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 Δ_р =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,	1^0 47¢ 24¢¢	1^0 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 60^о. 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.

	а) б) Рисунок 11.4 – Муфтове з’єднання з трикутною різьбою: а – різьбове з’єднання з трикутним профілем (позначення — в таблиці 11.2); б –загальний вигляд з’єднання

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.

	Рисунок 11.7 – Різьбове з'єднання обсадних труб ТБО

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)

	Ущільнююча конічна поверхня

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,

Різьба ТТ

а також послаблені при дії зовнішніх надлишкових тисків

(можливе зминання труб).

Безупорне з’єднання

Необхідно також зазначити, що в з'єднанні труб ОГ1м застосовано

різьби трапецієподібного профілю з кроком 5,08мм, конусністю 1:12,

робочою висотою профілю 1,4мм і кутами нахилу 3 і 30°.

	Рисунок 11.10 – Різьбове з'єднання обсадних труб ОГ1м

---

Дата добавления: 2015-07-25