книги / Справочник механика по геологоразведочному бурению

Рис. IV. 1. Бурильная труба муфтово­ замкового соединения.

Рис. IV.3. Про­ филь резьбы бу­ рильных труб муфтово-замкового соединения.

- ---------- L

		__ L
		2
U J L J	/ /	^7ZZ^L4Z
Г			“
^ ъ -
± S /ЛЛ -/ L/ /			lt IJ
\	г	5 -6

Il5 °

Рис. IV.2. Муфта для соединения бурильных труб.

Наружный	Толщина
диаметр
трубы	стенки
D	5

42 ±0,45	5.018;?
50 ± 0,45	5.5+8:18
63,5 ± 0,65	6.0+8;»72

О.		я				Теоретический
		о			5	вес, кг
н			с
о
Внутренний дна» у торца d'	Внутренний дна! у конца высадки	Длина до перехо части h (не мене	Длина переходпе части /.	Длина резьбы G	Номинальная дл]	1 м гладкой части трубы	увеличение веса одной трубы за счет высадки обоих концов
25	22	100	20	50	1500	4,56	0.65
					3000
					4500
32	28	110	25	55	1500	6,04	0,96
					3000
					4500
45	40	120	30	60	3000	8,51	1,57
					4500
					6000

П р и м е ч а н и е . Все размеры трубы даны в мм.

Т а б л и ц а IV.2

Размеры и вес муфт к бурильным трубам

	Наруж­	Внутренний	Номи­		Ширина
Наруж­		диаметр		Глубина		Номи­	Вес
	ный	резьбы	нальный		торцовой
ный	диаметр	в плоскости	диаметр	выточки	плоско­	нальная	муфты,
диаметр	муфты	торца	выточки	1о	сти	длина	кг
трубы		муфты	do (+0,5)		В	Ь(±3)
		dT
42	57+о;«	39,667	44	3	4	130	1,4
50	65+J;7°	47,667	52	3	4	140	1,7
63,5	83+J;в	60,421	65	5	6	150	2,9

П р и м е ч а н и е . Вес размеры муфты даны в мм.

Т а б л и ц а IV.3

Размеры профиля резьбы муфтовых бурильных труб

		Параметры резьбы	Число ниток на 25 мм
			10	8
Шаг *S', мм . .			2,540	3,175
Глубина		t l9 м м .......................	1,412	1,810
Рабочая		высота профиля t 2, мм	1,336	1,734
Радиусы закругления, мм:			0,432	0,508
г
Г1		• •	0,356	0,432
Зазор	z,	мм	0,076	0,076
Угол	уклона (р .		1° 47'24"
Конусность 2 tg Ф			1 : 16

Наружный диаметр трубы D

42

50

63,5

Т а б л и ц а IV.4 Размеры резьбовых соединений муфтово-замковых бурильных труб

£	диаметрСреднийрезьбы основнойвплоскости dcp	Диаметр			Длина резьбы				отРасстояниеторца муфты сбегаконцадо резьбы свинчиваниипритрубы (натяжение)рукиот А
		резьбы		конца(дообщаясбега Gрезьбы)	основнойдоплоскости полнымс(нитка профилем)1	основнойотплоскости сбегаконцадо резьбы 8	срезаннымисо вершинамии полными впадинамие	резьбысбег/ 1		торцаПереходмуфты сбегаконецза резьбы свинчиваниипри станкенаК
		наружныйdt	внутреннийd3
1		у торца трубы
1ГЗ
<м
2
к
о
н
о
ч
о
F
10	40.664	39.621	36,797	50	38,07	11,93	6,85	5,08	6,5	1,5 ±1,9
10	48,664	47.308	44,484	55	43,07	11.93	6,85	5,08	6,5	1,5 ±1,9
8	61,786	60,700	57,080	60	45,07	14,93	8,58	6,35	9	1.5 ± 2,4

П р и м е ч а н и е . Все размеры даны в мм.

Рис. IV.5. Замок для соединения муфтово-замковых бу­

рильных труб	в колонну:
а — ниппель;	б — муфта.

Для соединения свечей муфтово-замковых бурильных труб в колоппы при меняют замки, поставляемые по ГОСТ 7918—64. Замки изготовляют с правой и левой резьбами. Каждый замок состоит из ниппеля и муфты. Размеры замков приведены на рис. IV.5 и в табл. IV.5.

