З різьбою трапецієподібного профілю.
Характеристика різьб наведена в таблиці 11.2, а їх профілі зображені на рисунках 11.4,а та 11.8.
► Труби з короткою трикутною різьбою(діаметр Д=114÷508мм).
Шифр:245×10-Д ГОСТ 632-80 – обсадна труба діаметром 245ммз товщиною стінки 10мм, виготовлена із сталі групи міцності Д (рисунок 11.4);
245-Д ГОСТ 632-80 – муфта, яка призначена для з'єднання обсадних труб діаметром 245мм з короткою трикутною різьбою, виготовлена із сталі групи міцності Д.
► Труби з подовженою трикутною різьбою(діаметр Д=114÷245мм).
Шифр: У-245×10-Д ГОСТ 632-80– обсадна труба діаметром 245мм з товщиною стінки 10мм, виготовлена із сталі групи міцності Д (У - подовжена трикутна різьба);
У-245-Д ГОСТ 632-80 – муфта, яка призначена для з'єднання обсадних труб діаметром 245мм з подовженою трикутною різьбою, виготовлена із сталі групи міцності Д.
Перші дві різновидності труб мають конічну різьбу трикутного профілю (рисунок 11.4) і відрізняються між собою тільки довжиною різьби.
Довжина різьби у з'єднаннях другої різновидності на 25-50% (в залежності від діаметра труби) більша, ніж першої.
Кут при вершині профілю різьби дорівнює 60°. Бісектриса цього кута перпендикулярна до осі різьби. Оскільки радіуси заокруглень вершин і впадин не однакові, то при згвинчуванні муфти з трубою в з'єднанні утворюється тонкий зазор, найбільша висота якого Δр =Z= 0,076мм. В цей зазор втискується надлишок мастила, і він виконує роль своєрідного гідравлічного затвора.
Таблиця 11.2 – Характеристика різьб обсадних труб
Параметр різьби | Різьба з трикутним профілем | Різьба з трапецієподібним профілем |
Крок нарізки, , мм | 3,175 | 5,08 |
Висота профілю, , мм | 1,810 | 1,60 |
Робоча висота профілю, , мм | 1,734 | 1,60 |
Кут профілю, , град | ||
Кут нахилу сторони профілю, α/2, град: 1 2 | 30+1°15" − − | − |
Радіус заокруглення: вершини профілю, , мм , мм , мм западини профілю , мм | 0,508 − − 0,432 | − 0,2 0,8 − |
Ширина вершини профілю, , мм | − | 2,29 |
Ширина западини профілю, , мм | − | 2,43 |
Величина зазору , мм: між вершиною і западиною витків між гранями витків | 0,076 − | − 0,14 |
Кут нахилу, | 10 47¢ 24¢¢ | 10 47¢ 24¢¢ |
Конусність, | 1:16 | 1:16 |
У з’єднаннях з подовженою різьбою розподіл навантаження на витки більш рівномірний, тому вони витримують більші осьові навантаження.
Муфтові різьбові з’єднання з трикутним профілем безупорні, конічні, з кутом нахилу опорної поверхні витків до осі труби 60о. Тому при осьовому розтягу різьбового з’єднання трубу можна вирвати з муфти, що обумовлює низьку міцність таких з’єднань на розтяг у порівнянні з міцністю тіла труби.
Недоліки обсадних труб з різьбовими з’єднаннями (трикутним профілем):
- не висока герметичність;
- не достатня міцність труб на розтягу вальні осьові навантаження (міцність такого муфтового з'єднання становить від 55 до 70 % міцності тіла не нарізаної частини труби);
- можливість згвинчування труб через нитку.
|
Тому, труби з такими з'єднаннями доцільно використовувати, перш за все, в нижніх ділянках обсадних колон, де міцність на розтягування не є серйозним чинником, а надмірний внутрішній тиск порівняно невеликий.
Міцність з'єднань можна істотно підвищити, якщо трикутний профіль різьб з великим кутом при вершині замінити трапецієподібним профілем з малими кутами нахилу бічних граней. Останніми роками застосовуються такі труби, міцність яких на розтягування на 25– 50 % вище, ніж з'єднань з різьбами трикутного профілю.
► З різьбою трапецієподібного профілю ОТТМ(діаметр Д=114÷340мм ).
Шифр:ОТТМ - 245×10-Д ГОСТ 632-80 – обсадна труба з трапецієподібною різьбою (рисунок 11.5), муфтовим з'єднанням, діаметром 245мм, товщиною
стінки 10мм, виготовлена із сталі групи міцності Д;
ОТТМ - 245-Д ГОСТ 632-80 – муфта, яка призначена
для з'єднання обсадних труб діаметром 245мм з трапецієподібною різьбою, виготовлена із сталі групи міцності Д (нормального розміру);
ОТТМ - 245-Д -С ГОСТ 632-80 – муфта, яка призначена для з'єднання обсадних труб діаметром 245мм з трапецієподібною різьбою, виготовлена із сталі групи міцності Д (спеціального призначення–зменшений діаметр муфти).
