Легкосплавные бурильные трубы реферат

Обновлено: 04.07.2024

Основным легирующим элементом нержавеющих сталей является хром, который облагораживает электродный потенциал стали и повышает ее коррозионную стойкость. Повышение коррозионной стойкости при увеличении содержания хрома в стали происходит скачкообразно. Первый -порог коррозионной устойчивости достигается при концентрации хрома, равной 12,8%, что соответствует 1/8 атомной доли хрома в составе стали. Для обеспечения коррозионной стойкости стали это количество хрома должно находиться в твердом растворе железа и «е образовывать карбидов. При увеличении его содержания до 18% или до 25—‘28% достигается второй порог и наблюдается дальнейшее повышение коррозионной стойкости стали. Однако увеличение содержания хрома приводит к понижению механических свойств стали, особенно ударной вязкости, а также затрудняет сварку, вызывая хрупкость сварного шва. Поэтому стали с высоким содержанием хрома после сварки требуют термической обработки.

Для обеспечения высокого качества и эксплуатационных свойств в ряде случаев металл шва отличается от основного металла, в частности по содержанию различных легирующих элементов. Легирование наплавленного металла проводится при соблюдении двух важных требований: в качестве раскислений необходимо применять элементы, сродство которых к кислороду больше, чем у легирующего элемента; вместе с легирующим элементом целесообразно вносить в зону сварки и его окисел, который сохраняет легирующий элемент от выгорания.

  • Авиационная техника
  • Ракетно-космическая техника
  • Инженерные сети и оборудование
  • Морская техника
  • Промышленный маркетинг и менеджмент
  • Технологические машины и оборудование
  • Автоматизация технологических процессов
  • Машиностроение
  • Нефтегазовое дело
  • Процессы и аппараты
  • Управление качеством
  • Автоматика и управление
  • Металлургия
  • Приборостроение и оптотехника
  • Стандартизация
  • Холодильная техника
  • Архитектура
  • Строительство
  • Метрология
  • Производство
  • Производственный маркетинг и менеджмент
  • Текстильная промышленность
  • Энергетическое машиностроение

Все документы на сайте представлены в ознакомительных и учебных целях.
Вы можете цитировать материалы с сайта с указанием ссылки на источник.

Рассмотрение особенностей легированных сталей. Обеспечение коррозионной стойкости при помощи добавок хрома. Легкосплавные бурильные трубы и их применение в структурном, разведочном и эксплуатационном бурении, а также при капитальном ремонте скважин.

Рубрика Производство и технологии
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 22.12.2010
Размер файла 8,9 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Основным легирующим элементом нержавеющих сталей является хром, который облагораживает электродный потенциал стали и повышает ее коррозионную стойкость. Повышение коррозионной стойкости при увеличении содержания хрома в стали происходит скачкообразно. Первый -порог коррозионной устойчивости достигается при концентрации хрома, равной 12,8%, что соответствует 1/8 атомной доли хрома в составе стали. Для обеспечения коррозионной стойкости стали это количество хрома должно находиться в твердом растворе железа и "е образовывать карбидов. При увеличении его содержания до 18% или до 25--'28% достигается второй порог и наблюдается дальнейшее повышение коррозионной стойкости стали. Однако увеличение содержания хрома приводит к понижению механических свойств стали, особенно ударной вязкости, а также затрудняет сварку, вызывая хрупкость сварного шва. Поэтому стали с высоким содержанием хрома после сварки требуют термической обработки.

Для обеспечения высокого качества и эксплуатационных свойств в ряде случаев металл шва отличается от основного металла, в частности по содержанию различных легирующих элементов. Легирование наплавленного металла проводится при соблюдении двух важных требований: в качестве раскислений необходимо применять элементы, сродство которых к кислороду больше, чем у легирующего элемента; вместе с легирующим элементом целесообразно вносить в зону сварки и его окисел, который сохраняет легирующий элемент от выгорания.

Основным легирующим элементом нержавеющих сталей является хром, который облагораживает электродный потенциал стали и повышает ее коррозионную стойкость. Повышение коррозионной стойкости при увеличении содержания хрома в стали 'происходит скачкообразно. Первый порог коррозионной устойчивости достигается при концентрации хрома, равной 12,8%, что соответствует 1/8 атомной доли хрома в составе стали. Для обеспечения коррозионной стойкости стали это количество хрома должно находиться в твердом растворе железа и

Название работы: Легкосплавные бурильные трубы. Область их использования. Легко-сплавные бурильные трубы (ЛБТ)

Предметная область: География, геология и геодезия

Описание: Легкосплавные бурильные трубы. Область их использования. Легко-сплавные бурильные трубы (ЛБТ) Увеличение глубины скважины поставило задачу снижения нагрузки на крюке, были созданы трубы из легких сплавов - дюралюминия Д16Т, механические свойств.

