурильных труб

Бурильные трубы: их виды, характеристики и применение в скважинах различного назначения

Трубы для бурения входят в состав бурильных установок. Они выполняют роль связующего звена между режущим инструментом (долотом) и бурильной аппаратурой. Эти детали нужны для спуска в скважину, образования нужного вращения и нагрузки, а также подъёма рабочих инструментов со дна скважины на поверхность. Помимо этого, они осуществляют подачу бурильного раствора, который выполняет функцию охлаждения режущего элемента. Скважины, которые бурят с помощью бурильного оборудования, классифицируются по продуктам добывания (нефть газ, вода и прочее).

Для бурения скважин применяются особый тип труб с высокими прочностными характеристиками

Особенности бурильных труб

Технология производства бурильных труб подразумевает отсутствие соединительных швов. Соединение таких изделий производится с помощью замков, которые имеют специальную резьбу. В случае, если они входят в состав колонной конструкции, их объединение между собой выполняется с помощью специальных ниппелей. Производство бурильных деталей регламентируется необходимыми государственными нормами и стандартами. Изделия могут быть с квадратным или круглым сечением.

По материалу изготовления бурильные трубы бывают двух типов.

Стальные бурильные трубы. Самый распространённый вид. Труба СБТ может обладать диаметром от 34 до 168 мм. Чаще всего в бурильных работах используются детали с диаметром 60 мм. С помощью их осуществляется так называемое колонковое бурение, при котором долото вращается очень быстро, и разрушение породы происходит по кольцу, а не по всей площади забоя. Трубы стальные бурильные (СБТ) отличаются повышенной надёжностью. Они могут использоваться при добыче алмазов.

Лёгкие сплавы. Детали из лёгких сплавов имеют некоторые особенности в строении (например, утолщённые концы и круглое сечение). Бурильные легкосплавные трубы имеют толщину стенки от 9 до 17 мм.

Важно! В производстве бурильного оборудования используется метод прессовки. Материал, который подвергается прессовке, должен быть предварительно обработан термическим путём для повышения своих технических характеристик. Стыковка таких деталей производится с помощью замков. Замки имеют более лёгкую конструкцию.

Чтобы повысить показатели прочности, используют метод, с помощью которого концы детали утолщаются. К оконцовке трубы путём сварки присоединяют специальную муфту и замковый ниппель. На производстве такого рода требуется повышенный контроль, соблюдаются все требования и нормы безопасности. Повышенная система мониторинга качества является гарантией того, что оборудование будет выполнено качественно и прослужит долгое время.

Бурильные трубы из стали — самый распространенный вид подобных изделий

Одной из самых важных характеристик, которой должны обладать трубы бурильного типа, — это устойчивость к коррозии. Эта характеристика обусловлена особенностями применения данных деталей. Нужных антикоррозийных показателей добиваются путём нанесения на поверхность заготовки защитного слоя, который может быть представлен бесцветным лаком или другим веществом. Защита резьбы и соединительных деталей труб осуществляется с помощью специальной антикоррозийной смазки.

Виды и характеристики бурильных труб

Бурильные изделия разделяют по типу конструкции на:

  1. Цельные. При производстве таких изделий используется монолитная заготовка с утолщениями на концах. Такие элементы подвергаются сначала термическому закаливанию, а затем обрабатываются механическим путём.
  2. Сборные. В отличие от цельных деталей, в производстве сборных применяют горячекатаную заготовку. На таких деталях есть специальные приспособления, которые с помощью завинчивания крепят на концах труб.

Помимо этого трубы классифицируются по материалу, который лежит в основе их производства. Как было сказано выше, такими материалами могут выступать сталь (для производства бурильных труб сбт) или лёгкие сплавы, из которых делают, соответственно, легкосплавные изделия.

У разных производителей бурильные приспособления могут отличаться по ряду признаков, но в большинстве случаев их подразделяют на три основных типа: обычные, утяжелённые и ведущие.

Обычные бурильные трубы имеют тонкие стенки и применяются для бурения в нетвердых типах грунта

Обычные

При изготовлении деталей обычного типа используются только алюминиевые сплавы и составы из стали. Главным отличием этого вида можно назвать наличие круглого сечения в поперечном направлении. Они являются тонкостенными (толщина стенки колеблется от 4.75 до 11 мм). Для их стыковки между собой используют специализированные замки, которые оснащены резьбой конического типа. Труба легкосплавная буровая (относящаяся к этому типу) обычно подвергается специальной процедуре для увеличения прочностных характеристик. Их концы принято утолщать, что помогает им более качественно и длительно функционировать.

Утяжеленные бурильные трубы

Производятся в основном из стали и обладают круглым сечением. Начальный материал представлен поковкой, которую для усиления качественных характеристик подвергают механической или же термообработке. Такие детали осуществляют необходимую для усиления бурения нагрузку на инструмент. Помимо этого, конструкция из такого вида изделий обладает повышенной прочностью.

