Утяжеленная бурильная труба

Утяжеленная бурильная труба

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

А1 (!9) (ll) (Ю4 Е 21 В 17 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ/ СЮЮДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ.(21) 3777051/22-03 (22) 19.06.84 (46) 23.05.86. Бюл. У 19 (71) Всесоюзный.-ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт буровой техники (72) Н.Д. Щербюк, Л.П. Неструев, Н.В. Якубовский, Ю.И. Газанчан, В.Н. Жаров, lO.В. Дубленич, Б.А. Чернов и Я.Э. Кессельман (53) 622.24.05(088.8) (56) Трубы бурильные утяжеленные сбалансированные УБТС2. ТУ 51-774-77.

Лачинян Л.А. Работа бурильной колонны-И.: Недра, 1979, с. 156. (54)(57) УТЯЖЕЛЕННАЯ БУРИЛЬНАЯ ТРУБА, содержецая среднюю часть и высокопрочные приварные концы с наружной и внутренней резьбой и кольцевой проточкой на границе зоны термического влияния сварного шва, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения ресурса ее работы за счет рационального использования высокопрочного материала соединительных элементов, каждый приварной конец трубы снабжен дополнительной кольцевой про" точкой, расположенной в его средней части, а длина приварного конца трубы выбирается из условия

1 = - - 1, Ni где 1. — длина приварного конца до основной кольцевой проточки, мм;

Н и N — соответственно долговеч(2 ность резьбового соединения и сварного шва;

1 — длина резьбы, мм.

1 12327

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано при бурении скважин в компоновке низа бурильной колонны.

Цель изобретения — повышение ресурса работы утяжеленных бурильных труб (УБТ) за счет рационального использования высокопрочного материала соединительных элементов трубы.

На фиг. 1 показана УБТ; на фиг. 2- 1О кривые усталости резьбового соединения и сварного шва УБТ.

Предлагаемая труба содержит низкопрочную среднюю часть 1 и высокопрочные концы 2 и 3 с наружной 4 и внут- 15 ренней 5 резьбой. Концы 2 и 3 соединяются со средней частью сварными швами б. На приварных концах выполнены кольцевые проточки 7, расположенные на границе эоны термического 20 влияния сварного шва, и кольцевые проточки 8, размещенные в средней ! части приварного -конца.

Кривые 9 и 10 усталости соответственно реэьбового соединения и сварно- 25 го шва построены по результатам испытаний на сопротивление усталости серий натурных образцов УБТ. Значения долговечности N, реэьбового соединения и И сварного шва определяют- щ ся как соответствующие заданному значению амплитуды переменного напряжения бс,, превышающей предел выносливости сварного шва 6> . Поскольку термообработка, концентрация напряже-! ний, состояние поверхности, асимметрия нагружения и др. факторы не влияют на угол наклона кривой усталости для однотипных объектов, то отношение Ы /Н одинаково для всей левой 4О зоны кривых 9 и 10 усталости (см.фиг. 2) .

Следовательно, долговечность сварного шва больше, чем долговечность резьбового соединения на одну и ту же величину при любом действующем повреждающем напряжении.

УБТ устанавливают в компоновку низа бурильной колонны и в процессе работы она подвергается воздействию переменных напряжений, вызывающих ее

50 усталостные повреждения. Наиболее опасными, с точки зрения сопротивления усталости, являются резьбовые

75 з участки 1 и 5, где концентрация напряжений наибольшая, а действующие напряжения превышает предел выносливости соединений. После отработки заданного ресурса одного реэьбового соединения, определяемого долговечностью резьб, УБТ извлекают иэ скважины и подвергают ремонту. Ремонт заключается в перенареэке реэьб 4 и

5 на длину резьбы 1 (см. фиг. 1).

Дальнейшая эксплуатация УБТ продолжается до новой отработки ресурса резьб, после чего производится их ремонт и т.д. Количество возможных перенарезок зависит от соотношения долговечностей сварного шва 6 и резьб

4 или 5 и длины резьбовой нарезки, т.е. определяется длиной L=- - — E.

И

1Ч, Значения пределов выносливости

Р резьбового соединения б, и сварного шва 0- определяются по результатам стендовых испытаний УБТ на сопротивление усталости. В предлагаемой

УБТ заданная длина приваренных концов дает возможность учесть накопление усталостных повреждений в материале сварного шва эа время отработки нескольких перенареэанных реэьбовых соединений. В пропессе работы УБТ кольцевая проточка, расположенная в зоне термического влияния сварного шва, разгружает его от энакопеременных нагрузок и одновременно зона действия ее распространяется на резьбовые соединения, расположенные на участке УБТ от этой проточки до дополнительной кольцевой проточки. При этом последняя позволяет перераспределить энакопеременные нагрузки на остальные реэьбовые соединения. Поскольку долговечность сварного шва больше долговечности резьбового соединения на величину N, -N<, то предлагаемое условие выбора длины приварных концов УБТ гарантирует необходимый ресурс безаварийной работы трубы и, в то же время, обеспечивает рациональное ис" пользование материала ее составных частей, что и определяет преимущество предлагаемой УБТ по сравнению с известной. 1232775

Составитель В. Родина

Техред М.Ходанич Корректор А. Ференц

Редактор А. Шишкина

Заказ 2746/32 Тирам 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1)3035, Иосква, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ушгород, ул. Проектная, 4