Оборудование для добычи нефти и газа Том 1

Конусность резьбы, шаг резьбы, угол профиля резьбы трубы и муф­ ты проверяют гладкими калибрами или специальными приборами.

1.2.2. ТРУБЫ БУРИЛЬНЫЕ ГЕОЛОГО-РАЗВЕДОЧНЫЕ И МУФТЫ К НИМ

Трубы с высаженными внутрь концами, выпускаемые по ГОСТ 7909, применяются в основном при геолого-разведочном колонковом бурении, однако, их часто применяют и при подземном ремонте скважин.

Размеры труб и муфт соответствуют величинам, приведенным на рис. 1.2.4ивтабл. 1.2.6, 1.2.7.

Примечания

1. На концах труб на длине не более 100 мм от высадки допускается уменьшение наружного диаметра не более чем на 0,5 Л(м.

2. Допускаемые отклонения для внутреннего диаметра высаженной части труб: +1 мм, -2 мм, причём у торца труб минусовый допуск

Внутренняя поверхность высаженной части труб и переходная часть не должны иметь резких уступов. Овальность труб не должна выводить наружный диаметр за пределы допускаемых отклонений. Разностенность труб в гладкой и высаженной (в торце) частях не должна приво­ дить к увеличению толщины стенки сверх допускаемых отклонений.

Резьба муфт должна быть оцинкована, чистота поверхности резьбы должна быть не менее 5-го класса. Отклонение соосности резьб обоих концов муфт не должно превышать 0,5 мм в плоскости любого торца и 1,5 мм на длине 1м.

Трубы поставляют с навинченными на один конец муфтами. Трубы из стали группы прочности Д комплектуют муфтами из стали той же группы прочности. Трубы из сталей марок 36Г2С, 40Х и ЗОХГС ком­ плектуют муфтами из стали марки 36Г2С.

На каждой трубе на расстоянии не более 90 мм от одного из концов должны быть поставлены четкие клейма завода-изготовителя и указан размер наружного диаметра. Каждая партия труб и муфт должна сопро­ вождаться сертификатом.

1.2.3.ОБСАДНЫЕ ТРУБЫ

Вэтом разделе представлены номенклатура и размеры обсадных труб, применяемых в процессе эксплуатации скважин (табл. 1.2.8).

Наиболее часто при добыче нефти применяют обсадные трубы диа­ метром 146 мм с внутренним диаметром 130 мм и более (толщина стен­ ки до 8 мм) и 168 мм с внутренним диаметром 148 мм (толщина стенки до 10 мм). Для газовых скважин наиболее улотребимы обсадные ко­ лонны диаметром 168, 178, 219 и 273 мм.

в) кривизна труб на концевых участках, равных одной трети длины трубы, не должна превышать 1,3 мм на 1 м, кривизна всей грубы, т. е. стрела прогиба к середине трубы, не должна превышать 1/2000 длины трубы

На поверхности труб и муфт допускаются вырубка и зачистка де­ фектов (плен, расслоений, раковин, закатов, трещин, песочин) при ус­ ловии, что глубина их не превышает допускаемого минусового откло­ нения по толщине стенки.

Химический состав материала труб в стандарте не оговаривается, однако содержание серы и фосфора не должно быть более 0,045 % каж­ дого, а мышьяка не более 0,15 %.

Механические свойства труб и муфт соответствуют данным, приве­ денным в табл. 1.2.9.

П р и м е ч а н и е Для труб диаметром свыше 245 мм муфты могуг изготовлять из стали смежной группы прочности с пониженными механическими свойствами.

Трубы групп прочности К, Е, Л, М, Р подвергают термообработке. Кроме определения механических свойств материала трубы испы­

тывают также на сплющивание (табл. 1.2.10).

Таблица 1.2.10

Расстояние между параллельными плоскостями после испытания на сплющивание

Профиль и размеры профиля резьбы обсадных труб должны соот­ ветствовать величинам, указанным на рис. 1.2.6 и в табл. 1.2.11.

Рис. 1.2.6. Профиль резьбы обсадных труб по ГОСТ 632

Оси резьбовых концов муфты должны совпадать. Отклонения от соосно­ сти не должны превышать 0,75 мм в плоскости торца и 3 мм на длине 1м.

Резьба муфт должна оцинковываться или фосфатироваться. Провер­ ка резьбы осуществляется калибрами.

Обсадные трубы с высокогерметичными соединениями применяют­ ся в основном для глубоких газовых скважин, а также при аномально высоких пластовых давлениях. Выпускаются высокопрочные и высоко­ герметичные трубы марок ОТГМ1, ОТТГ1, ТБО-4, ТБО-5.