В случае, если форма скважины при бурении искривляется, применяются утяжелённые бурильные трубы с квадратной разновидностью сечения. Если такая деталь является ведущей, её монтируют сверху колонны. Утяжелённые изделия могут обладать помимо обычных типов сечения ещё и шестигранным.

Толщина стенок у утяжелённого типа изделий варьирует от 16 до 50 мм. Их объединение в бурильную конструкцию происходит с помощью обычной резьбы. Каждая такая деталь имеет специальный маркер «УБТ». Как правило, их используют в обычных условиях. Глубина, на которой они могут осуществлять работу, колеблется от 2000 до 2500 м. Диаметр наружный такой трубы может быть от 79 до 279 мм.

Тяжелые трубы отличаются большой толщиной стенки и соединяются при помощи резьбы

Помимо этого, эти изделия переносят большую часть нагрузки (из-за того, что помещаются вверху всей конструкции). Для того, чтобы выдерживать её, такая буровая труба производится с уменьшенными размерами – она более короткая, нежели прочие типы.

Ведущие

Имеют многогранное сечение. Очень часто их размещают в верхней части колонны (оттуда и название). Отличительная черта этих изделий заключается в том, что они обладают четырёхгранными, шестигранными и восьмигранными видами сечения. Этот вид труб не бывает укороченным, как утяжелённые бурильные трубы. Но, для того, чтобы выдерживать огромные нагрузки, их стенки утолщают. Процесс утолщения происходит при помощи различных типов высадки. Высадка может быть внутренней, наружной или комбинированной.

Важно! Существуют непостоянные, рассыпчатые типы горных пород. К ним относятся: гравий, песок, щебень. Проникновение сквозь такую почву влечёт за собой быстрый износ бурильного оборудования. Бурильные и обсадные изделия, осуществляя работу в таких условиях, гораздо быстрее выходят из строя. Помимо этого, неустойчивые грунты могут содержать повышенное количество металлов, а, соответственно, и высокий коэффициент жёсткости воды.

Другие типы бурильных труб

Помимо вышеперечисленных, встречаются и другие типы труб для бурения. Например, существует вид, в котором замки навинчиваются на деталь. Концы таких изделий могут выходить наружу или внутрь. Их длина колеблется от 6 до 11.5 м. Они всегда помечаются маркировкой «ТБВК», если высадка проходит внутрь, и «ТБНК» — при наружной.

Ещё одна разновидность труб, о которой стоит упомянуть — это детали с приваренными концами. Их используют при прохождении через сложные типы породы.

Разработка бурильных приспособлений не стоит на месте и в будущем наверняка будут придуманы новые типы труб, функциональные характеристики которых будут гораздо выше, чем у нынешних. На сегодняшний же день существующие типы бурильных труб имеют все необходимые свойства для эффективной работы в добывающей сфере.

Технологии производства

Карбонитрирование замковых соединений приводит качество выпускаемых бурильных труб, в том числе, к соответствию требованиям ГОСТ 51245-99 «Трубы бурильные стальные универсальные». На весь ассортиментный ряд получен сертификат соответствия данному ГОСТу — № РОССRU.НО12.Н00217.

Руководствуясь вышесказанным, в технологический процесс производства бурильных труб была введена машина сварки трением. Для повышения качества продукции разработан и внедрён метод контроля соосности сварных швов с использованием системы контроля соосности СКС 10.02.

  1. Входной контроль поступающего сырья. Проводятся лабораторные испытания каждой партии поступающего сырья. Только после положительного заключения сырье поступает в производство.
  2. Пошаговый контроль согласно карте технологического процесса. Любая технологическая операция считается выполненной только после приемки ОТК.
  3. При производстве труб бурильных особое внимание уделяется качеству сварного соединения. Для обеспечения этого разработана технологическая инструкция по контролю качества сварного шва.
  4. Разработан и внедрён метод контроля соосности сварных швов с использованием системы контроля соосности СКС 10.02.
  5. Испытания готовой продукции на соответствие технологическому регламенту.

Термообработка

Бурильные трубы работают в тяжелых условиях. Основными факторами, влияющими на износ и как следствие, выход из строя бурильных труб являются абразивное трение и знакопеременные нагрузки.

Для обеспечения надлежащего качества термической обработки выпускаемых на нашем предприятии наконечников предусмотрены:

  • Входной контроль марки стали, проверка качества в лаборатории химического анализа;
  • Механические испытания (на разрыв и ударную вязкость);
  • Термическая обработка: улучшение, закалка;
  • Химико-термическая обработка: цементирование, азотирование, карбонитрирование;
  • Контроль твердости деталей после термической обработки.
Читайте также  До запорной арматуры отопление ответственность

Механическая обработка

Проектируя наше производство, за основу была выбрана модульная структура производства. Были разработаны и детально проработаны части технологического процесса по изготовлению отдельных элементов бурильной трубы. В результате такой технологической организации появилась возможность из имеющихся модулей комбинировать различные исполнения продукции, не снижая ее качества. Подбирая оборудование и разрабатывая технологический процесс, нами были применены как универсальные станки, так и станки с ЧПУ. На первых этапах механической обработки, где не требуется высокая точность, используется универсальное оборудование, оснащенное специальными крепежными приспособлениями и кондукторами. Окончательная же обработка производится на станках с ЧПУ.

