Бурильные трубы служат для спуска бурового снаряда в скважину, подачи очистного агента при промывке или продувке её забоя, передачи вращения и осевой нагрузки породоразрушающему инструменту с поверхности от вращателя станка, подъёма бурового снаряда, транспортировки керна, съёмных керноприёмников и ликвидации аварий и вспомогательных работ в скважине.
Бурильные трубы испытывают в скважине различные напряжения: во время спуска бурового снаряда подвергаются растяжению (особенно в верхней части колонны); в процессе бурения подвергаются скручиванию, изгибу, растяжению в верхней и сжатию в нижней части колонны; вибрационным нагрузкам; при подъёме бурового снаряда, особенно, если он прихвачен в скважине, они испытывают большие растягивающие усилия, иногда приводящие к обрыву бурильных труб и авариям. Кроме того, в процессе вращения бурильные трубы и их соединения подвергаются износу по наружной поверхности.
Для обеспечения безаварийной эксплуатации бурильных труб в соответствии с расчётными сроками их службы необходимо точное соблюдение требований государственных стандартов при изготовлении этого инструмента.
Бурильные трубы выпускаются как с правой, так и с левой резьбой. Последние применяют при ликвидации аварий и при левом вращении снаряда для уменьшения интенсивности естественного искривления скважин.
Бурильные трубы для геологоразведочных работ подразделяются:
- по типу соединений:
- муфтово-замкового соединения;
- ниппельного соединения; - по материалу труб:
- стальные;
- легкосплавные.
На рис. 141 приведена бурильная труба ниппельного соединения и ниппель к ней в сборе.
Рис. 141. Бурильная
труба ниппельного соединения в сборе.
Бурильные трубы муфтово-замкового соединения диаметром 42, 50, 63,5 мм и бурильные трубы ниппельного соединения изготовляются из сталей группы прочности К и Д; ниппели — из стали марки 40Х; замки — из стали марки 40ХН.
Бурильные трубы муфтово-замкового соединения (рис. 142, а) имеют высаженные внутрь (утолщённые) концы для увеличения прочности в местах соединений. Высадка концов труб должна производиться в заводских условиях, после которой трубы подвергаются термической обработке. Трубы имеют наружную коническую резьбу.
Муфты (рис. 142, б) предназначены для соединения труб в бурильные свечи и имеют внутреннюю коническую резьбу.
Рис. 142. Бурильная
труба муфтово-замкового соединения: а — труба; б — муфта.
Размеры бурильных труб и муфт (в мм) приведены в табл. 97.
Таблица 97. Основные размеры и масса бурильных труб муфтово-замкового соединения
|
Размеры труб, мм |
Длина |
Размер муфт, мм |
Увеличение |
Теор-кая | ||||||||||
|
Наруж. |
Толщина |
Длина |
Внутр. |
Наруж. |
Длина |
расточка |
1 м |
муфты | ||||||
|
До |
Переход |
У конца |
У торца |
Диаметр |
Глубина |
Ширина | ||||||||
|
42 ±0.45 |
5,0 +0,6 |
100 |
20 |
22 |
25 |
50 |
57 +0,9 -0,6 |
130 ±3 |
44 +0,5 |
3 |
4 |
0,65 |
4,56 |
1,4 |
|
50 ±0.45 |
5,5 +0,66 |
110 |
25 |
28 |
32 |
55 |
65 +1,0 -0,7 |
140 ±3 |
52 +0,5 |
3 |
4 |
0,96 |
6,04 |
1,7 |
|
63,5 ±0.65 |
6,0 +0,72 |
120 |
30 |
40 |
45 |
60 |
83 +1,2 -0,8 |
150 ±0,3 |
65 +0,5 |
5 |
6 |
1,57 |
8,51 |
2,9 |
Длина труб муфтово-замкового соединения диаметром 42 и 50мм — 1,5 , 3,0 и 4,5 м, диаметром 63,5 мм — 3,0, 4,5, и 6,0 м, а допуски по длине - от +100 до - 50 мм.
Профиль и размеры резьбы бурильных труб и муфт (в мм) к ним (как правой, так и левой) приведены на рис. 143 и в табл. 98.
Рис. 143. Профиль и
размеры резьб бурильных труб и муфт.
Таблица 98. Параметры резьб бурильных труб
|
Наименование |
Значения параметров | |
|
42 и 50 |
63,5 | |
|
Шаг S |
2,540 |
3,175 |
|
Глубина t1 |
1,412 |
1,810 |
|
Рабочая высота профиля t2 |
1,336 |
1,734 |
|
Радиусы закругления r |
0,432 |
0,508 |
|
» » r1 |
0,356 |
0,432 |
|
Зазор z |
0,076 |
0,076 |
|
Угол уклона φ |
1º 47'24" | |
|
Конусность 2 tg φ |
1 : 16 | |
