книги из ГПНТБ / Производство труб на установках с пилигримовыми станами

таллов, биметаллические с неметаллическими покры­ тиями).

Трубы различают и по способу соединения друг с другом. Соединения бывают сварные, фланцевые и резьбовые (муфтовые, безмуфтовые, ниппельные).

По профилю трубы могут быть круглыми, овальными,

чем 360 марок стали. Стальные трубы применяют прак­ тически во всех отраслях народного хозяйства.

В зависимости от назначения различают несколько основных групп труб.

Трубы для нефтяной и газовой промышленности.

Основными видами стальных труб, применяемых при бурении и эксплуатации нефтяных и газовых скважин, являются бурильные, обсадные п насосно-компрес­

забоя производится долотом, закрепленным на буриль­ ной колонне.

При бурении с погруженным приводом бурильная колонна используется для подачи через нее под давле­ нием промывочной жидкости для приведения в движе­

трубы, соединенные между собой бурильными замками, соединительными муфтами и переходниками. Буриль­ ные трубы изготовляют диаметром 33,5—63,5 мм с тол­

Выполнение нарезки на трубе, имеющей одинако­ вую толщину стенки по всей длине, снижает прочность трубы в месте резьбового соединения на 30—35%. Это­ го можно избежать путем создания соединения равно­ прочной конструкции, которое достигается утолщением концевых участков трубы (наружной высадкой), тер­ мической обработкой концов трубы, приваркой к трубе

скважин: диаметр 34—219 мм, толщина стенки 3,5—8 мм, для эксплуатационных скважин: диаметр 114—426 мм, толщина стенки 6—12 мм.

для эксплуатации буровых скважин при добыче нефти (подача сжатого воздуха в скважины, откачка нефти).

Трубы для трубопроводов. По трубопроводам тран­

толщина стенки 4,5—20 мм\ предназначены для монта­

тельных, жаровых и дымогарных. Эти трубы находятся

ления нагревательных элементов трубчатых печей; из­ готовляются из углеродистых и легированных сталей и поставляются с гладко обрезанными концами;

ции, атомной и медицинской промышленности и т. д.; изготовляются сварными и бесшовными.

Трубы для сосудов и баллонов. Применяются для изготовления различных баллонов и сосудов, работаю­

толщина стенки 2,3—34 мм).

2. -ОСОБЕННОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТРУБ НЕФТЯНОГО СОРТАМЕНТА

На трубопрокатных установках с пилигримо- вы-ми станами получают большинство труб нефтяного сортамента. В связи с этим рассмотрим подробнее усло­ вия работы труб данного вида.

занимают самое верхнее положение в бурильной колон­ не и имеют квадратное, шестигранное или крестооб­ разное сечение с круглым или квадратным отверстием для прохода жидкости. На концах ведущих труб вы­ полняется наружная коническая резьба с шагом в во­ семь ниток на длине 25,4 мм при конусности Ы'6. Кон­ цы трубы соединяют с бурильной колонной переходни­ ками. Трубы изготовляют следующих размеров: сторо­

при нарезке резьбы. Размеры труб: диаметр 60—168 мм, толщина стенки 7—11 мм.

3. Б у р и л ь н ы е т р у б ы с п р и в а р е н н ы м и с о е д и н и т е л ь н ы м и к о н ц а м и . Эти трубы имеют

колонну. На этих трубах в местах соединения замка с трубой резьба заменена сваркой. Соединительные кон­

Бурильная колонна предназначена для подвода энергии (механической, гидравлической, электрической) к долоту, обеспечения подачи промывочной жидкости к забою, создания осевой нагрузки на долото, восприя­

усилий. Характер нагрузок, действующих на бурильную колонну, изменяется по всей ее длине. У забоя скважи­

вой. Вращение колонны может происходить вокруг соб­ ственной оси скважины. По длине колонны могут быть и те, и другие участки, поэтому возможны ударные на­ грузки о стенки скважины.

Бурильные трубы и соединительные элементы, вхо­ дящие в состав бурильной колонны, работают в очень тяжелых условиях и требуют высокой точности, проч­ ности и качества исполнения.

Улучшение условий эксплуатации бурильных труб достигается применением бурения с погруженным при­ водом (турбобурами, электробурами). В связи с от­ сутствием вращения колонны устраняются переменные

изгибающие напряжения, которые являются обычно причиной поломки труб и замков.

Все бурильные трубы и соединительные элементы, предназначенные для работы в скважинах, перед вво­ дом их в эксплуатацию проверяют в 'соответствии с требованиями ГОСТов, нормалей и технических усло­ вий. На трубы навинчивают соединительные детали.