Такой подход позволяет использовать нам, где это возможно, недорогое в обслуживании оборудование, а там где это необходимо, высокоточное. При этом во всех случаях влияние человеческого фактора сведено к минимуму. Все это позволяет получать продукцию стабильно высокого качества по оптимальным ценам.

Принимаем заказы на производство механической обработки деталей. Возможно выполнение следующих технологических операций:

1. Отрезная на ленточнопильных станках

3. Токарная обработка на станках с ЧПУ

4. Фрезерная обработка на станках с ЧПУ

9. Зубофрезерная и зубодолбёжная обработка

Возможна термическая, химико-термическая обработка в процессе механической обработки (см. раздел термическая обработка)

Елизарьев Евгений Анатольевич 8-961-874-03-72; e230371@yandex.ru

Сварка трением

На сегодняшний день существует огромное число видов сварок металлов и других материалов. По большому счету все виды сварок делятся на два основных подвида:

1. Сварка с оплавлением кромок основного металла;

2. Сварка давлением (т.е. без оплавления кромок основного металла) (не путать с пайкой. )

3. Сварка трением относится к подвиду сварок давлением, соединение металла происходит в твердой фазе, при температуре ковки.

На нашем производстве применяется соосная сварка трением встык.

В процессе сварки начинают поочередно возникать и разрушаться атомные связи, силы трения возрастают. Пятно контакта растет до тех пор, пока вся поверхность сварки одной детали не приблизится к поверхности другой на расстояние атома. Происходит объединение атомных «облаков». Разрушение атомных связей сопровождается мощным выделением тепла, в результате происходит локальный нагрев зоны сварки. Металл, нагретый до температуры ковки, в малом объеме становится пластичным и часть его выходит в «грат», вынося с собой окислы из зоны соединения.

В результате сварки трением образуется качественное соединение деталей, при этом шов имеет прочность не ниже прочности основного металла. В процессе сварки зона соединения остается герметичной, что исключает соединение металла с атмосферным кислородом и азотом, поэтому нет необходимости зачищать зону сварки, кроме того окислы имеющиеся на торцах деталей до сварки вытесняются в «грат». Все эти факторы обеспечивают сварку металла без примесей. Как следствие, получаем высокое стабильное качество соединения.

Карбонитрирование

ООО «Сибстройинвест-М» перешло на выпуск труб бурильных с замковыми соединениями, выполненными с поверхностным упрочением по технологии карбонитрирования в вакуумных печах.


  • Карбонитрирование — это один из технологических процессов химико-термической обработки, применяемый для увеличения твердости поверхностного слоя деталей. В данном процессе происходит насыщение поверхностного слоя стали углеродом (С) и азотом (N). Основное назначение процесса – повышение износостойкости, усталостной прочности и подавление эффекта «холодной сварки» при свинчивании замковых соединений.
  • Вакуумное карбонитрирование — это химико-термический процесс, производимый в автоматизированных вакуумных печах. Термическая обработка в вакуумной печи исключает образование окислов на поверхности замка. Отсутствие окислов и автоматизация позволяет сделать процесс карбонитрирования абсолютно регулируемым и контролируемым. За счет прецизионного контроля концентрации аммиака и углерода, поддержания температурного графика и графика насыщения углеродом и азотом имеется возможность регулировать глубину и микротвердость карбонитрированного слоя на каждой детали, подвергнутой химико-термической обработке. Глубина поверхностного слоя составляет 200 мкм твердостью HV650. Глубина «белого» слоя составляет 8мкм.

Автоматизация процесса позволяет получить 100% повторяемость заданных параметров на каждом изделии.

Карбонитрирование замковых соединений приводит качество выпускаемых бурильных труб, в том числе, к соответствию требованиям ГОСТ 51245-99 «Трубы бурильные стальные универсальные». На весь ассортиментный ряд получен сертификат соответствия данному ГОСТу — № РОССRU.НО12.Н00217.

Наработка до отказа резьб, прошедших химико-термическое улучшение, составляет не менее 800 циклов свинчивания-развинчивания при соблюдении требований «Инструкции по сборке и эксплуатации бурильных труб с приваренными замками «ТМК TDS».

