Стальные бурильные трубы 36Г2С в Минске


Стальные бурильные трубы 36Г2С: конструкционные особенности и область применения

Стальные бурильные трубы из стали марки 36Г2С — это элемент бурильной колонны, изготовленный из низколегированной конструкционной стали, содержащей марганец и кремний в качестве основных упрочняющих элементов. Марка 36Г2С относится к группе кремнемарганцовистых сталей и обеспечивает сочетание повышенной прочности с достаточной пластичностью, что критично для восприятия знакопеременных нагрузок при вращательном бурении. Трубы данного типоразмера применяются в составе бурильных колонн для нефтегазового бурения, геологоразведочного бурения и инженерных изысканий.

Технические характеристики и механические свойства

Сталь 36Г2С после термической обработки обеспечивает предел текучести не менее 355 МПа и временное сопротивление разрыву в диапазоне 590–740 МПа. Ударная вязкость при отрицательных температурах сохраняется на уровне не ниже 39 Дж/см, что позволяет эксплуатировать трубы в условиях умеренного и холодного климата. Твёрдость по Бринеллю составляет 170–217 HB. Трубы проходят нормализацию или улучшение в зависимости от требований заказчика.

ПараметрЗначениеЕдиница измеренияМетод контроляСтандарт
Предел текучести 355МПаРастяжениеГОСТ 1497
Временное сопротивление590–740МПаРастяжениеГОСТ 1497
Относительное удлинение 14%РастяжениеГОСТ 1497
Ударная вязкость KCU 39Дж/смУдарный изгибГОСТ 9454
Твёрдость170–217HBБринелльГОСТ 9012

Сортамент и геометрические параметры

Бурильные трубы из стали 36Г2С выпускаются с наружным диаметром от 42 до 146 мм и толщиной стенки от 5 до 12 мм. Длина труб составляет 6–12 м в зависимости от назначения. Трубы поставляются с высаженными концами под замковую резьбу или без высадки. Кривизна на 1 м длины не превышает 1,5 мм. Овальность и разностенность регламентируются техническими условиями производителя.

  • Наружный диаметр — 42, 50, 63, 73, 89, 114, 127, 146 мм
  • Толщина стенки — 5,0; 6,0; 7,0; 8,0; 9,0; 10,0; 12,0 мм
  • Длина — 6,0; 8,0; 9,0; 11,5; 12,0 м
  • Резьба — замковая по ГОСТ 28487 или API Spec 7-2
  • Группа прочности — Д, К, Е по ГОСТ 631

Условия эксплуатации и нагружение

В процессе бурения трубы 36Г2С воспринимают комплекс нагрузок: растяжение от собственного веса колонны, крутящий момент от роторного стола или верхнего привода, изгиб в искривлённых участках ствола, а также динамические удары при спуско-подъёмных операциях. Сталь 36Г2С сохраняет работоспособность при температуре от –40 C до +80 C. При бурении в агрессивных средах требуется дополнительная защита внутренней поверхности или применение ингибиторов коррозии.

Области применения

  • Нефтегазовое бурение — эксплуатационные и разведочные скважины глубиной до 3000 м
  • Геологоразведка — колонковое бурение твёрдых пород
  • Инженерные изыскания — бурение скважин под сваи и коммуникации
  • Горнодобывающая промышленность — бурение взрывных скважин
  • Водозаборные скважины — бурение в осадочных породах

Сварка и механическая обработка

Сталь 36Г2С обладает ограниченной свариваемостью из-за повышенного содержания углерода (0,32–0,40 %). При сварке требуется предварительный подогрев до 150–200 C и последующая термообработка для снятия остаточных напряжений. Механическая обработка — токарная, фрезерная — выполняется твердосплавным инструментом. Резьбовые соединения нарезаются на специализированных станках с контролем шага и профиля.

Контроль качества и приёмка

Трубы подвергаются неразрушающему контролю: ультразвуковой дефектоскопии тела трубы, магнитопорошковой проверке концевых участков, гидравлическим испытаниям давлением до 40 МПа. Проверяется геометрия резьбы калибрами, твёрдость по всей длине, химический состав плавки. Сертификаты качества оформляются по ГОСТ 10692 или по требованиям API.

Вопросы и ответы

Какие группы прочности соответствуют стали 36Г2С?

Сталь 36Г2С обеспечивает механические свойства, соответствующие группам прочности Д и К по ГОСТ 631. После специальной термообработки возможно достижение группы Е.

При какой температуре эксплуатируются трубы из 36Г2С?

Диапазон рабочих температур составляет от –40 C до +80 C. При более низких температурах требуется проверка ударной вязкости для конкретной партии.

Возможна ли сварка бурильных труб 36Г2С в полевых условиях?

Сварка возможна с предварительным подогревом до 150–200 C и обязательной последующей термообработкой. Без термообработки сварной шов склонен к образованию холодных трещин.

Какой ресурс работы труб 36Г2С до списания?

Ресурс определяется условиями бурения и составляет в среднем 15 000–25 000 м проходки. Лимитирующим фактором является износ замковой резьбы и накопление усталостных повреждений.