4.2.3. Соединительные замки

С оединительные замки к бурильным трубам выпускаются в соответствии с ГОСТ 5286-75. Замок состоит из двух частей: ниппеля (рис.22 а) и муфты (рис.22 б). Каждая деталь замка имеет с одной стороны трубную резьбу для соединения с бурильной трубой (причем на верхнем конце трубы должна быть муфта, на нижнем — ниппель), а с другой стороны — замковую крупную треугольную резьбу с шагом 5,08 или 6,35мм и с конусностью 1:4 или 1:6. Замковая резьба обозначается буквой "З", следующее за ней число показывает диаметр большого основания конуса резьбы в миллиметрах (например, резьба 3-133 у замка ЗУ-155).

С

Рис.22. Соединительный замок

трубами ТБВ и ТБН применяют соединительные замки типов ЗН, ЗШ и ЗУ. Они различаются между собой диаметром внутреннего проходного канала, наружным диаметром и размерами резьбы. У замка ЗН (нормальный) диаметр проходного канала значительно меньше внутреннего диаметра высаженной части бурильной трубы, у замка ЗШ (широкий) размеры диаметров канала и высаженной части трубы сбли­жаются. Замки ЗН и ЗШ используют преимущественно на трубах с высаженными внутрь концами, замки ЗУ — на трубах с высадкой наружу.

Для соединения бурильных труб ТБВК и ТБНК применяют замки ЗШК (с широким проходным каналом) и ЗУК (с увеличенным проходным каналом). Их замковая резьба имеет шаг 6,35 мм и конусность 2tg  = 1 : 6.

На бурильные трубы замки навинчивают в разогретом состоянии от руки. Замки нагревают в индукционных (иногда в муфельных) печах. Температура разогрева замков ЗН, ЗШ и ЗУ равна 380-430 °С, замков ЗШК и ЗУК - 400-450 ⁰С. При охлаждении навинченного замка резьба трубы обжимается и создается плотное соединение.

4.2.4. Легкосплавные бурильные трубы

Легкосплавные бурильные трубы (АБТ) по ГОСТ 23786-79 применяют при бурении с использованием забойных гидравлических двигателей. Низкая плотность материала - 2,78 г/см³ (у стали -7,85 г/см³) позволяет значительно облегчить бурильную колонну без потери необходимой прочности. Для изготовления трубных заготовок АБТ используется дюраль Д16 (сплав из системы «Алюминий - Медь –Магний») для повышения износостойкости упрочняемая термообработкой и получившая шифр Д16Т. Предел текучести Д16Т составляет 330 Mпa. Бурильные замки для АБТ изготовляют согласно ТУ 39-0147016-46-93 из стали марки 40ХН предел текучести 735 МПа) облегченной конструкции – ЗЛ. Применяются АБТ диаметром 114,129 и 147 мм. Предусмотрен выпуск АБТ беззамковой конструкции диаметром 146, 159 и 180 мм длиной 6,2м.

Кроме пониженной массы у АБТ есть ряд достоинств. Во-первых, наличие гладкой внутренней поверхности, что снижает гидравлические сопротивления примерно на 20% по сравнению со стальными бурильными трубами одинакового сечения. Чистота внутренней поверхности АБТ достигается прессованием при изготовлении. Во-вторых, диамагнитность, что позволяет зенитный yroл и азимут скважины замерять инклинометрами, спускаемыми в бурильную колонну.

Однако АБТ имеют и ряд недостатков: нельзя эксплуатировать БК при температурах выше 150⁰С, так как прочностные свойства Д16Т начинают снижаться. Недопустимо их эксплуатировать также в агрессивной среде.

4.2.5. Утяжеленные бурильные трубы

Для увеличения веса и жесткости БК в ее нижней части устанавливают УБТ, позволяющие при относительно небольшой длине создавать частью их веса необходимую нагрузку на долото.

В настоящее время наиболее широко используются следующие типы УБТ:

- горячекатанные (УБТ), изготавливаемые по ТУ 14-3-385-79;

- сбалансированные (УБТС), изготавливаемые по ТУ 51-744-77.

УБТ этих типов имеют аналогичную беззамковую (отсутствуют отдельные присоединительные концы) толстостенную конструкцию и поставляются в комплекте. Комплект УБТ имеет одну наддолотную трубу с двумя муфтовыми концами, а остальные - промежуточные (верхний конец муфтовая резьба, нижний -ниппельная). Горячекатанные УБТ выполняются гладкими по всей длине. На верхнем конце УБТС вьполняется конусная проточка для лучшего захвата клиньями при спуско-подъемных работах.

Горячекатанные УБТ используются преимущественно при бурении с забойными гидравлическими двигателями. Их изготовляют из сталей группы прочности Д и К (предел текучести 373 и 490 МПа) методом прокатки, что обуславливает их недостаточную прочность, особенно в резьбовых соединениях. Кроме того, они имеют значительные допуски на кривизну, разностенность и овальность. При вращении УБТ это приводит к биению БК и значительным усталостным перегрузкам.

Горячекатанные УБТ изготавливают диаметром 146, 178, 203 мм длиной соответственно 8, 12 и 12 м. Сбалансированные УБТ используют преимущественно при роторном способе бурения. УБТС, изготовляют из сталей марки 38ХНЗМФА (предел текучести 735 МПа) и 40ХН2MA (предел текучести 637 МПа). Канал у таких труб просверлен, что обеспечивает его прямолинейность, а наружная поверхность подвергнута механической обработке, что обеспечивает равную толщину стенки и круглое сечение. Обкатка резьбы роликами и ее фосфатирование, термическая обработка концевой (0,8-1,2 м) поверхности труб значительно повышают иx прочностные показатели. Для повышения сопротивления усталости резьбовых соединений УБТС на них протачивают зарезьбовые разгружающие канавки. Изготовляют УБТС диаметром 178, 203 и 229 мм, длиной 6 м.