Ниппель и муфта

	Типо­	ю	irt	oà	ю	ю
		о
	размер		o'	1	о	4J
	замка	4J	-H		1	X
		Э	•а		«9
						УА

	Ниппель
	т	кг
		вес,
	м

+

уА

Муфта
п	+	вес, кг

Замок в сборе

длина	и
	в
	сГ
	а»

3-42		57	50	22	40	41	170	70	50	1,8	235	70	70	2.9	355	4,7
3-	50	65	58	28	45	46	200	80	60	2,8	265	80	80	4,0	405	6,8
3-6	3,5	83	72	40	50	55	235	100	70	5,0	315	100	100	8.0	480	13,0

П р и м е ч а н и е . Все размеры даны в мм.

Муфта

Рис. IV. 6. Профиль		резьбы муфтово-замкового соеди­
		нения.
Профиль и размеры правой и левой замковой резьб даны на рис. IV.6 и ука­
заны ниже.
Число ниток на длине 25 мм				6
Шаг	резьбы S, м м ...................................			4,233
Высота остроугольного профиля Я, мм				3,654
Глубина резьбы Я х,		мм . . . .		2,500
Рабочая высота профиля			Я 2, мм	2,192
Радиус закругления г, мм .				0,423
Высота среза вершин		къ	мм	0,731
Угол	уклона Ф .			5° 42' 38'
Конусность				1 : 5

Шаг резьбы S измеряется параллельно оси резьбы эамка. Биссектриса угла профиля резьбы перпендикулярна к оси резьбы эамка. Размеры вамковых резьбовых соединений приведены на рис. IV.7 и в табл. IV.6.

Размеры концов ниппеля и муфты, соединяемых с бурильными трубами* приведены на рис. IV.8 и в табл. IV.7.

Замки следует изготовлять из стали марки 40ХН по ГОСТ 4543—61, меха­ нические свойства которой после термообработки должны соответствовать дан­ ным, приведенным в табл. IV.8.

	Диаметры		Торцовая плоскость
			муфты
	оснований				Диаметрпроточки d, 0,2)-(	Полнаядлина резьбы ниппеляh (—1)
	конуса		внутренний диаметррезьбы d3
Типоразмерзамк.	ниппеля			диаметрконусной выточкиd4 (+0,5)
	большегоd 1	2
		м
		ТЗ
		О
		и
		О
		а
		а
		о
3-42	45	35	40,616	46	37,5	50
3-50	53	41	48,616	54	45,5	60
3-63,5	67	53	62,616	68	59,5	70

П р и м е ч а н и е . Все размеры даны в мм.

SJ3 остальное

Расстояние от упорного торца

муфты

до конца расточки под резьбу h (+5)	до конца резьбы с полным профилем U (не менее)
60	53
70	63
85	75

Расстояние от упорного торца муфты и от упор­ ного уступа ниппеля до основной плоскости II

10

10

15,875

Рис. IV. 8. Размеры резьбы концов ниппеля и муфты, соединяемых с бурильными трубами.

Рис. IV. 7. Размеры резьбы ^муф­ тово-замкового соединения:

а — ниппель; б — муфта.

Размеры концов ниппеля и муфты

	Диаметр	Внутренний	Длина конуса	Расстояние
Типоразмер	цилиндрической	диаметр резьбы		от торца
	выточки	в плоскости	под резьбу 1	до конца резьС
замка	Dt	торца	(+5)	h
	(+0,5)	Dа		(+3)
3-42	44	39.667	60	57
3-50	52	47.667	65	62
3-63.5	65	60.421	80	75

П р и м е ч а н и е . Все размеры даны в мм.
	Механические своЗства стали замков					Т а б л и ц а IV.8
Предел	Предел	Относитель­	Относитель­		Ударная
прочности							Твердость
при растяже­	текучести,	ное	ное		вязкость,
нии,	кгс/мм2	удлинение,	сужение,		КГС‘М/СМ2		по Бринеллю
кгс/мм2	(не менее)	%	%		(не менее)
(не менее)			(не менее)
78	58	14	50	1	8	I	НВ 255-5-321
	Бурильные трубы ниппельного соединения
Бурильные трубы		ниппельного	соединения	поставляются			в соответствии

с ГОСТ 8467—57 трех диаметров: 33,5; 42 и 50 мм. Трубы диаметром 42 и 50 мм

изготовляют с высаженными концами, а диаметром	33,5 мм — без высадки
концов.	размеры приведены в
Конструкция трубы показана на рис. IV.9, а ее
табл. IV. 9.

h -------------------------------- -

7ТЬ?	V / / / / / / / / / / / S / S	/ / / S	S . Z Z Z . \ __ г
1	Г		6 '	Рис. IV .9. Бурильная
	1			труба ниппельного со­
				единения.
7777777///////7Т7777.Vs УУУУУУУ/7, v4
	Сбег резьбы	10	)sr

Профиль резьбы как правой, так и левой показан на рис. IV. 10, а размеры приведены в табл. IV.10 и IV.11.

Допускаемые отклонения размеров: наружного и внутреннего диаметров наружной резьбы (d0 и dx) — в минус, по классу точности За (ОСТ НКМ 1017);

внутреннего диаметра внутренней резьбы (d[) — в плюс,	по классу	точности
За (ОСТ НКМ 1017); наружного диаметра внутренней	резьбы (d'0)	—в плюс,
по классу точности 4 (ОСТ НКМ 1014).

Трубы следует изготовлять из стали марок 36Г2С, 40Х и ЗОХГС по ГОСТ 4543—61 и стали группы прочности Д. Механические свойства нормализованных труб должны соответствовать данным, приведенным в табл. IV. 12.

Рис. IV. 10. Профиль резьбы труб ниппель­ ного соединения.

Т а б л и ц а IV.9

Размеры и вес бурильных труб ниппельного соединения

			«		а
		а 4			н
с.			О		о
		ы а	Я^	о	2
g		| в	« g		са
2		2 о	о 2		a
zz		К X	g s	1
К	Т ол щ и н а	и *			9» *
		_ о		и
С	стен к и	« Сч	g g	0)	3 ?
	s	К о		оо,	« +
а		я и	о		iы
		к и	« -	и *
If		Q) о	cd	ed**	S |
			И S	я а
			S fl	к °	I I
s i		W п	Rsr	R.P*	So
		т 3	Д-ed	Д-cd
33,5 ± 0,3	4.75iJ;|J	Без высадки			28,5
42 ± 0 ,4 5	5,0±§;g	2 0 - 2 7	100	20	33.5
50 ± 0,45	5.5±8:f|	26— 35	110	25	42,0

П р и м е ч а н и е . Все размеры даны в мм.

	cd
	Я
	a
s	м©
VO	2 о е
л	2 т7|‘°
со	К+ |
ф	»в .—^
а	« ^

2* « a a

a	S'P
ч	о £
«

401500

3000

501500

3000

4500

551500

3000

4500

Т еоретический вес, кг

cd

в з	8	g
	и a	§
о©	g f c g S
к
сн а	5 & S в
ч н		g « o
и a	ч 2
н		« й £
и*	о и е о a
	г*»оятя
* 8	д нЗ 3 о
3,37
4,56	0.65
6,04	0.96

			Т а б л и ц а	IV.10
Размеры профиля резьбы ниппельных бурильных труб
			Наружный диаметр
Параметры резьбы			труб, мм
			32,5 и 42	50
Шаг S , мм			6,35	6.35
Угол наклона боковых сторон профиля		ьл градус	5	5
Рабочая высота витка	мм		1,5	1.75
Ширина витка у вершины, мм:
наружной резьбы	т		3,029	3.007
внутренней резьбы тг ..........................			3,044	3,022
Наименьший зазор по ширине витка а,		мм	0,015	0.015

Т а б л и ц а IV .И

Размеры резьбы ниппельных бурильных труб

Наружный	Номиналь­	Наружная резьба
диаметр	ный	наружный	внутренний
трубы	диаметр
В	резьбы	диаметр	диаметр
		d9
33,5	28	28	25
42	33	33	30
50	41,5	41.5	38

П р и м е ч а н и е . Все размеры даны в мм.

Внутренняя резьба

наружный	внутренний
диаметр	диаметр
do	d'o
28,025	25
33,032	30
41,532	38

							Т а б л и ц а			IV. 12
		Механические свойства стали ниппельных бурильных труб
			Предел прочности		Предел текучести,			Относительное
	Марка стали		при растяжении,				удлинение б, %
					кг/мм2 (не менее)
			кгс/мм2	(не менее)					(не менее)
		36Г2С		70	50				12
		д		65	38				16
							Т а б л и ц а			IV.14
			Механические свойства стали ниппелей
		Предел	Предел	Относитель­	Относитель­
	Марка	прочности				Ударная			Твердость
			текуче­	ное	ное
	стали	при	сти,	удлинение,	сужение,	вязкость,			по Бринеллю
		растяжении,
		кгс/мм2	кгс/мм2	%	%	кгс-м/см2
	40Х	78	58	14	50	8			ИВ 255 ч-321
	45У	70	45	14	50	5			НВ 217 ч-285

Для соединения бурильных труб ниппельного соединения в свечи и свечей в колонны применяют ниппели, поставляемые по ГОСТ 8482—57.

