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:
- Бурение сверхглубоких скважин, более 3км;
- Бурение наклонно-направленных скважин;
- Для подземного и капитального ремонта;
- 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: