Обсадные трубы

Обсадные трубы изготовляют из бесшовных стальных труб, на концах которых нарезают коническую соединительную резьбу. В отличие от бурильных концы обсадных труб не высаживаются, и поэтому их прочность на растяжение лимитируется прочностью резьбы.

ГОСТ 632—80 на обсадные трубы предусматривает их производство в двух исполнениях А и Б, отличающихся точностью и качеством изготовления. Обсадные трубы различаются также по типу соединения, диаметру и толщине стенки трубы, группе прочности стали и виду муфт.

По типу соединения предусмотрены пять разновидностей обсадных труб:

трубы с короткой треугольной резьбой и муфты к ним;

трубы с удлиненной треугольной резьбой и муфты к ним — У;

трубы с трапецеидальной резьбой и муфты к ним — ОТТМ;

трубы с высокогерметичными соединениями и муфты к ним — ОТТГ;

трубы безмуфтовые раструбные — ТБО.

В соединении всех разновидностей труб по ГОСТ 632—80 резьба имеет конусность 1:16. Треугольная резьба имеет форму и размеры, соответствующие показанным на рис. 5.6, а (шаг 3,175 мм, угол профиля 60°). Посадка резьбы осуществляется по боковым сторонам профиля. При свинчивании труб с муфтами применяются смазки или другие уплотнители, обеспечивающие герметичность соединения и предохраняющие его от задиров и коррозии.

Соединения с удлиненной резьбой обладают большей герметичностью и сопротивлением растяжению и применяются в трубах диаметром до 245 мм. Трубы с удлиненной резьбой обычно используются в верхних более нагруженных секциях обсадных колонн.

Рис. 6.1. Трапецеидальная резьба обсадных труб:

а — муфта ОТТМ и ОТТГ и растянутый конец трубы ТБО; б — труба ОТТМ и ОТТГ и ниппельный конец трубы ТБО; 1 — ось резьбы муфты ОТТМ и ОТТГ и раструбного конца трубы ТБО; 2 —линия, параллельная оси резьбы муфты ОТТМ и ОТТГ и раструбного конца трубы ТБО; 3 - ось резьбы трубы ОТТМ и ОТТГ и ниппельного

В соединении труб ОТТМ, ОТТГ и ТБО применяется трапецеидальная резьба, имеющая некоторые отличия от применяемой в бурильных трубах с коническими стабилизирующими поясками. Форма профиля трапецеидальной резьбы обсадных труб показана на рис. 6.1, а размеры приведены ниже.

Прочность на растяжение в соединениях с трапецеидальной резьбой в 1,5—2 раза выше, чем с треугольной. Высокая сопротивляемость растяжению обеспечивается уменьшением угла наклона (3°) стороны профиля, что способствует более благоприятному распределению напряжений в резьбовой части трубы. Это позволяет при одинаковом запасе прочности использовать обсадные трубы с меньшей толщиной стенки (на 1—2 мм) по сравнению с трубами, имеющими треугольную резьбу. Вследствие увеличения шага число оборотов, необходимое для свинчивания труб с трапецеидальной резьбой, уменьшается примерно в 2 раза.

Шаг резьбы P, мм ………………………………………… 5,08

Высота профиля , мм …………………………………... 1,60 0,03

Угол наклона , градус ………………………………….. 13

Угол наклона профиля

…………………………………………….. 3 1 (исполнение А)

3 1 30(исполнение Б)

…………………………………………. 10 1 (исполнение А)

10 1 30(исполнение Б)

Ширина вершины профиля , мм ………………… 2,29

Ширина впадины профиля , мм …………………. 2,43+0,05

Радиус скругления профиля, мм:

……………………………………………….. 0,20

……………………………………………….. 0,80

…………………………………………….…. 0,20

………………………………………………... 0,80

Угол наклона ………………………………….…… 1 47 24

Конусность 2tg ………………………………….…. 1: 16

Трубы ОТТМ предназначены для использования в верхних секциях обсадных колонн.

Трубы ОТТГ и ТБО обладают высокой герметичностью соединения и предназначены для крепления глубоких и сверхглубоких скважин с давлением газа до 50 МПа. Повышение герметичности соединения этих труб обеспечивается коническими уплотнительными поверхностями, расположенными за резьбой со стороны меньшего диаметра. Кроме того, в соединении предусмотрен контакт по внутренним упорным торцам, обеспечивающий беззазорную стыковку труб. Трубы ОТТГ и ТБО различаются концевыми участками: ОТТГ — гладкие с муфтами, ТБО — безмуфтовые, имеющие на одном конце наружную высадку под муфтовую резьбу соединения.

Трубы исполнения А и Б изготовляются длиной от 9,5 до 13 м. В партии труб исполнения Б допускается до 20 % труб длиной от