Файл: Реферат Разработка методики ультразвукового контроля бурильных труб.doc

Федеральное агентство по образованию и науке

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

Реферат
«Разработка методики ультразвукового контроля бурильных труб»


г. Ижевск, 2007

Содержание

Введение

В условиях автоматизированного производства все больше внедряются комплексные линии неразрушающего контроля качества изделий. Особенностью построения и применения этих линий является сочетание различных физических методов для одновременного измерения нескольких характеристик качества изделий в потоке их производства при полной автоматизации процессов контроля и разбраковки. При создании таких линий по единому типовому проекту значительно упрощается обслуживание системы контроля, сокращаются производственные площади на участках отделки и появляется возможность перейти к автоматическому управлению технологическим процессом производства по результатам оценки качества изделия. [4]

Среди множества факторов, определяющих технико-экономические показатели проводки и эксплуатации скважин, важное место занимает надежность работы бурового оборудования и инструмента. Имеющаяся тенденция к увеличению глубины скважин, а также к широкому применению наклонно-направленного и горизонтального бурения, например, при разбуривании месторождений на континентальном шельфе и природоохранных территориях влечет и увеличение затрат на ликвидацию аварий.

Надежность работы бурового инструмента определяется правильной эксплуатацией и исключением из работы в колонне элементов, имеющих недопустимые дефекты. [3]

Дефекты могут быть как металлургического происхождения, то есть появляющиеся в процессе производства, так и эксплуатационного, то есть появляющиеся или развивающиеся в процессе воздействия на инструмент при работе в скважине. Появление и развитие эксплуатационных дефектов зависит от множества факторов, воздействующих на инструмент в различных комбинациях, зависящих и от технологических и от геологических аспектов. Задачей систем неразрушающего контроля (НК) и является своевременное исключение использования продукции с недопустимыми дефектами. [10]

В последнее время наблюдается тенденция ужесточения требований потребителей НК, в частности, ультразвукового, к

---

повышению эффективности и достоверности результатов, а также к документированию процесса и результатов контроля. Вследствие этого процедуры НК внедряются на самых различных этапах производства продукции – от входного контроля исходных материалов и комплектующих изделий до финального контроля готового изделия. Что касается контроля исходных материалов и конструкционных изделий, то эта задача традиционно решается применением автоматизированных установок при производстве, обеспечивающих высокую производительность, объективность и документирование. Недостатки автоматизированного процесса известны и выливаются в высокую стоимость контроля, поэтому он целесообразен лишь при массовом производстве относительно узкой номенклатуры изделий. Крупные производители бурового инструмента и, в частности, бурильных труб, могут проводить сплошной контроль своей продукции и при этом иметь полное документирование процесса и результатов дефектоскопии. [6]

1. Эксплуатация бурильных труб

Бурильные трубы, применяются для спуска в буровую скважину и подъёма породоразрушающего инструмента, передачи вращения, создания осевой нагрузки на инструмент, подвода промывочной жидкости или сжатого воздуха к забою. Различают бурильные трубы обычные, утяжелённые и ведущие. Обычные бурильные трубы. — стальные или из алюминиевых сплавов цельнотянутые круглого поперечного сечения с толщиной стенки 4,75—11 мм, соединяются между собой при помощи бурильных замков или полузамков со специальной крупной конической резьбой. Концы бурильных труб утолщают для увеличения их прочности. Бурильные трубы. утяжелённые — стальные круглого или квадратного поперечного сечения с толщиной стенки 16—50 мм и более; они также соединяются при помощи резьбы и служат для увеличения жёсткости нижней сжатой части колонны и создания нагрузки на породоразрушающий инструмент. Ведущая бурильная труба — многогранного поперечного сечения, размещается вверху колонны и передаёт ей вращение от вращателя буровой установки. [8]

Таблица 1 – Стандарты для бурильных труб

Наименование НТД	Размеры труб		Длина, м	Группа прочности	Тип замка
	Номинальный наружный диаметр, мм	Толщина стенки, мм
ГОСТ Р 50278-92 Трубы бурильные с приваренными замками	60,3	7,1	8,0-8,6 11,9-12,5	Д, Е, Л, М, Р	По ГОСТ 27834-95
	73,0	9,2
	88,9	9,4; 11,4
	101,6	8,4
	114,3	8,6; 10,9
	127,0	9,2; 12,7
	73,0	9	8,0-8,6 11,9-12,5	Д, Е
	88,9	9,2; 9,4; 11,4
	101,6	8; 8,4		Д, Е, Л, М, Р
	114,3	8,6; 10,9	8,0-8,6 11,9-12,5	Д, Е, Л, М, Р
	127,0	9,2; 12,7
	139,7	9,2; 10,5

