Утяжеленные бурильные трубы с замками УБТСЗ

В некоторых случаях при бурении скважин, с целью повыше­ния износостойкости резьбы и прочности резьбового соединения, облегчения процесса ремонта, применяют утяжеленные буриль­ные трубы с замками с коническими стабилизирующими поясками (рис. 1.47). Замок УБТСЗ изготовляется высокопрочным с меха­ническими свойствами по ГОСТ 5286—75 из стали марок 40ХН, 40ХН2МА. Изношенный замок может быть легко заменен непос­редственно на буровой с использованием установки, размещенной на автомашине (трубы с замком собирают горячим способом).

Рис. 61. Утяжеленные бурильные трубы с замками УБТСЗ

ВНИИБТ разработаны кон­струкции УБТСЗ диаметрами 146, 178, 203 и 229 мм. Для соедине­ния трубы с замком применена трапецеидальная резьба ТТ бурильных труб ВК, НК (типы 3, 4 по ГОСТ 631—75): ТТ112х5, 08х Х1: 32, ТТ132Х5, 08Х1: 32, ТТ140Х Х5, 08Х1: 32 и ТТ160Х5, 08Х1: 32.

Отношение большего диаметра посадки к длине стабилизирую­щего пояска принято 1, 1—1, 5, а диаметра охватывающей детали (замка) к охватываемой (тру­бе—1, 2.

С целью повышения износо­стойкости и прочности резьбовых соединений и экономии легированных сталей применяют утяжелен­ные бурильные трубы с приваренными высокопрочными концами.

Рис. 62. Размеры утяжеленных бу­рильных труб УБТСЗ:

а — замок; 6 — труба

Приварка может быть осуществлена методами дуговой (под слоем: флюса) или контактной электросварки. Резьбовые концы длиной; 400—1500 мм изготовляют из легированной стали с механическими, свойствами по ГОСТ 5286—75. После приварки шов подверга­ется термообработке.

Для повышения износостойкости и прочности рекомендуется в УБТ применять резьбу IV профиля по ГОСТ 5286—75, т. е. 3-102 вместо 3-101 и 3-122 вместо 3-121. Использование такого профи­ля повышает износостойкость и прочность резьбовых соединений: примерно на 20—30%.

Для повышения динамической прочности и износостойкости при бурении в особо тяжелых условиях рекомендуется применение профилей резьб МК и СК-90 с увеличенным шагом (7 и 8 мм).

Износостойкость резьбы МК с крупным шагом (8мм) повышается на 60—65%, а предел выносливости — на 25%.

Резьбы СК-90 с углом профиля 90° рекомендуется применят в нижней части бурильной колонны при роторном способе бурения и больших затратах энергии на вращение колонны бурильных труб.

В рационально сконструированном резьбовом соединении УБТ отношение моментов сопротивления опасного сечения резьбы муф­ты к моменту сопротивления опасного сечения резьбы ниппеля, по экспериментальным данным, должно быть WM/WH=2, l, где WM — осевой момент сопротивления опасного сечения муфты на расстоя­нии 10 мм от меньшего торца ниппеля; WH — осевой момент соп­ротивления опасного сечения ниппеля на расстоянии 24 мм от упорного уступа.

Учитывая износ по наружному диаметру муфты, это отношение увеличивают на 20—30%. Во всех случаях, когда меньше 2, 1, раз­рушение будет происходить по муфте резьбового соединения.