Легкосплавные бурильные трубы

Легкосплавные бурильные трубы (ЛБТ) применяются в струк­турном, разведочном и эксплуатационном бурении, а также при капитальном ремонте скважин.

Выпускаются ЛБТ сборной конструкции (рис. 54) гладкие и с протекторным утолщением, беззамковой конструкции, а также для компоновки низа бурильной колонны с увеличенной толщиной стенки. ЛБТ сборной конструкции гладкие и с протекторным утол­щением изготовляются в соответствии с ГОСТ 23786—79 «Трубы бурильные из алюминиевых сплавов. Технические условия». По ГОСТ 23786—79 трубы подразделяются:

Рис. 54. Труба легкосплавная сборной конструкции:

/ — муфта; 2 — труба; 3 — ниппель

Рис. 55. Труба с внутренни­ми утолщениями

Рис. 56. Труба с внутренним и наружным протекторными утолщениями

По согласованию с потребителем допускается изготовление труб без резьбы и без замков. Номинальная длина труб без протекторного утолщения: диаметром 54 мм — 4, 5 м, 64 мм — 5, 3 м, от 64 до 110мм — 9, 0м и свыше 110мм—12, 0м. ЛБТ с протекторным утолщением поставляются длиной 12 м всех диаметров. Отклонения по длине +150 мм — 200 мм. Допускается 5% труб в партии с предельным отклонением по длине +300 мм, —350 мм.

ЛБТ изготовляются из алюминиевого сплава Д16 с химическим составом по ГОСТ 4784—74 в закаленном и естественно состарен­ном состоянии (Д16Т).

Кривизна на средней трети длины трубы не должна превышать 1, 5 мм на 1 м, а на остальных участках, исключая протекторное утолщение и места переходов от основного сечения трубы к утол­щениям, 1, 3 мм.

На наружной и внутренней поверхностях труб не допускаются раковины, трещины, расслоения, неметаллические включения, пят­на коррозионного происхождения. Не допускаются плены, отсло­ения, пузыри, забоины, царапины, риски, задиры, вмятины, запрес­совки, если глубина их залегания, определяемая контрольной за­чисткой, превышает предельные отклонения по толщине стенки. Допускаются цвета побежалости, темные и белые пятна и следы технологической смазки.

На наружной поверхности протекторного утолщения и в местах переходов к нему не допускаются продольные расслоения глубиной до 2 мм, определяемые контрольной зачисткой. В месте перехода от утолщения к основному сечению трубы допускается один коль­цевой пережим при условии соответствия толщины стенки и внут­реннего диаметра. При этом пережим не должен выводить наруж­ный диаметр за предельные отклонения: +1, 0 мм и —2, 0 мм для труб диаметрами 54 и 64 мм; +2, 5 и —5, 0 мм для труб остальных диаметров.

Допускаются отслоения от наружной поверхности не более 1, 5 мм и от внутренней не более 3, 0 мм.

Длина переходных зон от концевого утолщения к основному сечению трубы должна быть не более 300 мм, а от протекторного утолщения до основного сечения трубы не более 1800 мм.

Овальность и разностенность труб должны быть в пределах до­пусков по наружному диаметру и толщине стенки.

Кривизна на средней трети длины трубы должна быть не более 1, 5 мм на 1 м, а на остальных участках, кроме протекторных утол­щений и мест переходов от основного сечения трубы к утолщениям, не более 1, 3 мм.

Несоосность протекторного утолщения с осью трубы предусмат­ривается не более 7 мм.

Технические требования к замкам ЛБТ должны соответствовать ГОСТ 5286—75, а требования к трубной резьбе треугольного про­филя— ГОСТ 631—75 (для труб 147 мм используется резьба труб 146 мм по ГОСТ 632—80).

Рис. 57. Ниппель к легкосплавной трубе

Рис. 58. Муфта к легкосплавной трубе

Условное обозначение трубы из алюминиевого сплава марки Д16 в закаленном и естественно состаренном состоянии (Т), нор­мальной прочности, с внутренними концевыми утолщениями, диа­метром 147 мм и толщиной стенки 11 мм —труба Д16Т147Х11 ГОСТ 23786—79 То же, с протекторным утолщением — труба ПД16Т147X11 ГОСТ 23786—79.

С целью повышения механических свойств труб используется сплав 01953Т1 с пределом текучести 490 МПа, а для работы в ус­ловиях повышенных температур — АК4Т1. Работа с трубами из сплава Д16Т1 при температуре выше 150°С не рекомендуется.

По типу конструкции труб ВК типа 3 по ГОСТ 631—75 разра­ботаны конструкции труб ЛБТВК—ЮЗ, 114, 129, 140, 147 мм. В соединении использована трубная трапецеидальная резьба ТТ по ГОСТ 631—75, соответствующая диаметрам стальных буриль­ных труб с коническими стабилизирующими поясками, для труб ЛБТВК-147 применена резьба ТТ138Х5.08Х1: 32. Предел выносли­вости труб с резьбой треугольного профиля 29—32 Н/мм2, для труб ЛБТВК-147—53 Н/мм2. Высокопрочные замки ЗЛК-178В (стт = -980 МПа) и замки ЗЛК-178 изготовляют по ТУ 26-02-1001—85. Кроме труб с навинченными замками изготовляют также трубы беззамковой конструкции, концы которых имеют значительное на­ружное утолщение, на которых нарезается замковая резьба. Проч­ность этих труб выше прочности труб сборной конструкции.

Промышленностью освоено также изготовление труб малых диаметров для геологоразведочного бурения. Трубы с наружным диаметром 24, 34, 54 мм из сплава Д16Т и В95 используются для ведения геолого-поисковых работ.

Стальные замки навинчивают на ЛБТ на специальном стенде с приложением крутящего момента. Резьбу бурильных труб и зам­ков тщательно очищают, промывают и обезжиривают. На резьбу бурильных труб наносят соответствующую смазку на основе эпоксидной смолы с наполнителями и вручную навинчивают замковые детали, подобранные по натягам (сумма натягов резьбы замка и трубы должна составлять 22—25 мм). Наибольший крутящий мо­мент на шпинделе стенда 25000 Н-м. Применяется также навинчивание замков в нагретом состоянии. Замок предварительно на­гревается до 380—400°С, навинчивание на трубу осуществляют при одновременном охлаждении внутренней поверхности трубы водой.