научная статья по теме НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ПРОИЗВОДСТВЕ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ ПОВЫШЕННОГО КАЧЕСТВА Металлургия

Цена:

Авторы работы:

Научный журнал:

Год выхода:

Текст научной статьи на тему «НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ПРОИЗВОДСТВЕ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ ПОВЫШЕННОГО КАЧЕСТВА»

НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ПРОИЗВОДСТВЕ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ ПОВЫШЕННОГО КАЧЕСТВА

©Ю.В.Бодров, П.Ю.Горожанин, А.И.Грехов, С.Ю.Жукова, М.НЛефлер, С.Р.Агаев

ОАО «Синарский трубный завод», ЗАО «Трубная металлургическая компания»

Интенсификация бурения, применение горизонтального бурения, освоение технологии забуривания боковых стволов для ремонта и восстановления скважин вызвали необходимость обеспечения качественных показателей, ранее не оговоренных в НТД на бурильные трубы. Для повышения эксплуатационной надежности труб в сложных условиях бурения на Синарском трубном заводе выполнен комплекс работ по совершенствованию всего технологического цикла изготовления бурильных труб. Разработана современная технология производства высокопрочных бурильных труб повышенной эксплуатационной надежности из специальных сталей, основанной на применении:

— трубной заготовки высокой степени чистоты из металла, полученного способом непрерывной разливки;

— термической обработки с использованием современного оборудования;

— индукционной термической обработки зоны сварного соединения, обеспечивающей точное соблюдение заданной ширины термообработанной зоны;

— использовании эффективных и надежных способов неразрушающего контроля.

Для изготовления труб применяется заготовка производства ОАО «НТМК». Комплекс технологического оборудования НТМК включает в себя установки вне-печной обработки стали, десульфурации, вакууматор, МНЛЗ с использованием защиты струи металла от окисления и др. Применяемое оборудование обеспечивает производство трубной заготовки с высокой степенью чистоты по неметаллическим включениям, с содержанием серы в металле заготовки не более 0,010%, фосфора 0,015%, азота 0,008%, с концентрацией водорода не более 1,5 ррт, кислорода — 25 ррт.

Подход к выбору марки стали определялся необходимостью достижения при закалке заданной прокаливаемости тела трубы и утолщенных высаженных концов. Это обусловило использование для изготовления труб хромомолибденовых сталей, микролегированных сильными кар-бидообразующими элементами. Для изготовления замков традиционно использовалась сталь 40ХМФА.

Процесс изготовления бурильных труб включает большое число технологических операций, каждая из которых вли-

яет на конечное качество продукции. При этом определяющую роль играет термическая обработка, проводимая с целью получения однородной микроструктуры и равномерных свойств по всей длине трубы, включая высаженные концы.

Термическая обработка производится в современном термическом отделении, включающем печи с шагающими балками для нагрева под закалку и отпуск. Оборудование позволяет осуществлять равномерный нагрев с высокой точностью (±5 °С) в заданном узком температурном интервале как по периметру, так и по длине трубы при ее непрерывном вращении.

Закалка труб осуществляется в спрейере, состоящем из семи автономно регулируемых секций. Скорость охлаждения по длине спрейера регулируется изменением суммарной площади отверстий и расходом воды на секции.

Управление процессами нагрева и охлаждения труб осуществляется с помощью АСУ, что позволяет производить качественную закалку труб.

Разработаны режимы термической обработки труб из сталей типа ЗОХМА, 26ХМФА и 32ХМА, обеспечивающие требуемый уровень и равномерность свойств для групп прочности по отечественным НТД и API 5D Е (Е-75), Л (Х-95), М (G-105) и Р (S-135).

Закалка производится при следующих параметрах: температура нагрева труб на 50-60 °С выше точки Ас3, выдержка — не менее 30 мин; режим охлаждения: высокая скорость охлаждения (60-80 °С/с) в интервале

Прилегающая к переходной

а„ =931,98 Н/мм-а, =850.64 Н/мм: 5s =15,2% 60,0

=938,84 Н/мм» =854,56 Н/мм2 = 15,8%

=931,00 Н/мм» =842,80 Н/мм2 =17,0% = 61,5

ав =940,80 Н/мм2 ат =871,22 Н/мм2 б5 =19,0% v|/ = 62,5

Рис. 1. Распределение механических свойств ( 689 Н/мм2, от=620-818 Н/мм2, 85>14%, Т^50% по ТТ 161-1267-2003 успешно эксплуатируется в УЗБС и КРС ОАО «Сургутнефтегаз».

Образцы от опытно-промышленной партии бурильных труб ПН (КПН) 73×9,19мм группы прочности М с фактическими значениями ав=958-1120 Н/мм2, ст=914-1020 Н/мм2, 85=15,2-17,5%, у=57-60%, при нормативных значениях ов>882Н/мм2, от=834-1030 Н/мм2, 85>12%, Ч>>50%, изготовленной поТТ 161-1286-2003, прошли стендовые испытания в ОАО «ВНИИТнефть».

В процессе испытаний подтвердилось соответствие труб требованиям ТТ 161-1286-2003 и ТУ 14-3-1571-88 по усталостной прочности при знакопеременных нагрузках (ст.^157 Н/мм2). Трубы не разрушились после 107 (10 млн) циклов нагружений. При испытании на предельный крутящий момент бурильные трубы выдержали без разрушения момент скручивания 29,4 кДж (предельный Мкр для испытательного стенда) при норме 21,9 кДж.

Таким образом, подтверждено, что примененные материалы и технология обеспечивают производство высокопрочных бурильных труб групп прочности до М (G-105) и определена возможность изготовления бурильных труб группы прочности Р (S-135) по отечественным НТД и API 5D.

Читайте также  Сигнальные патроны для ракетницы трубчатый

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Пoхожие научные работы по теме «Металлургия»

БАРИЧКО Б.В., ЗИНЧЕНКО А.В., КРАЙНОВ В.И., КРОПАЧЕВ В.С., ФАРТУШНЫЙ Р.Н. — 2008 г.

Сварные толстостенные бурильные трубы от ПКНМ

Производство, технология, эксплуатационные преимущества

Welded thick-walled drill pipes from POMBC
Production, technology, operational advantages

S. DOLGIKH, V. ZHARENNIKOV, D. LUKOYANOV, «Perm Oil Machine Engineering Company» LLC

В «Пермской компании нефтяного машиностроения» создан производственный комплекс по изготовлению сварных труб бурильных толстостенных (ТБТ). Разработанная по программе импортозамещения технология позволяет обеспечить повышенные эксплуатационные качества ТБТ, повысить энергоэффективность и снизить материалоемкость.

In the Perm Oil Machine Building Company, a production complex for the production of welded thick-walled tubular pipes (TWTP) has been created. The technology developed under the program of import substitution allows to provide increased operational qualities of TWTP, to increase energy efficiency and to reduce the material consumption.

Повышение качества, надежности и эксплуатационных характеристик толстостенных бурильных труб (ТБТ) является важной и актуальной задачей нефтяного машиностроения.

В основу решения этой задачи в «Пермской компании нефтяного машиностроения» (ПКНМ) положена идея раздельного изготовления замковых частей и тела трубы (по аналогии с производством стальных бурильных труб (СБТ)), что позволило в полной мере задействовать имеющиеся на предприятии технологии упрочнения и механической обработки.
Проведен анализ нормативно-технической документации по данному вопросу, в том числе таких авторитетных документов как DS-1, API-7-1 и на их основе разработаны техусловия на бурильные трубы.
Сравнительные механические характеристики толстостенных бурильных труб даны в табл. 1.

Таким образом, требования к механическим характеристикам ТБТ по Техническим условиям ПКНМ – выше, чем требования по стандартам API-7-1 и DS-1.
Для изготовления сварных ТБТ создан новый производственный комплекс «Линия сварки трением ЛСТ-2».
Это сразу решило ряд конструкторских, технологических и производственных проблем.
Во-первых, удалось повысить важные эксплуатационные характеристики, – такие, как максимально допустимый момент кручения, число циклов свинчивания, возможность длительной работы при низких температурах.
Во-вторых, появилась возможность выпускать ТБТ длиной до 12,5 м (ранее эта возможность ограничивалась отсутствием проката необходимого сортамента и качества в РФ), при этом увод отверстия при сверлении проката уменьшился, так как тело трубы и замки обрабатываются отдельно.

В-третьих, произошло значительное сокращение расхода металла и энергоресурсов при производстве труб, за счет повышения коэффициента использования металла (например, для трубы ТБТ-К1-168-127-76 длиной 12500 на 14 %)
Производственный комплекс «Линия сварки трением ЛСТ-2» (рис. 1) проектировался совместно с предприятием КТИАМ при участии ВНИИТВЧ. Он рассчитан на изготовление 1000 сварных труб в месяц.
Состав оборудования ЛСТ-2:
• Полуавтомат сварки трением ПСТ-150Т;
• Установка ТВЧ для нормализации зоны сварного шва;
• Установка ТВЧ для закалки зоны сварного шва;
• Установка ТВЧ для отпуска зоны сварного шва;
• Токарный станок для расточки отверстия и наружной проточки стыка;
• Установка для шлифовки зоны стыка;
• Агрегат испытаний на изгиб;
• Стенд для контроля геометрии, УЗК, МПД сварного шва;
• Транспортный загрузочно-разгрузочный комплекс.
При создании комплекса были решены следующие основные технологические задачи:
• Качественная сварка трубы и замка с большими толщинами свариваемых поверхностей (по сравнению с аналогичными стальными бурильными трубами (СБТ) свариваемая площадь увеличилась на 29 %)
• Обеспечение требуемых механических характеристик зоны сварного шва с помощью специальных циклов термообработки (нормализации, закалки и отпуска).
Для контроля механических характеристик элементов бурильной трубы (тела трубы, бурильного замка, зоны сварного шва) в ПКНМ используется самое современное и высокоточное автоматизированное оборудование (рис. 2):
• Маятниковый копер BRA342038301 производства Zwick Roell (контроль ударной вязкости);
• Машина для испытаний Z250 производства Zwick Roell BT12-FP250SR.A4K (контроль σт, σв, δ);
• Измерительный проектор Mitutoyo PJ-A3000 (контроль профиля резьб, в т.ч. лицензионных);