Удовлетворительная эксплуатация бурильной ко­ лонны зависит от прочности и герметичности буриль­ ных труб и замков. При соединении труб с замками для обеспечения герметичности применяют смазки, которые должны воспринимать значительные удельные давления и высокую температуру, уплотнять зазоры в резьбе, легко наноситься на резьбу, сохраняться на ее поверх­ ности длительное время. Этим требованиям наиболее полно отвечают смазки, содержащие металлические ком­ поненты (свинец, цинк, алюминий и др.).

Основная причина выхода из строя бурильных ко­ лонн— воздействие переменных нагрузок, которые вызы­

дят применение новые виды соединений труб с буриль­ ным замком (трубы с блокирующими и стабилизирую­ щими поясками). С этой же целью вместо резьбовых соединений труб используется контактно-стыковая сварка.

Обсадные трубы

Обсадные трубы применяют для крепления стенок и устья скважины, разделения друг от друга га­ зоносных и нефтеносных пластов, предотвращения по­ падания воды в газоносные и нефтеносные пласты.

Технические требования к производству обсадных труб установлены ГОСТ 632—64, которым предусмот­ рено изготовление труб диаметром 114—426 мм с тол­ щиной стенки 6—14 мм и длиной от 9,5 до 13 м. Дли­ на резьбы иа концах труб изменяется от 79,5 до

98,5 мм по мере роста диаметра .независимо то толщи­ ны стенки. Соединение обсадных труб изготавливают с

ния элементов резьбы. Допускаемые отклонения на от­ дельные элементы резьбы регламентируются ГОСТ 632—64.

Герметичность резьбовых соединений обсадных труб проверяют не только на заводах-изготовителях, но и у потребителей перед спуском и после спуска в скважи­ ну. Герметичность резьбовых соединений обсадных труб зависит в значительной мере от применяемых сма­ зок.

Насосно-компрессорные трубы

Насосно-компрессорные трубы выпускают с гладкими и высаженными наружу концами по ГОСТ 633—63 и применяют при компрессорном или глубин­ нонасосном способах добычи.

При компрессорном способе добычи на трубы дей­ ствуют постоянные по величине силы собственного веса и давления сжатого воздуха (газа), переменные на­ грузки возникают от периодического изменения давле­ ния подаваемой в скважину среды в связи с неравно­ мерной подачей от компрессора.

При глубиннонасосном способе добычи кроме пос­ тоянных сил собственного веса труб и части веса жид­ кости в трубах действуют также переменные силы, связанные с работой глубинного насоса. Слабым зве­ ном у этих труб является резьбовое соединение: нарез­ ка резьбы приводит к уменьшению прочности трубы.

Нефтепроводные трубы

При сооружении нефтепромысловых комму­ никаций применяют бесшовные горячекатаные трубы по ГОСТ ’8732—70 и отремонтированные трубы нефтя­ ного сортамента, непригодные к использованию по пря­ мому назначению.

Нефтепроводные трубы также подвергаются гидрав­ лическим испытаниям.

Рис. 32. Схемы очага деформации при прошивке в станах бинтовой про­ катки с бочкообразными (а), дисковыми (б) и грибовидными (в) валка­ ми:

/ — рабочие валки; 2 — оправка; 3 — прошиваемая заготовка; 4 — направ­ ляющие линейки

винтовой прокатки трех типов: с бочкообразными, дис­ ковыми пли грибовидными валками (рис. 32).

Общие особенности прошивных станов всех типов:

1)одинаковая форма основных участков очага де­ формации (входной и выходной конусы);

2)винтовое движение заготовки в очаге деформа­ ции с одновременным ее вращением и осевой подачей;

3)непрерывная деформация сечения прошиваемой заготовки от входа до выхода из валков;

4)наличие устройств и механизмов для принуди­

тельной задачи заготовки в валки, совмещения осей заготовки и гильзы с осью прошивки, удержания оп­ равки в очаге деформации.

Отличительные особенности указанных станов:

1)положение осей валков и оси прошивки в прост­ ранстве относительно оси симметрии стана;

2)распределение скоростей подачи и вращения ме­ талла вдоль очага деформации;

3)форма рабочего валка.

Для прошивки катаной круглой заготовки диамет­ ром до 300 мм и более применяют станы с бочкообраз­ ными валками, имеющими форму двух усеченных конусов, обращенных друг к другу большими основа­ ниями.

Ось симметрии стана совмещена с горизонтальной прямой, проходящей через центральную точку стана и делящей расстояние между осями валков пополам. Ось прошивки (ось прошиваемой заготовки) совмещена с осью симметрии стана. Оси валков расположены в вер­ тикальных плоскостях, параллельных оси симметрии стана.

В вертикальной плоскости ось валка составляет с осью симметрии стана угол а, равный 4—15°. В этой плоскости проекции осей валков пересекаются друг с другом под углом 2а. Проекции осей валков на гори­ зонтальную плоскость параллельны друг другу и оси симметрии.

Валки могут быть сближены и удалены один отно­