Дата добавления: 2013-03-18

Размер файла: 15.41 KB

Работу скачали: 52 чел.

Легкосплавные бурильные трубы. Область их использования.

Легко-сплавные бурильные трубы (ЛБТ)

Увеличение глубины скважины поставило задачу снижения нагрузки на крюке, были созданы трубы из легких сплавов – дюралюминия Д16Т, механические свойства этого сплава несколько ниже, чем у стали, но удельная прочность (отношение прочностных показателей к плотности материала) значительно выше всех групп сталей, из которых делаются стальные бурильные трубы. Вес одинаковых стальных труб и ЛБТ отличается в 2,5-2,7 раза, соответственно, длина бурильной колонны из ЛБТ может быть значительно больше, чем из стальных труб (Кольская сверхглубокая скважина, пробуренная на глубину 12200м, большая часть этих метров пробурена с помощью ЛБТ).

1)диамагнитность, т.е. они не магнитны, то с помощью них можно проводить различные геофизические исследования, в том числе и ориентацию;

2)способ изготовления очень высок;

3)внутренняя поверхность трубы очень гладкая.

1)Серийные ЛБТ могут работать при температуре до 150 градусов, конечно, созданы высокотемпературные ЛБТ, но они значительно дороже;

2)Плохо работают в агрессивных средах, особенно если показатель pH >10, т.е. среда щелочная, алюминиевые трубы быстро изнашиваются;

3)Невозможность установки в них кислотных ванн.

ЛБТ применяют в структурном, разведочном и эксплуатационном бурении, а так же при капитальном ремонте скважин.

Выпускаются ЛБТ сборной конструкции (3.57, а) гладкие и с протекторным утолщением, беззамковой конструкции, а также для компоновки низа бурильной колонны с увеличенной толщиной стенки. ТБ – с внутренним утолщением (3.57, б); ТБП – с внутренним концевым утолщением и протекторным утолщением.

Область применения ЛБТ:

  1. Бурение сверхглубоких скважин, более 3км;
  2. Бурение наклонно-направленных скважин;
  3. Для подземного и капитального ремонта;
  4. Геологоразведочное бурение.

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

ЛБТ изготовляются из сплава алюминия, имеющего кратно меньшую плотность в сравнении со стальными трубами и имеют почти 3 раза меньший вес в воздухе. Это отношение становится еще больше в среде бурового раствора и увеличивается с увеличением его плотности. Поэтому предельная глубина их спуска в 3-4 раза больше, чем стальных труб.

В нашей стране ЛБТ впервые появились в 70 – х годах прошлого столетия, и основной целью их создания было ускорить СПО при той же характеристике грузоподъемного оборудования буровой установки. В последующем были выявлены и другие важные особенности ЛБТ.

- низкая плотность материала ЛБТ обусловливает кратно меньшую силу прижатия труб к стенкам наклонной скважины; этот эффект усиливается с увеличением зенитного угла скважины;

- алюминиевый сплав имеет почти в 3 раза меньший модуль упругости, легче деформируется, поэтому сила прижатия трубы, обусловленная упругостью труб, меньше, чем при использовании стальных труб;

- ЛБТ изготовляются методом прямого гидравлического прессования, что позволяет получать любую конфигурацию наружной и внутренней поверхности труб;

- ЛБТ имеют более гладкую внутреннюю и наружную поверхности и создают примерно на 20% меньшие гидросопротивления течению бурового раствора;

- материал ЛБТ обладает немагнитными свойствами, что позволяет проводить измерения магнитометрическими инклинометрами через бурильную колонну;

ЛБТ легко разбуриваются буровым долотом, что очень важно при ликвидации прихваченной колонны, составленной из ЛБТ.

Все перечисленные особенности относятся к положительным свойствам ЛБТ. Однако им присущи и некоторые отрицательные свойства. Они следующие:

- вследствие низкой твердости материала износ тела ЛБТ происходит более интенсивно;

- алюминиевые сплавы менее стойки к химическому воздействию, что накладывает ограничения на состав бурового раствора;

- алюминиевые сплавы менее термостойки. Так, уже при температуре 150°С предел текучести и пластические свойства сплава начинают падать.

В настоящее время ЛБТ широко применяются в эксплуатационном бурении. Иногда применяют комбинированную бурильную колонну, устанавливая ЛБТ лишь в средней ее части. Это также позволяет значительно уменьшить общий вес и увеличить предельную глубину спуска колонны. ЛБТ нашли применение также в разведочном, структурно-поисковом бурении, при капитальном ремонте скважин, а в последнее время – при бурении скважин с горизонтальным окончанием.




По согласованию с потребителем допускается изготовление труб без резьбы и без замков. Номинальная длина труб без протекторного утолщения: диаметром 54 мм — 4,5 м, 64 мм — 5,3 м, от 64 до 110мм — 9,0м и свыше 110мм—12,0м. ЛБТ с протекторным утолщением поставляются длиной 12 м всех диаметров. Отклонения по длине +150 мм — 200 мм. Допускается 5% труб в партии с предельным отклонением по длине +300 мм, —350 мм.

