|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Механические свойства труб и муфт
Примечание. Для труб диаметром свыше 245 мм муфты могут изготовлять из стали смежной группы прочности с пониженными механическими свойствами.
Трубы групп прочности К, Е, Л, М, Р подвергают термообработке. Кроме определения механических свойств материала трубы испытывают также на сплющивание (табл. 1.2.10).
Таблица 1.2.10 Расстояние между параллельными плоскостями после испытания на сплющивание
Профиль и размеры профиля резьбы обсадных труб должны соответствовать величинам, указанным на рис. 1.2.6 и в табл. 1.2.11 [5, 6].
Рис. 1.2.6. Профиль резьбы обсадных труб по ГОСТ 632
Таблица 1.2.11 Размеры резьбовых соединений обсадных труб по ГОСТ 632
Оси резьбовых концов муфты должны совпадать. Отклонения от соосности не должны превышать 0, 75 мм в плоскости торца и 3 мм на длине 1 м. Резьба муфт должна оцинковываться или фосфатироваться. Проверка резьбы осуществляется калибрами. Обсадные трубы с высокогерметичными соединениями применяются в основном для глубоких газовых скважин, а также при аномально высоких пластовых давлениях. Выпускаются высокопрочные и высокогерметичные трубы марок ОТТМ1, ОТТГ1, ТБО-4, ТБО-5. Трубы ОТТГ1, ТБО-4 и ТБО-5 помимо высокой прочности соединения при действии осевых нагрузок обеспечивают герметичность при давлении газа до 50 МПа (500 кгс/см2). В трубах ОТТГ1, ТБО-4 и ТБО-5 соединения идентичны и обеспечивают полную взаимозаменяемость при использовании этих труб. Трубы ОТТГ1, ТБО-4 и ТБО-5 отличаются способом выполнения концов. Трубы ОТТГ1 соединяются с помощью муфт, трубы ТБО-4 (безмуфтовые) имеют высадку наружу, трубы ТБО-5 (безмуфтовые) имеют наружную высадку только с одного конца, где выполняется муфтовая часть соединения, так же как для труб ТБО-4, а другой конец полностью соответствует трубе ОТТГ1 (рис. 1.2.7 и 1.2.8). Наружный диаметр соединений труб ТБО-4 и ТБО-5 на 9...12 мм меньше наружного диаметра муфт обсадных труб по ГОСТ 632-64. При необходимости уменьшения габаритных размеров соединений труб ОТТГ1 муфты к ним могут быть выполнены с уменьшенным наружным диаметром. Герметичность соединений труб ОТТГ1, ТБО-4 и ТБО-5 обеспечивается коническими уплотнительными поверхностями, расположенными со стороны торца трубы. Резьбовая часть этих соединений соответствует резьбовому соединению труб ОТТМ1. Переход с труб ОТТМ1 на трубы того же диаметра типа ОТТП, ТБО-4 и ТБО-5 может осуществляться без переводников.
В соединении предусмотрен контакт по внутренним упорным торцам, фиксирующий заданный натяг при закреплении соединения. Основные размеры труб ОТТП, ТБО-4 и ТБО-5 и их резьбовых соединений приведены в табл. 1.2.12 и 1.2.13 [5]. Таблица 1.2.12 Размеры труб ОТТМ1
Натяг резьбы трубы проверяют относительно торца трубы. Измерительная плоскость резьбового и гладкого калибров-колец должна совпадать с торцом трубы или выступать над торцом не более чем на 2, 5 мм для труб диаметром до 194 мм и не более чем на 3, 0 мм для труб диаметром свыше 194 мм. Натяг при ручном свинчивании муфты с трубой равен 14 мм. При докреплении машинным способом торец муфты должен совпадать с концом сбега резьбы (последней риской на трубе) или не доходить до конца сбега не более чем на 5 мм (1 нитка). Разрушающая нагрузка для труб ОТТМ1 определяется как наименьшая из подсчитанных, исходя из условий разрушения по телу трубы в опасном сечении и условий выхода резьбы из зацепления вследствие уменьшения поперечных размеров трубы от удлинения при растяжении. Разрушающую нагрузку по телу трубы в опасном сечении, находящемся на расстоянии 14 мм от конца сбега резьбы, определяют по формуле:
где D — номинальный наружный диаметр трубы; s — номинальная толщина стенки; σ в — наименьший предел прочности при растяжении. Таблица 1.2.13 Размеры муфт ОТТМ1
Разрушающую нагрузку при выходе резьбы из зацепления подсчитывают по формуле
