4 Общие технические требования

4.1 Требования к конструкции

4.1.1 Отклонение от соосности приварных замков и трубы не должно превышать 0,3 мм у сварного шва и 0,1 мм на 100 мм длины детали приваренного замка у ее торца.

4.1.2 Кривизна (отклонение от прямолинейности) трубы не должна превышать 1 мм на длине 1 м на любом участке. Общая кривизна, измеренная в середине трубы, не должна превышать 1/2000 ее длины.

4.1.3 Трубы следует изготавливать из стали 36Г2С, химический состав которой приведен ниже:

углерод 0,32 - 0,40;

марганец 1,5-1,8;

кремний 0,4 - 0,7;

хром не более 0,3;

никель не более 0,4;

сера не более 0,045;

фосфор не более 0,040.

Допускается по согласованию с заказчиком трубы с упрочнением видов У и УЗ изготавливать из стали 45.

4.1.4 Механические свойства тела трубы из стали 36Г2С и сварного соединения должны соответствовать указанным в таблице 4.

Таблица 4

Наименование механических свойств

Нормы по видам упрочнения, не менее

Н

У

НЗ

УЗ

Сердцевина

Наружная поверхность

Сердцевина

Наружная поверхность

Временное сопротивление d, Н/мм2 (кгс/мм2)

686(70)

862(88)

686(70)

-

862(88)

-

Предел текучести sт, Н/мм2 (кгс/мм2)

490(50)

755(77)

490(50)

-

755(77)

-

Относительное удлинение d5, %

12

11

12

-

11

-

Твердость материала:







HRC

-

26

-

45

26

47

НВ

197

-

197

-

-

-

4.1.5 Приварные замки следует изготавливать из стали 40ХН, механические свойства которой после объемной термообработки должны быть не ниже следующих:

- временное сопротивление s, Н/мм2 (кгс/мм2) 882 (90)

- предел текучести sт, Н/мм2 (кгс/мм2) 686 (70)

- относительное удлинение d5, % 15

- относительное сужение y, % 50

- ударная вязкость при 20 °С на образцах KCU, Нм/см2 (кгс×м/см2) 118 (12)

- твердость материала, HRC 26

4.1.6 Приварные замки должны быть подвергнуты химико-термическому упрочнению. Для обеспечения средней наработки на отказ более 6400 ч (таблица 5) поверхность замков дополнительно упрочняют износостойким материалом.

4.2 Требования к надежности

4.2.1 Средняя наработка до отказа трубы должна быть не менее значений, приведенных в таблице 5.

Таблица 5 - Средние наработки до отказа бурильных труб

Обозначение размера трубы

Средняя наработка до отказа трубы по видам упрочнения, не менее, ч

Н

У

НЗ

УЗ

43 ´ 3,5

1500

3600

4800

6800

43 ´ 4,5

2100

4800

6400

8700

43 ´ 6,0

3600

7800

9200

14000

55 ´ 3,5

1500

3600

4800

6900

55 ´ 4,5

2500

5700

6300

10300

55 ´ 6,0

3800

8200

9900

14700

63,5 ´ 3,5

1500

3600

4800

6800

63,5 ´ 4,5

2000

5700

6400

10300

63,5 ´ 6,0

3800

8300

10200

14900

70 ´ 3,5

1500

3700

4800

6900

70 ´ 4,5

2500

5800

6400

10500

70 ´ 6,0

3900

8500

10200

15200

85 ´ 3,5

1500

3700

4900

6900

85 ´ 4,5

2500

5800

6700

10500

85 ´ 6,0

4000

8600

10600

15500

Средние значения наработок до отказа установлены для следующих условий:

- средняя категория пород по буримости - VII;

- отношение фактического диаметра скважины (с учетом разработки) к наружному диаметру бурильной трубы - 1,2 - 2,4;

- условия нагружения и предельные состояния бурильных труб согласно таблице 6;

Таблица 6 - Условия нагружения и предельные состояния бурильных труб применительно к показателям надежности

Обозначение размера трубы

Знакопеременный изгибающий момент, Н×м

Момент затяжки резьбового соединения Н×м (±5 %)