---

Таблица 2 – Химический состав стали для бурильных труб

Марка	Группа прочности Нормативный документ на продукцию	Массовая доля элементов, %
		С	Мn	Si	Р	S
					Не более
БурДА	Д	0.34	1,20	0,20	0,020	0,020
	ТУ 14-3-126-73	0.42	1,45	0,35
	ТУ 14-3-835-79
32Г2 ПК (Д)А	Д	0,30	1,20	0,20	0,020	0,020
	ГОСТ 3 50278-92	0,37	1,45	0,35
Продолжение таблицы 2.
32Г2ПКА	Е,Л	0,29	1,15	0,20	0,020	0,020
	Г0СТ 3 50278-92	0,34	1,35	0,35
32Г2А	К,Е,Л	0,30	1,20	0,20	0,020	0,020
	ТУ 14-3-713-78	0,35	1,45	0,35
32Г2МА	М	0,30	1,20	0,20	0,020	0,020
	ГОСТ Р 50278-92	0,35	1,35	0,35
25ХГМА	ГОСТ Р 50278-92	0,23	0,80	0,17	0,015	0,012
		0,28	1,10	0,37

---

ПРИМЕЧАНИЯ:

1. Содержание Cr, Ni, Си — не более 0.30%.

2. В марке стали 32Г2М содержание молибдена — 0,20...0.25%.

---

1.1. Сборка и комплектование бурильных труб

Все бурильные трубы сборной конструкции и их соединительные элементы (замки и соединительные муфты), признанные годными после внешнего осмотра, инструментального обмера основных размеров и контрольной проверки качества нарезки резьб гладкими и резьбовыми калибрами, подлежат свинчиванию с замками.

Сборка труб с высаженными внутрь и наружу концами типов 1 и 2 по ГОСТ631—75 производится в горячем состоянии в соответствии с действующей Инструкцией, а труб с высаженными внутрь и наружу концами и коническими стабилизирующими поясками (типы 3 и 4 по ГОСТ 631—75) — по специальной Инструкции ВНИИБТ — РД 39-2-286—79.

Для лучшего сопряжения соединяемых деталей (типы 1 и 2 по ГОСТ631—75) необходимо производить селективный подбор замковых деталей (или соединительных муфт) к трубам по фактическим натягам резьб.

На конец трубы с резьбой, имеющей натяг в пределах плюсового допуска (2,4—4,8 мм), подбирают для навинчивания замковую деталь с резьбой, имеющей натяг в пределах минусового допуска (8—5,6 мм), и, наоборот, на конец трубы с резьбой, имеющей натяг в пределах минусового допуска (2,4—0 мм), навинчивают зам­ковую деталь с повышенным натягом в пределах 8—10,4 мм. На конец трубы с резьбой, имеющей номинальный натяг 2,4 мм, навинчивают замковую деталь с номинальным натягом резьбы. Следовательно, суммарные натяги при сборке труб типов 1 и 2 (ГОСТ 631—75) с замками (ГОСТ 5286—75) должны составлять 10,4мм.

При подборе замков к трубам желательно также обратить внимание на отклонения по конусности их резьб. При этом труба и замок должны иметь однозначные отклонения со стороны большего диаметра конусов резьбы или, наоборот, только со стороны меньшего диаметра конусов.

Концы подобранных деталей (трубы и замка) должны быть замаркированы одним и тем же знаком.

Прочность и плотность соединения достигаются навинчиванием вручную на трубу предварительно нагретой замковой детали. Благодаря тепловому расширению нагретая деталь замка может быть навинчена вручную и доведена до заранее установленных отметок. При сжатии трубы охлажденным замком создается возможность без больших усилий при креплении создать напряженное состояние в сопрягаемых деталях. В этом случае заедания резьбы не происходит. Крепление замков в горячем состоянии — наиболее совершенный метод сборки — получило широкое применение в нефтепромысловой практике.

---