Основные размеры выпускаемых неразъемных резиновых колец (протекторов) для бурильных труб

Управление работой клапана осуществляется потоком промы­вочной жидкости, т.е. при движении потока по трубам вниз он отжимает тарелку 3 и жестко связанный с ним шток 12. Шток 12, перемещаясь вниз, одновременно перемещает шарик 14, который наполовину входит в кольцевую проточку на штоке 12 и наполо­вину — в лабиринтный паз, образуемый двумя лабиринтами 13 и 18. Шарик 14, перекрываясь по кольцевой проточке штока 12, одновременно (при движении штока) двигается по лабиринту, который позволяет устанавливать шток 12 соответственно в тарелку 3 в следующих положениях.

При прямой промывке тарелка отжимается потоком из положе­ния «закрыто» до крайнего нижнего положения, т.е. максимально

Таблица 4.8 Технические характеристики обратного клапана для бурильных труб

открытого положения, причем за это время шарик 14 перемещает­ся, перекатываясь по скосу нижней втулки лабиринта 18, из край­него верхнего до крайнего нижнего положения. И пока осуществля­ется прямая промывка, канал остается открытым. При прекращении промывки в результате действия пружины 10 шток 12 с тарелкой 3 отжимается вверх, при этом шарик 14, перекатываясь по короткому скосу верхней лабиринтной втулки 13, останавливается на ее упоре, фиксируя клапан в состоянии «открыто». В таком положении клапан позволяет вести обратную циркуляцию, отбор жидкости и т.п. При возобновлении прямой циркуляции тарелка 3 вновь отжимается до крайнего нижнего положения, причем шарик 14 в этом случае перекатывает­ся по другому скосу нижней лабиринт­ной втулки 18, останавливается в край­нем нижнем положении, что соответ­ствует максимальному открытию кла­пана. Далее при прекращении промыв­ки под действием пружины 10 шток 12, поднимая шарик 14, натыкаясь на дру­гой длинный скос верхней лабиринто­вой втулки 13, отводится им до конеч­ного упора, обеспечивая тем самым пе­рекрытие канала седла и, следователь­но, канала бурильных труб.

Очередное возобновление прямой промывки и его прекращение соответ­ственно приводит клапан в состояние «открыто», когда можно производить обратную циркуляцию, частичный отбор жидкости и т.п. При бурении скважин без выхода бурового раство­ра на устье и в других подобных слу­чаях, когда на устье невозможно оп­ределить в каком положении находит­ся клапан (закрытом или открытом), Рис. 4.6. Управляемый обратный клапан

для бурильных труб конструкции

СевКавНИПИнефть:

1 — переводник; 2 — гайка; 3 — тарелка; 4 — втулка; 5 — уплотнитель; 6, 8— кольца; 7— седло; 9 — кожух; 10 — пружина; 11 — распор­ная планка; 12 — шток; 13, 18 — лабиринтные втулки; 14 — шарик; 15 — кольцо проволоч­ное; 16 — стабилизатор; 77 — штифт; 19— шай­ба; 20 — резиновая шайба; 21 — винт

а условия бурения требуют герметизации канала бурильных труб, клапан переделывается. В него вместо двух лабиринтных втулок устанавливают одну специальную втулку. При помощи этой втул­ки (на поверхности) перед спуском клапан можно установить в положение, которое оставляет канал бурильных труб открытым для обратного движения бурового раствора во время спуска бу­рильных труб (самозаполнение бурильных труб) до первой про­мывки. Первая промывка переводит клапан в состояние обык­новенного обратного клапана. Управляемый обратный клапан путем извлечения из него шарика переделывается в обыкновен­ный клапан.

Клапаны могут изготовлять с правыми или левыми замковыми резьбами. Серийное производство обратных клапанов для буриль­ных труб осуществляется по ОСТ 39-096—79. По указанному отрас­левому стандарту предусмотрено изготовление 10 типоразмеров клапанов, включающих в себя: тип 1 — клапаны тарельчатые — КОБТ, тип 2 — клапаны конусные с резиновыми уплотнениями. По всем параметрам эти клапаны уступают описанному выше уп­равляемому обратному клапану конструкции СевКавНИПИнефть.

К элементам бурильной колонны относят также опорно-центрирующие элементы (калибраторы, центраторы, ста­билизаторы и т.п.)

Основные данные о резьбе.Элементы колонны бурильного инст­румента (трубы бурильные, соединительные муфты, замки, трубы бурильные ведущие, утяжеленные бурильные трубы, переводни­ки и др.) для соединения между собой снабжены резьбой двух типов: мелкой (трубной) и крупной (замковой).

Для резьбы бурильных труб и замков характерно следующее.

1.Профиль витков (ниток) резьбы треугольный с закругленны­
ми впадинами. Угол при вершине профиля равен 60°.

2. Резьба всех соединений колонны бурильного инструмента ко­
ническая. Угол, образующий конуса для мелкой трубной резьбы,
составляет ^}/₃₂, что соответствует Г47'24" — углу между образу­
ющей конуса и прямой, параллельной оси трубы. Этот угол равен
половине угла при вершине конуса. Полной конусностью резьбы
принято считать двойной уклон, т.е. ¹/1б- Для крупной замковой
резьбы полная конусность в зависимости от размера и типа приня­
та ^!/4 ИЛИ Уб-

3. Число ниток трубной резьбы равно 8 на 24,5 мм с шагом
3,175 мм, число ниток замковой резьбы — 5 на 25,4 мм с шагом
5Д)8 мм или 4 на 25,4 мм с шагом 6,35.

4. Резьба может иметь как правое, так и левое направление. Труб­
ной резьбой снабжены бурильные трубы, соединительные муфты,
трубные концы замков и переводников.

5. Трубы бурильные с блокирующими (стабилизирующими)
поясками (ТБНК и ТБВК) имеют трапецеидальную резьбу (шаг

5,08 мм, профиль 30°, конусность 1:32. Условное обозначение резьбы ТТ) и зарезьбовый конический поясок, обеспечивающий высо­кую прочность и герметичность соединения.

Замковой резьбой снабжены детали бурильных замков (ниппели и муфты), переводники, долота, ловильные инструменты и т.п.

Материалы, применяемые для изготовления элементов колонны бурильного инструмента.Такими материалами являются конструк­ционные среднеуглеродистые и легированные стали. В табл. 4.1 при­ведены некоторые механические свойства этих сталей.

При изготовлении все элементы бурильной колонны должны подвергаться термической обработке для улучшения свойств мате­риалов.

Достаточно широко применяются легкосплавные (облегченные) бурильные трубы (ЛБТ) из специальных сплавов.

Легкосплавные бурильные трубы.Они предназначаются для бу­рения гидравлическими забойными двигателями и роторным спо­собом. Выпускаются ЛБТ сборной конструкции гладкие и с про­текторным утолщением, беззамковой конструкции, а также для компоновки низа бурильной колонны с увеличенной толщиной стенки. Легкосплавные бурильные трубы изготовляются из алюми­ниевого сплава Д16 в закаленном и естественно состаренном состо­янии Д16Т (табл. 4.9). На ЛБТ навинчиваются стальные замки облег­ченной конструкции. Шифр стальных облегченных замков: ЗЛ-90, ЗЛ-108, ЗЛ-140, ЗЛ-152, ЗЛ-172. Здесь цифры обозначают наруж­ный диаметр облегченного замка в миллиметрах.