► З різьбою трапецієподібного профілю, високогерметичні ОТТГ(діаметр Д=114÷273мм ).
Шифр:ОТТГ - 245×10-Д ГОСТ 632-80 – обсадна труба з трапецієподібною різьбою, муфтовим з'єднанням, високо герметична (рисунок 11.6), діаметром 245мм, товщиною стінки 10мм, виготовлена із сталі групи міцності Д;
ОТТГ - 245-Д ГОСТ 632-80 – муфта, яка призначена для з'єднання обсадних труб діаметром 245мм з трапецієподібною різьбою, високогерметична, виготовлена із сталі групи міцності Д (нормального розміру);
ОТТГ - 245-Д - С ГОСТ 632-80 – муфта, яка призначена для з'єднання обсадних труб діаметром 245мм з трапецієподібною різьбою, високогерметична, виготовлена із сталі групи міцності Д (спеціального призначення – зменшений діаметр муфти).
11.3.1.2 Обсадні труби з з безмуфтовими з'єднаннями
► Безмуфтові розтрубні з’єднання з різьбою трапецієподібного профілю, високогерметичні ТБО (діаметр Д=127÷194мм ).
Шифр:ТБО - 168×10,6-Е ГОСТ 632-80– труба безмуфтова обсадна (рисунок 11.7) з трапеціє-подібною різьбою, високо герметична,діаметром 168мм, товщиною стінки 10,6мм, виготовлена із сталі групи міцності Е.
|
З'єднання таких різновидностей труб (ОТТМ, ОТТГ, ТБО) мають різьби трапецієподібного профілю (рисунок 11.8). Профіль різьби має форму нерівнобічної трапеції.
Рисунок 11.8 – Різьбове з'єднання з трапецієподібним профілем (позначення — в таблиці 11.2) |
Сторона профілю, що сприймає навантаження, нахилена до осі різі під кутом 87, а інша, завантажена значно менше, — під кутом 80°.
При такому куті нахилу виривання труби з муфти практично неможливе. Тому міцність на розтяг з’єднання з трапецієподібною різьбою суттєво більша, ніж із трикутною.
Профіль трапецієподібної різьби також негерметичний, оскільки конструктивно передбачена наявність зазору між гранями витків як різниця між шириною западини профілю і його вершини.
Але на кінцях труб ОТТГ і ТБО в муфтах є гладкі ущільнюючі конічні поверхні (рисунок 11.9). При згвинчуванні (з діаметральним натягом ∆d=0,5мм) ніпельний кінець такої поверхні щільно притискується до відповідної поверхні муфти ОТТГ (муфтового кінця труби ТБО), завдяки чому досягається висока герметичність з'єднання (до P≤ 50 МПа).
Крім того, в цих двох видах з'єднань є торцеві упорні уступи 1. З'єднання закріплюються до упору торців. Після догвинчування з’єднання торець труби повинен упиратися в торець упорного виступу муфти по цілому периметру стику упорних поверхонь (тобто ці з’єднання упорного типу), тому вони захищені від перенапруження при згвинчуванні з натягом на відміну від без упорних різьбових з’єднань. Це дозволяє попередити небезпеку надмірного натягу конічної поверхні однієї деталі на відповідну конічну поверхню іншої.
Виготовлення високо герметичних з’єднань, які мають в конструкції герметизуючі елементи, потребує високої точності і прецизійного обладнання.
Встановлено, що чим більший діаметр труби і чим коротша зона згвинчування, тим вищі і більш нерівномірні напруження в з’єднанні. Звідси виникають практичні висновки про доцільність подовжених різьб на трубах великих діаметрів, що дозволило б значно підвищити їх міцнісні характеристики, а також про необхідність контролю величини крутного моменту згвинчування різьбових з’єднань при спуску обсадних колон з метою запобігання їх перенапруження.
Труби ТБО і ОТТГ можна з’єднувати між собою без додаткових перехідників.
а)
|
б)
Рисунок 11.9 – Герметизуючі елементи різьбових з'єднань ОТТГ та ТБО: а – до згвинчування; б – після згвинчування; 1 - торцеве упорне ущільнення; 2- бокове конічне ущільнення |
► Труби обсадні гладкі безмуфтові ОГ1м (діаметр Д=114÷273мм ).
З'єднання обсадних труб ОГ1м виконано в габаритних розмірах тіла гладкої труби (рисунок 11.10).
Труби ОГ1м призначені для хвостовиків обсадних колон і можуть
бути використані для експлуатаційних колон, але слід врахувати, що
міцність різьбового з'єднання труб ОГ1м при дії розтягальних
навантажень складає всього 50—53% міцності по тілу труби,
|
(можливе зминання труб).
|
різьби трапецієподібного профілю з кроком 5,08мм, конусністю 1:12,
робочою висотою профілю 1,4мм і кутами нахилу 3 і 30°.
|
Дата добавления: 2014-12-29; просмотров: 1938;