где h1 — глубина резьбы; σ в — наименьший предел текучести при растяжении; dc— средний диаметр тела трубы в опасном сечении, равный D — (s + h1/2); Δ — диаметральный натяг свинченного соединения (см); E1 — модуль упрочнения, принимаемый равным 50 ГПа для стали группы прочности Д, 35 ГПа — для стали группы прочности К и Е и 25 ГПа — для стали групп прочности Л и М; h — рабочая высота профиля (см); μ 1— коэффициент Пуассона для пластической области, принимаемый равным 0, 5; φ — угол трения, принимаемый равным 11°; β — угол наклона стороны профиля, воспринимающей растягивающую нагрузку; l — длина резьбы, находящаяся в зацеплении, l = (L — 0, 014 м); L — общая длина резьбы. Обсадные трубы вместе с цементным кольцом герметизируют затрубное пространство скважин, разобщая пласты между собой и с внутренней полостью обсадной колонны. Поэтому часто выполняются расчеты прочности системы обсадные трубы — цементное кольцо — порода. Такие расчеты необходимы, в частности, при проверке прочности и герметичности системы в случае изменения температуры скважины в процессе эксплуатации (при термическом воздействии, резком охлаждении скважины и отборе горячей жидкости). Обсадные трубы применяются иногда вместо НКТ, когда проходные сечения последних недостаточны, например при отборе 5000...7000 м3/сут воды из скважин большого диаметра. Недостатком труб при таком применении является неприспособленность их резьб к периодическим разъединениям и соединениям. Расчет обсадных труб в этом случае выполняется так же, как и НКТ. Бурильные трубы также иногда применяются для этой цели. По сравнению с обсадными они более металлоемкие, но зато имеют резьбы, приспособленные для периодических свинчиваний и развинчиваний.
НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫЕ ТРУБЫ
Из насосно-компрессорных труб (НКТ) составляются колонны, спускаемые в скважину. Колонны НКТ могут служить в основном для следующих целей: · подъема на поверхность отбираемой из пласта жидкости, смеси жидкости и газа или одного газа; · подачи в скважину жидкости или газа (осуществления технологических процессов, интенсификации добычи или подземного ремонта); · подвески в скважине оборудования; · проведения в скважине ремонтных, в том числе бурильных, работ. Примеры условных обозначений насосно-компрессорных труб приведены ниже: трубы из стали группы прочности Е с условным диаметром 60 мм, толщиной стенки 5 мм: · 60х5-Е ГОСТ 633-80 — для гладких труб; · В-60х5 ГОСТ 633-80 — для труб с высаженными наружу концами; · НКМ-60х5 ГОСТ 633-80 — для высокогерметичных труб; · НКБ-60х5 ГОСТ 633-80 — для высокогерметичных безмуфтовых труб [5, 6]. Насосно-компрессорные трубы в нашей стране изготавливаются согласно ГОСТ 633, предусматривающему изготовление гладких труб и муфт к ним, труб с высаженными наружу концами (В) и муфт к ним, гладких высокогерметичных труб (НКМ) и муфт к ним, а также безмуфтовых труб (НКБ) с высаженными наружу концами (рис. 1.2.9). Гладкие трубы проще в изготовлении, но их концы ослаблены нарезанной на них резьбой. Трубы с высаженными наружу концами имеют одинаковую прочность по основному телу и у резьбы. Эти трубы называются равнопрочными. Внешний диаметр их муфты больше, чем у труб с гладкими концами (табл. 1.2.14). У НКТ гладких и с высаженными концами резьба (рис. 1.2.10) имеет конусность 1: 16, закругленная, с углом профиля 60°. У труб НКМ и НКБ резьба также коническая, но с трапецеидальным профилем. Резьбовая часть труб с НКМ и НКБ имеет конический гладкий конец, входящий в конус муфтовой части резьбового соединения и создающий дополнительное уплотнение соединения (рис. 1.2.11 и 1.2.12). По массе труб допускается отклонение от +6, 5 до -3, 5% для исполнения труб А (более точное исполнение) и от +8 до -6% для исполнения труб Б (менее точное исполнение).
 
Таблица 1.2.14 |
Последнее изменение этой страницы: 2017-04-12; Просмотров: 884; Нарушение авторского права страницы
, (1.2.1)
, (1.2.2)