Наружный диаметр в предельном состоянии, мм

для тела трубы и сварного соединения по видам упрочнения

для резьбового соединения

резьбового соединения

тела трубы и сварного соединения по видам упрочнения

Н

У

НЗ; УЗ

Н; НЗ

У; УЗ

43 ´ 3,5

440

500

620

400

700

40,5

41,0

39,8

43 ´ 4,5

520

600

730

400

700

40,5

40,5

35,5

43 ´ 6,0

630

725

880

400

700

40,5

40,0

38,0

55 ´ 3,5

690

800

960

860

1600

51,7

53,0

51,8

55 ´ 4,5

830

960

1170

860

1600

51,7

52,5

50,9

55 ´ 6,0

1000

1180

1470

940

1600

51,7

51,8

49,8

63,5 ´ 3,5

890

1030

1250

1430

2300

60,0

61,5

60,3

63,5 ´ 4,5

1090

1260

1520

1430

2300

60,0

61,0

59,4

63,5 ´ 6,0

1350

1560

1890

1570

2300

60,0

60,2

58,3

70 ´ 3,5

1040

1200

1450

1670

3000

65,2

68,0

66,8

70 ´ 4,5

1270

1480

1780

1670

3000

65,2

67,5

65,9

70 ´ 6,0

1600

1840

2240

1810

3000

65,2

66,7

64,7

85 ´ 3,5

1400

1620

1960

2490

4700

78,0

83,0

81,8

85 ´ 4,5

1750

2000

2440

2490

4700

78,0

82,4

80,9

85 ´ 6,0

2560

2950

3580

2960

4700

78,0

81,6

79,6

- частота вращения колонны бурильных труб - (1,5 - 2,0)×104×D-l об/мин;

- осевая нагрузка на породоразрушающий инструмент - 7,8-19,6 кН;

- запас прочности по знакопеременному изгибу 1,2 - 1,5 (см. приложение А);

- промывочная жидкость - вода, глинистый раствор.

4.2.2 Средняя наработка до отказа резьбы должна быть не менее 800 циклов свинчивания-развинчивания, установленных для следующих условий:

- вид нагружения - изнашивание путем полного многократного свинчивания-развинчивания труборазворотом;

- среда изнашивания - глинистый раствор с запесоченностью 5 %, песок кварцевый зернистостью 0,1 - 0,2 мм;

- масса имитатора свечи, воздействующая на резьбу, соответствует массе свечи длиной 12 м для труб диаметром 43 и 55 мм и длиной 18 м - для труб диаметром 63,5; 70 и 85 мм;

- угол перекоса осей свинчиваемых деталей замка - 1° - 2°.

4.2.3 Средняя наработка до отказа тела трубы, сварного и резьбового соединений должна быть не менее 5×106 циклов знакопеременного изгиба, установленных для следующих условий:

- вид нагружения - усталостное воздействие путем знакопеременного консольного изгиба с вращением;

- частота вращения нагружаемого элемента - 1440 об/мин;

- момент затяжки резьбового соединения перед началом нагружения - согласно таблице 6;

- изгибающий момент при нагружении элементов - согласно таблице 6.

4.2.4 В качестве критериев отказов бурильных труб принимают:

- уменьшение наружного диаметра тела трубы, сварного и резьбового соединений до значений, приведенных в таблице 6;

- уменьшение числа оборотов, необходимых для полного свинчивания резьбы, до следующих значений для:

трубы диаметром 43 мм - 2,0 оборота;

трубы диаметром 55; 63,5; 70 и 85 мм - 2,5 оборота;

- поломка по телу трубы, сварному и резьбовому соединений.

4.3 Комплектность

4.3.1 Трубы следует поставлять партиями. Каждую партию труб сопровождают руководством по эксплуатации, утвержденным в установленном порядке.

4.4 Маркировка

4.4.1 В средней части прорези ниппеля замка (для варианта БП - на гладкой поверхности на таком же расстоянии от упорного торца ниппеля) каждой трубы должна быть нанесена четкая маркировка клеймами шрифтом не менее 6-Пр3 по ГОСТ 26.008.

Маркировку наносят ударным способом в следующей последовательности:

- товарный знак предприятия-изготовителя;

- условное обозначение трубы;

- месяц и год выпуска (последние две цифры).