• Анализатор фрагментов микроструктуры твердых тел SIAMS 800 на базе микроскопа «Nikon Eclipse MA100» с камерой «SIMAGIS 3M-28» (контроль микроструктуры материалов)»;
• Твердомер для измерения твердости по методу Бринелля (Твердомер ИТБ-3000-АМ) + программное обеспеченье M-test;
• Твердомер для измерения твёрдости по Виккерсу и Кнупу с цифровым дисплеем (твердомер по микровиккерсу HVS-1000);
• Микротвердомер для измерения твердости по Виккерсу (Микротвердомер ПМТ-3);
• Твердомер для измерения твердости металлов по методу Бринелля (твердомер ТБ-3000);
• Спектрометр эмиссионный МСА-II (контроль химическолго состава сталей),
Требуемая идентификация и прослеживаемость результатов обеспечивается Системой менеджмента качества предприятия, которая ежегодно проходит аттестацию по стандарту API Q1.
Важно отметить, что замки и тело бурильной трубы изготавливаются непосредственно на нашем предприятии, и это позволяет за счет правильно выбранного состава трубы повышать эксплуатационные характеристики трубы в целом. Из диаграммы, приведенной на рис. 3, видно, что увеличение σт замка с 758 МПа до 900 МПа повышает допускаемый крутящий момент для трубы
ТБТ-К-127-89-57/3-102 с 72 кНхм до 85.5 кНхм.
Технологически повышение механических характеристик замка в ПКНМ обеспечивается применением модифицированных сталей. Для этого разработаны микролегированные Ni, B, Mo марки сталей 40ХГМА mod1 и 40ХГМА mod2. Это позволило на 20 % повысить предел текучести σт до 900МПа и выше. По техническим соглашениям эту сталь для нас серийно выпускает Оскольский и Волжский металлургические заводы (патент на модифицированные стали находится в стадии оформления).
Обработка замковых резьб на относительно коротких деталях (замках) позволяет применять имеющиеся на предприятии высокоточные станки мод. PUMA 4100LC и 4100LMC для качественного изготовления премиальных лицензионных двухупорных высокоточных резьб, что также существенным образом повышает прочностные характеристики труб (поскольку, согласно диаграммы рис. 3, имеются дополнительные возможности по увеличению максимально допустимого Мкр трубы в целом при увеличении Мкр замка). Кроме того использование премиальных резьб повышает такие эксплуатационные характеристики, как герметичность, сопротивление смятию и изгибу. Кроме выпускаемых по стандарту API резьб серии NC и Reg в настоящее время ПКНМ имеет лицензионные соглашения с ТМК и Hilong на производство резьб TMK UP TDS, TMK UP EXD, TMK UP FMC, TMK UP CWB, HLDS, HLIDS, HLST. Также предприятие выпускает продукцию с собственными премиальными резьбами З-81, З-83 и резьбами серии Z2.
В соответствии с требованиями и рекомендациями нормативных документов (API 7-1, DS-1) проводится холодное деформирование впадин резьб и выполняются разгрузочные канавки для повышения усталостной прочности резьбовых соединений.
Для повышения износостойкости резьбовых поверхностей специалистами предприятия под руководст­вом ведущего специалиста в области азотирования в РФ В.В. Богданова разработана технология неизотермического ионно-вакуумного азотирования бурильных переводников (защищенная патентом 2428504), которая с успехом была применена при изготовлении сварных труб. Это позволило увеличить число циклов свинчивания труб до 900 (в том числе и при низких температурах), что более чем достаточно для эффективной эксплуатации.
Износ наружной поверхности труб предотвращается нанесением твердосплавных поясков с использованием наплавочных материалов, сертифицированных по стандарту NS-1 (Castolin, Duraband).

Таким образом, с применением новой технологии получения ТБТ создана премиальная сбалансированная труба, обеспечивающая в полной мере импортозамещение продукции фирм Vallourec, Grant Prideco, Tenaris, представленных на отечественном рынке.
В целом разработанная и реализованная в ПКНМ технология производства сварных ТБТ решает общегосударственные задачи импортозамещения, повышения энергоэффективности и поэтому была поддержана Российским Фондом промышленности, выделившим для этого льготный кредит.
В заключение отметим, что повышение качества и надежности бурового оборудования по-прежнему является актуальной задачей нефтяного машиностроения, поскольку ее решение позволяет обеспечить сохранение и развитие ресурсной базы добывающих отраслей промышленности. Кроме того, сложность и разнообразие геологических условий новых месторождений нефти и газа ставит новые цели по повышению эксплуатационных характеристик бурильных труб, входящих в состав буровой колонны.