ЛБТ изготовляются из алюминиевого сплава Д16 с химическим составом по ГОСТ 4784—74 в закаленном и естественно состарен­ном состоянии (Д16Т).

Кривизна на средней трети длины трубы не должна превышать 1,5 мм на 1 м, а на остальных участках, исключая протекторное утолщение и места переходов от основного сечения трубы к утол­щениям, 1,3 мм.

На наружной и внутренней поверхностях труб не допускаются раковины, трещины, расслоения, неметаллические включения, пят­на коррозионного происхождения. Не допускаются плены, отсло­ения, пузыри, забоины, царапины, риски, задиры, вмятины, запрес­совки, если глубина их залегания, определяемая контрольной за­чисткой, превышает предельные отклонения по толщине стенки. Допускаются цвета побежалости, темные и белые пятна и следы технологической смазки.

На наружной поверхности протекторного утолщения и в местах переходов к нему не допускаются продольные расслоения глубиной до 2 мм, определяемые контрольной зачисткой. В месте перехода от утолщения к основному сечению трубы допускается один коль­цевой пережим при условии соответствия толщины стенки и внут­реннего диаметра. При этом пережим не должен выводить наруж­ный диаметр за предельные отклонения: +1,0 мм и —2,0 мм для труб диаметрами 54 и 64 мм; +2,5 и —5,0 мм для труб остальных диаметров.

Длина переходных зон от концевого утолщения к основному сечению трубы должна быть не более 300 мм, а от протекторного утолщения до основного сечения трубы не более 1800 мм.

Овальность и разностенность труб должны быть в пределах до­пусков по наружному диаметру и толщине стенки.

Кривизна на средней трети длины трубы должна быть не более 1,5 мм на 1 м, а на остальных участках, кроме протекторных утол­щений и мест переходов от основного сечения трубы к утолщениям, не более 1,3 мм.

Технические требования к замкам ЛБТ должны соответствовать ГОСТ 5286—75, а требования к трубной резьбе треугольного про­филя— ГОСТ 631—75 (для труб 147 мм используется резьба труб 146 мм по ГОСТ 632—80).



  • Условное обозначение трубы из алюминиевого сплава марки Д16 в закаленном и естественно состаренном состоянии (Т), нор­мальной прочности, с внутренними концевыми утолщениями, диа­метром 147 мм и толщиной стенки 11 мм —труба Д16Т147Х11 ГОСТ 23786—79 То же, с протекторным утолщением — труба ПД16Т147X11 ГОСТ 23786—79.
  • С целью повышения механических свойств труб используется сплав 01953Т1 с пределом текучести 490 МПа, а для работы в ус­ловиях повышенных температур — АК4Т1. Работа с трубами из сплава Д16Т1 при температуре выше 150°С не рекомендуется.
  • По типу конструкции труб ВК типа 3 по ГОСТ 631—75 разра­ботаны конструкции труб ЛБТВК—ЮЗ, 114, 129, 140, 147 мм.
  • В соединении использована трубная трапецеидальная резьба ТТ по ГОСТ 631—75, соответствующая диаметрам стальных буриль­ных труб с коническими стабилизирующими поясками, для труб ЛБТВК-147 применена резьба ТТ138Х5.08Х1:32.
  • Предел выносли­вости труб с резьбой треугольного профиля 29—32 Н/мм2, для труб ЛБТВК-147—53 Н/мм2.
  • Высокопрочные замки ЗЛК-178В (стт = -980 МПа) и замки ЗЛК-178 изготовляют по ТУ 26-02-1001—85.

Кроме труб с навинченными замками изготовляют также трубы беззамковой конструкции, концы которых имеют значительное на­ружное утолщение, на которых нарезается замковая резьба. Проч­ность этих труб выше прочности труб сборной конструкции.

Промышленностью освоено также изготовление труб малых диаметров для геологоразведочного бурения. Трубы с наружным диаметром 24, 34, 54 мм из сплава Д16Т и В95 используются для ведения геолого-поисковых работ.

Стальные замки навинчивают на ЛБТ на специальном стенде с приложением крутящего момента. Резьбу бурильных труб и зам­ков тщательно очищают, промывают и обезжиривают. На резьбу бурильных труб наносят соответствующую смазку на основе эпоксидной смолы с наполнителями и вручную навинчивают замковые детали, подобранные по натягам (сумма натягов резьбы замка и трубы должна составлять 22—25 мм). Наибольший крутящий мо­мент на шпинделе стенда 25000 Н-м. Применяется также навинчивание замков в нагретом состоянии. Замок предварительно на­гревается до 380—400°С, навинчивание на трубу осуществляют при одновременном охлаждении внутренней поверхности трубы водой.

Читайте также: