Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Стальные бурильные трубы ГОСТ Р 51245-99: конструкция, марки стали и эксплуатационные параметры
Стальные бурильные трубы ГОСТ Р 51245-99 — элемент бурильной колонны, предназначенный для передачи крутящего момента от ротора или верхнего привода к породоразрушающему инструменту, подвода промывочной жидкости и восприятия осевых нагрузок при бурении нефтяных и газовых скважин. Стандарт распространяется на трубы с высаженными внутрь концами и приваренными замками, изготовляемые из углеродистых и легированных сталей групп прочности Д, К, Е, Л, М, Р по ГОСТ 631 и ГОСТ 4543.
Конструктивно труба состоит из трубного тела с высаженными концами, замковой муфты и замкового ниппеля, соединённых с телом сварным швом. Высадка концов компенсирует ослабление сечения при нарезке замковой резьбы и обеспечивает равнопрочность соединения с телом трубы. Замковая резьба выполняется по ГОСТ 28487, герметичность соединения обеспечивается конической упорной резьбой и уплотнительными поверхностями.
Группы прочности и механические свойства
Группа прочности определяет предел текучести материала трубы и допустимую глубину бурения. Трубы группы Д применяются в верхних интервалах колонны, группы М и Р — в наиболее нагруженных нижних секциях при бурении глубоких и наклонно-направленных скважин.
| Группа прочности | Предел текучести, МПа | Временное сопротивление, МПа | Твёрдость, HRC | Типовое применение |
|---|---|---|---|---|
| Д | 373–412 | 637 | — | Верхние секции колонны |
| К | 490–539 | 686 | — | Средние интервалы |
| Е | 539–588 | 735 | — | Наклонно-направленные скважины |
| Л | 637–686 | 784 | — | Глубокие скважины |
| М | 686–735 | 833 | — | Интенсивное нагружение |
| Р | 784–931 | 980 | — | Нижние секции, сложные условия |
Сортамент и геометрические параметры
Стандарт регламентирует наружный диаметр трубного тела, толщину стенки, диаметр высаженной части и присоединительную резьбу замков. Основные типоразмеры охватывают диапазон от 60 до 168 мм по наружному диаметру. Толщина стенки выбирается исходя из расчётного внутреннего давления промывочной жидкости и изгибающих нагрузок в искривлённых участках ствола.
- Диаметр 60 5 мм — геологоразведочное бурение, колонковые снаряды
- Диаметр 73 7 мм — бурение структурных и разведочных скважин
- Диаметр 89 9 мм — эксплуатационное бурение, верхний привод
- Диаметр 114 9 мм — глубокое бурение, тяжёлые условия
- Диаметр 127 9 мм — интенсивная промывка, наклонные стволы
- Диаметр 140 11 мм и 168 11 мм — глубокие скважины, высокие осевые нагрузки
Материалы и технология изготовления
Трубное тело изготовляется из горячекатаной бесшовной трубы. Легированные группы прочности (Л, М, Р) получают термообработкой — закалкой с последующим высоким отпуском, обеспечивающей однородную структуру сорбита и требуемое соотношение прочности и ударной вязкости. Замковые детали изготовляются из стали 40ХН, 40ХН2МА и подвергаются улучшению до твёрдости 285–341 HB, что снижает износ резьбы при многократном свинчивании-развинчивании.
Сварной шов «тело — замок» выполняется трением или дуговой сваркой под флюсом с последующей термообработкой зоны термического влияния. Контроль шва проводится ультразвуковой дефектоскопией и гидроиспытанием на давление, превышающее рабочее в 1,5 раза.
Условия эксплуатации и области применения
Бурильные трубы ГОСТ Р 51245-99 эксплуатируются в составе бурильных колонн при вращательном бурении с промывкой буровым раствором на водной или углеводородной основе. Рабочие температуры — от –40 C до +120 C в зависимости от группы прочности и условий термообработки. Трубы применяются на стационарных буровых установках, мобильных буровых комплексах, а также в установках капитального ремонта скважин.
- Нефтегазодобыча — бурение эксплуатационных и нагнетательных скважин
- Геологоразведка — колонковое и структурное бурение
- Подземные хранилища газа — бурение скважин в соляных отложениях
- Геотермальная энергетика — бурение скважин с высокими температурами
- Горнодобывающая промышленность — бурение взрывных и дренажных скважин
Вопросы и ответы
Какие группы прочности бурильных труб регламентирует ГОСТ Р 51245-99?
Стандарт устанавливает группы прочности Д, К, Е, Л, М и Р с пределами текучести от 373 до 931 МПа. Выбор группы определяется глубиной скважины, интенсивностью искривления ствола и осевой нагрузкой на долото.
Из каких сталей изготовляются замковые детали бурильных труб?
Замковые муфты и ниппели изготовляются из легированных сталей 40ХН и 40ХН2МА с улучшением до твёрдости 285–341 HB. Это обеспечивает стойкость резьбы при многократном свинчивании.
Какой диаметр бурильных труб применяется для глубокого бурения?
Для глубокого бурения применяются трубы диаметром 114 9 мм, 127 9 мм, 140 11 мм и 168 11 мм. Выбор определяется диаметром долота, расходом промывочной жидкости и прочностными требованиями к колонне.
Как контролируется качество сварного шва «тело — замок»?
Сварной шов контролируется ультразвуковой дефектоскопией и гидроиспытанием на давление, превышающее рабочее в 1,5 раза. Зона термического влияния подвергается термообработке для восстановления механических свойств.