ГОСТ Р 51245-99 Трубы бурильные стальные универсальные. Общие технические условия

Другие типы бурильных труб

Помимо вышеперечисленных, встречаются и другие типы труб для бурения. Например, существует вид, в котором замки навинчиваются на деталь. Концы таких изделий могут выходить наружу или внутрь. Их длина колеблется от 6 до 11.5 м. Они всегда помечаются маркировкой «ТБВК», если высадка проходит внутрь, и «ТБНК» — при наружной.

Ещё одна разновидность труб, о которой стоит упомянуть — это детали с приваренными концами. Их используют при прохождении через сложные типы породы.

Разработка бурильных приспособлений не стоит на месте и в будущем наверняка будут придуманы новые типы труб, функциональные характеристики которых будут гораздо выше, чем у нынешних. На сегодняшний же день существующие типы бурильных труб имеют все необходимые свойства для эффективной работы в добывающей сфере.

Читайте также  Длина арматуры запорной арматуры шаровой кран

Виды буровых труб

Бурильные трубы подразделяются на обычные, ведущие, утяжеленные. Обычные БТ выпускают с толщиной стенок от 4,75 до 11 мм. Они имеют круглое сечение, изготавливаются из стали и легких сплавов. Концы конструкций утолщаются для придания им большей прочности.

Ведущие БТ ставятся вверху колонны, их цель – передача вращательного момента от буровой установки. Эти детали выпускают с многогранным сечением (со сторонами квадратного сечения 155, 140, 112 мм). Чтобы изделия могли выдерживать значительные нагрузки, их стенки утолщают.

Утяжеленные БТ используют в нижней части колонны для увеличения ее жесткости. Они более короткие, имеют толстые стенки (16-50 мм, иногда даже больше).

Особенности бурильных труб

Технология производства бурильных труб подразумевает отсутствие соединительных швов. Соединение таких изделий производится с помощью замков, которые имеют специальную резьбу. В случае, если они входят в состав колонной конструкции, их объединение между собой выполняется с помощью специальных ниппелей. Производство бурильных деталей регламентируется необходимыми государственными нормами и стандартами. Изделия могут быть с квадратным или круглым сечением.

По материалу изготовления бурильные трубы бывают двух типов.

Стальные бурильные трубы. Самый распространённый вид. Труба СБТ может обладать диаметром от 34 до 168 мм. Чаще всего в бурильных работах используются детали с диаметром 60 мм. С помощью их осуществляется так называемое колонковое бурение, при котором долото вращается очень быстро, и разрушение породы происходит по кольцу, а не по всей площади забоя. Трубы стальные бурильные (СБТ) отличаются повышенной надёжностью. Они могут использоваться при добыче алмазов.

Лёгкие сплавы. Детали из лёгких сплавов имеют некоторые особенности в строении (например, утолщённые концы и круглое сечение). Бурильные легкосплавные трубы имеют толщину стенки от 9 до 17 мм.

Важно! В производстве бурильного оборудования используется метод прессовки. Материал, который подвергается прессовке, должен быть предварительно обработан термическим путём для повышения своих технических характеристик. Стыковка таких деталей производится с помощью замков. Замки имеют более лёгкую конструкцию.

Чтобы повысить показатели прочности, используют метод, с помощью которого концы детали утолщаются. К оконцовке трубы путём сварки присоединяют специальную муфту и замковый ниппель. На производстве такого рода требуется повышенный контроль, соблюдаются все требования и нормы безопасности. Повышенная система мониторинга качества является гарантией того, что оборудование будет выполнено качественно и прослужит долгое время.

Бурильные трубы из стали — самый распространенный вид подобных изделий

Одной из самых важных характеристик, которой должны обладать трубы бурильного типа, — это устойчивость к коррозии. Эта характеристика обусловлена особенностями применения данных деталей. Нужных антикоррозийных показателей добиваются путём нанесения на поверхность заготовки защитного слоя, который может быть представлен бесцветным лаком или другим веществом. Защита резьбы и соединительных деталей труб осуществляется с помощью специальной антикоррозийной смазки.

Обсадные трубы | ХимСтальКомплект

Главная / Продукция / Бурильные трубы и буровое оборудование / Обсадные трубы
[singlepic=182,150,150,,left]Обсадные трубы применяются для крепления стенок нефтяных и газовых скважин. Наше предприятие производит обсадные безмуфтовые сварные прямошовные с приварными соединительными деталями (ТБОС) большого диаметра с приваренными соединительными деталями.