Трубы ОТГГ1, ТБО-4 и ТБО-5 помимо высокой прочности соедине­ ния при действии осевых нагрузок обеспечивают герметичность при давлении газа до 50 МПа (500 кгс/см2).

В трубах ОТТГ1, ТБО-4 и ТБО-5 соединения идентичны и обеспе­ чивают полную взаимозаменяемость при использовании этих труб. Трубы ОТТГ1, ТБО-4 и ТБО-5 отличаются способом выполнения кон­ цов. Трубы ОТТП соединяются с помощью муфт, трубы ТБО-4 (безмуфтовые) имеют высадку наружу, трубы ТБО-5 (безмуфтовые) имеют наружную высадку только с одного конца, где выполняется муфтовая часть соединения, так же как для труб ТБО-4, а другой конец полно­ стью соответствует трубе ОТТП (рис. 1.2.7 и 1.2.8).

Наружный диаметр соединений груб ТБО-4 и ТБО-5 на 9... 12 мм меньше наружного диаметра муфт обсадных труб по ГОСТ 632—64. При необходимости уменьшения габаритных размеров соединений труб ОТТГ1 муфты к ним могут быть выполнены с уменьшенным наружным диаметром.

Герметичность соединений труб ОТТГ1, ТБО-4 и ТБО-5 обеспечи­ вается коническими уплотнительными поверхностями, расположенны­ ми со стороны торца трубы.

Резьбовая часть этих соединений соответствует резьбовому соеди­ нению труб ОТТМ1. Переход с труб ОТТМ1 на трубы того же диаметра типа ОТТП, ТБО-4 и ТБО-5 может осуществляться без переводников.

В соединении предусмотрен контакт по внутренним упорным тор­ цам, фиксирующий заданный натяг при закреплении соединения. Ос­ новные размеры труб ОТТП, ТБО-4 и ТБО-5 и их резьбовых соедине­

Натяг резьбы трубы проверяют относительно торца трубы. Измери­ тельная плоскость резьбового и гладкого калибров-колец должна сов­ падать с торцом трубы или выступать над торцом не более чем на 2,5 мм для труб диаметром до 194 мм и не более чем на 3,0 мм для труб диа­ метром свыше 194 мм.

Натяг при ручном свинчивании муфты с трубой равен 14 мм. При докреплении машинным способом торец муфты должен совпадать с концом сбега резьбы (последней риской на трубе) или не доходить до конца сбега не более чем на 5 мм (1 нитка).

Разрушающая нагрузка для труб ОТТМ1 определяется как наимень­ шая из подсчитанных, исходя из условий разрушения по телу трубы в опасном сечении и условий выхода резьбы из зацепления вследствие уменьшения поперечных размеров трубы от удлинения при растяжении.

Разрушающую нагрузку по телу 'грубы в опасном сечении, находящем­ ся на расстоянии 14 мм от конца сбега резьбы, определяют по формуле

где D - номинальный наружный диаметр трубы; s - номинальная тол­ щина стенки; сгв - наименьший предел прочности при растяжении.

Разрушающую нагрузку при выходе резьбы из зацепления подсчи­ тывают по формуле

Рраз = л (s —0,5/7,) [<jBclc + Д£/ц, + 2hE[ / (р, - D tg (ф - Р)/21)], ( 1.2.2)

где Л,- глубина резьбы; а т - наименьший предел текучести при рас­ тяжении; dc - средний диаметр тела трубы в опасном сечении, равный D - ( s + И\/2); Д — диаметральный натяг свинченного соединения (см); £i - модуль упрочнения, принимаемый равным 50 ГПадля стали груп­ пы прочности Д, 35 ГПа - для стали группы прочности К и Е и 25 ГПа - для стали групп прочности Л и М; h - рабочая высота профиля (см)‘ р, - коэффициент Пуассона для пластической области, принимаемый равным 0,5; ф - угол трения, принимаемый равным 11°; р _ уГ0Л на. клона стороны профиля, воспринимающей растягивающую нагрузку /-длин а резьбы, находящаяся в зацеплении, / = (L - 0,014 W)- ^ _ 0бщая длина резьбы.

Обсадные трубы вместе с цементным кольцом герметизируют затрубное пространство скважин, разобщая пласты между собой и с внутренней полостью обсадной колонны. Поэтому часто выполняются

рода. Такие расчеты неооходимы, в частности, при проверКе Пр0ЧН0СТИ