Ниппели изготовляют как с правой, так и с левой резьбой. Они делятся на два типа: А — с наружной резьбой на обоих концах; Б — с наружной резьбой на одном конце и внутренней на другом.

Ниппели типа А и Б в сборе предназначены для соединения свечей между собой в колонны.

Ниппели типа А, предназначенные для соединения труб в свечи, допускается изготовлять без плоскостей под ключ (лысок). Конструкция их показана на рис. IV.И, а размеры приведены в табл. IV. 13.

Ниппели следует изготовлять из стали марки 40Х по ГОСТ 4543—61 или из стали марки 45У по ГОСТ 1050—60 со следующими механическими свойст­ вами после термообработки (табл. IV. 14).

çjvi ь*ь*.чие QJ.

						Размеры	п вес ниппелей
		Наружныйдиаметр трубыбурильной	D	d		d t			Номинальнаядлина h 2,0)-(		0,52)-(S	5,0)	ниппеляВесА, кг					bï	ниппеляВесБ, кг	Ниппели
Типоразмер			Номинальныйдиаметр	Номинальныйдиаметр		Номинальныйдиаметр						типаНиппельA, L (±		Ниппель						длина	кгвес,
																				в сборе
ниппеля														типа Б						(справочная
																				величина)
					do		dг	1		и							U
																о		о
А	Б													do	d4			\ГЭ
																<N		4J
																+
А33.5	Б33.5	33,5	34-0,62	14+0,24	28	24,5-0,52	21	40	30	35	24	115	0,5	28,5	25	40	50	175	0,96	260	1,46
А42	Б42	42	44-0,62	16 + 0 .2 4	33	29,5—0,52	26	55	40	40	30	150	1,1	33.5	30	50	60	210	1,82	320	2,92
А50	Б50	50	52-0,74	22+0,28	41,5	37,5-0,62	34	60	45	40	36	160	1,46 42		38	55	65	220	2.08	335	3,54

П р и м е ч а н и е . Все размеры даны в мм.

V 3 ост альное ( кроме резьбы )

а — типа А с двумя наружными резьбами; б — типа Б с наружной и внутренней резьбами.

Утяжеленные бурильные трубы

Утяжеленные бурильные трубы (УБТ) применяют для создания необходи­ мой нагрузки на породоразрушающий инструмент, а также для увеличения жесткости нижней части бурильной колонны. С применением УБТ улучшаются условия работы бурильных труб, снижается возможность их обрыва, кроме того, УБТ способствуют сохранению заданного направления скважины. Утяже­ ленные бурильные трубы располагают между колонковым снарядом или доло­ том и колонной бурильных труб.

Рис. IV. 12. Утяже­ ленная бурильная труба УБТ-РПУ:

1 — ниппель; 2 — труба;

3 — муфта.

Изготовляют УБТ с приварными концами: с одной стороны трубы приварива­ ют ниппель, а с другой — муфту (УБТ-РПУ). На ниппеле и муфте имеются на­ правляющие шейки для предохранения резьбы от изгибающих нагрузок. Кон­ струкция УБТ-РПУ показана на рис. IV.12, а основные размеры их приведены в табл. IV.15.

Т а б л и ц а IV .15

Основные размеры утяжеленных бурильных труб
Параметры			УБТ-РПУ-73	УБТ-РПУ-89
			размеры, мм
Наружный диаметр трубы D			73	89
Толщина стенки .<*•......................................			19	22
Наружный диаметр приварных концов D x			80	90
Внутренний диаметр ниппеля d		...............	28	28
Внутренний диаметр муфты	d1 . .		28	35
Минимальный внутренний	диаметр в	месте свар­	27	31
ки d2 .....................................................
Наружный диаметр в месте сварки D2			73	89
Длина УБТ ...............................			4790	4785
Диаметры направляющих шеек:			41	45
Ат
D 4 ............................................................................			64	72
Диаметр специальной конусной резьбы в основной
плоскости			60,5	68