4.4.2 На поверхности приварных ниппелей (рядом с маркировкой по 4.4.1) каждой трубы с левыми резьбами должны быть проточены опознавательные пояски шириной 5+1,0 мм и глубиной 1+0,5 мм.

4.5 Упаковка

4.5.1 Резьбы деталей приварных замков должны быть защищены от механических повреждений колпачками и пробками или иными гарантирующими их сохранность способами.

4.5.2 Перед упаковкой наружные и внутренние поверхности приварных замков должны быть законсервированы. Вариант защиты при поставке труб ВЗ-1 по ГОСТ 9.014.

4.5.3 Упаковку труб следует проводить по категории КУ-0 в соответствии с ГОСТ 23170.

4.5.4 Транспортную упаковку следует производить в пакеты в соответствии с ГОСТ 10692 массой до 3500 кг.

Пакеты труб следует увязывать не менее чем в трех местах в поперечном сечении и не менее чем в два витка проволокой диаметром 6 мм по ГОСТ 3282. В одном пакете должны быть трубы одной партии.

5 Правила приемки

5.1 Трубы принимают партиями, выполненными по единой технологии.

Каждая партия должна состоять из труб одного типа, размера, вида упрочнения и сопровождаться одним документом, удостоверяющим соответствие ее качества требованиям стандарта и содержащим:

- наименование предприятия-изготовителя;

- наименование предприятия-потребителя;

- тип трубы;

- размер трубы;

- вид упрочнения;

- длину трубы в метрах;

- количество труб в партии;

- массу партии;

- результаты механических и технологических испытаний;

- направление резьбы при изготовлении труб с левой резьбой;

- обозначение стандарта.

5.2 Трубы следует подвергать приемо-сдаточным и периодическим испытаниям.

5.3 На приемо-сдаточные испытания предъявляют все изделия данной партии, при этом проверяют следующие параметры:

- размеры труб - у 10 % изделий;

- массу - не менее чем на двух изделиях от партии;

- форму и размеры профиля резьбы - у 2 % изделий, натяг - у 100 % изделий;

- отклонение от соосности деталей приварных замков и трубы - у 100 % изделий;

- отклонение от прямолинейности трубы - у 100 % изделий;

- химический состав стали принимают по сертификату предприятия - поставщика металла, в случае необходимости - у одной трубы от партии;

- механические свойства материала тела, сварного соединения и приварных замков, а также химико-термическое упрочнение и упрочнение поверхности замков износостойким материалом - у одной трубы от партии;

- комплектность, маркировку, упаковку - у 100 % изделий.

5.4 При получении неудовлетворительных результатов контроля хотя бы по одному из показателей проводят испытания на удвоенном количестве изделий.

При получении неудовлетворительных результатов при повторном контроле партию изделий бракуют.

5.5 Периодическим испытаниям один раз в два года следует подвергать трубы, прошедшие приемо-сдаточные испытания. Контроль проводят для проверки требований, установленных настоящим стандартом, не проверяемых при приемо-сдаточных испытаниях.

5.6 При получении отрицательных результатов периодических испытаний отгрузку изделий приостанавливают до устранения причин дефектов и получения положительных результатов на повторных испытаниях.

6 Методы контроля

6.1 По 3.3 (таблицы 1, 2) наружный диаметр измеряют штангенциркулем ШЦ-2 по ГОСТ 166; толщину стенки трубы - трубным микрометром с пределами измерений 0-25 мм по ГОСТ 6507; внутренний диаметр - нутромером НИ 18-50-1 по ГОСТ 868; линейные размеры - измерительной металлической линейкой по ГОСТ 427; длину - рулеткой PC-10 по ГОСТ 7502; массу определяют на весах для статического взвешивания среднего класса точности НПВ-300 кг по ГОСТ 29329.

6.2 Форму и размеры профиля резьбы (3.4) контролируют универсальными измерительными приборами или инструментом, а натяг - калибрами.

6.3 Контроль соосности по 4.1.1 следует проводить в горизонтальном положении трубы на ножевых вращающихся опорах согласно схеме, приведенной на рисунке 3.