Сортамент обсадных труб

Условный диаметр трубы, мм Наружный диаметр трубы, мм Внутренний диаметр трубы, мм Толщина стенки трубы, мм Длина трубы, мм Масса 1п.м гладкой трубы, кг

324 323,9 306,9 8,5 9000 — 12000 66,1
324 323,9 304,9 9,5 9000 — 12000 73,6
340 339,7 320,3 9,7 9000 — 12000 78,6
351 351 333 9 9000 — 12000 75,9
351 351 331 10 9000 — 12000 84,1
377 377 359 9 9000 — 12000 81,7
377 337 357 10 9000 — 12000 90,5
406 406,4 387,4 9,5 9000 — 12000 93,2
406 406,4 384,2 11,1 9000 — 12000 108,3
426 426 406 10 9000 — 12000 102,7
426 426 404 11 9000 — 12000 112,6
426 426 402 12 9000 — 12000 122,5
473 473,1 450,9 11,1 9000 — 12000 125,9
508 508 485,8 11,1 9000 — 12000 136,3
508 508 482,6 12,7 9000 — 12000 155,1

Обсадные трубы изготавливаются по ТУ У 27.2-32698053-002-2004 (на базе ТУ У 322-8-13-95).

[singlepic=181,150,150,,left]Нашим предприятием налажен выпуск муфт ОТТМ для обсадных труб ГОСТ 632-80

Условный диаметр трубы Наружный диаметр трубы Толщина стенки трубы Внутренний диаметр трубы Масса 1м, кг Наружный диаметр муфты Длина муфты Масса муфты, кг

Трубы бурильные стальные

Стальные бурильные трубы (СТБ) — это трубы с приваренными замками, предназначенные преимущественно для роторного способа бурения, но также использующиеся при бурении с забойными гидравлическими двигателями.

Стальные бурильные трубы отечественной промышленностью изготавливаются следующих конструкций:

с высаженными внутрь концами (тип В ГОСТ 631-75) и навинченными замками по трубной конической резьбе треугольного профиля (см. рисунок);

с высаженными внутрь концами и коническими стабилизирующими поясками (тип ВК ГОСТ 631-75) и навинченными замками по трубной конической резьбе трапецеидального профиля (см. рисунок);

с комбинированной высадкой концов (внутрь и наружу) и наружной высадкой (типы ПК н ПН соответственно по техническим условиям ТУ 14-3-1571-88) и приваренными по высадке замками (см. рисунок).

Изготовители труб: Синарский трубный завод (СинТЗ)

623401 г. Каменск-Уральский Свердловской обл.

тел. 6-32-73 телетайп 348416, телеграф «Утро»;

Таганрогский металлургический завод (ТМЗ)

347928 г. Таганрог Ростовской обл., ул. Заводская, 1

тел. 5-03-02 телетайп 298202, телеграф «Прокат»;

Азербайджанский трубопрокатный завод (АзТЗ)

373200 г. Сумгаит, Азербайджан

тел. 3-99-11 (коммутатор) телетайп 142110,

телеграф Азтрубзавод, «Полад»

Изготовители замков: Орский машиностроительный завод

462406 г. Орск-6 Оренбургской обл.

тел. 9-02-52 телетайп 144513., телеграф «Стекло»

Машиностроительный завод им. С. М. Кирова

370036 г. Баку, Забрат-1, ул. Нариманова, 1

тел. 24-13-62 телетайп 142156, телеграф «Долото»;

Дрогобычский долотный завод (ДДЗ)

293720 г. Дрогобыч Львовской обл. ул. Тураша, 20

тел. 1-13-63 телетайп 734712, телеграф «Долотный»

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. 74.

Трубы бурильные с высаженными внутрь копирами, типа В (ГОСТ 631-75) характеризуются низкой усталостной прочностью на знакопеременный изгиб на 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.

Изготовители:

1. СинТЗ — трубы размером 127 мм;

2. ТМЗ — трубы размером 140 мм.

Типоразмеры труб и замков приведены в табл. 75.

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 уступа по торцу трубы и расточки внутри замковых деталей, а также повышенной статической прочностью на разрыв за счет применения трапецеидальной резьбы соединения труба-замок.

Типоразмеры труб и замков приведены в табл. 76.

Изготовители:

1. ТМЗ — трубы размерами 127 и 140 мм;

2. Машиностроительный завод им. С. М. Кирова —

замки ЗУК-162 для труб ВК-127;

3. Орский машиностроительный завод и ДДЗ —

замки ЗШК-178 для труб ВК-140.

Трубы бурильные с высаженными концами и приваренными к ним замками ТУ 14-3-1571-88) изготавливаются 3 х 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 из-за отсутствия концентраторов напряжения вследствие полного удаления внутреннего и наружного грата.

Изменение коэффициента утолщения высадки для труб различных групп прочности обеспечивает равнопрочность 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 в циркуляционной системе.

Установленная прочность бурильных труб всех групп прочности не менее s-1=16 кгс/мм 2 .

Механические свойства приведены в табл. 77, типоразмеры — в табл. 78, предельные нагрузки — в табл. 79.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: