Резьбовые соединения элементов бурильной колонны. Контроль параметров, определение момента затяжки

Трубы, муфты, переводники и другие элементы бурильной ко­лонны соединяются коническими резьбами, которые по сравнению с цилиндрическими резьбами обладают важными для условий бу­рения преимуществами. Натяг, создаваемый при свинчивании ко­нической резьбы, обеспечивает надежную герметизацию стыкуе­мых элементов бурильной колонны. В отличие от цилиндрической резьбы число оборотов, необходимое для свинчивания и развинчивания конической резьбы, не зависит от числа ниток, находя­щихся в сопряжении, и составляет

N = (2h+D)/К×Р

где h — рабочая высота профиля резьбы; D — диаметральный на­тяг свинченного соединения; К — конусность резьбы; Р — шаг резьбы.

Из формулы следует, что число оборотов, необходимое для свинчивания, уменьшается при увеличении шага и конусности резьбы. Поэтому бурильные замки и другие часто свинчиваемые и развинчиваемые детали имеют более крупную коническую

Рис. V.6. Резьба бурильных труб:

1 — линия, параллельная оси резьбы; 2 — линия среднего диаметра резьбы

резьбу. Коническая резьба по сравнению с цилиндрической того же диаметра обеспечивает более высокую прочность соединения на растяжение за счет большей площади опасных сечений, совпа­дающих с последними нитками резьбы. Для перенарезки кониче­ской резьбы достаточно отрезать 15—30 мм от торца резьбы

Конические резьбы имеют различные профили. В трубах неф­тяного сортамента наиболее распространены конические резьбы треугольного профиля с углом при вершине 60°, сопряжением по боковым сторонам профиля и зазорами по наружному и внутрен­нему диаметрам резьбы (рис. V.6, а). Конусность К определяется как раз­ность одноименных диаметров ( и d₂) в двух сечениях, перпендикулярных к оси, отнесенная к расстоянию l между этими сече­ниями:

К =(d₁-d₂)/ l

Угол между образующей конуса и осью резьбы называют углом уклона. Угол уклона j и конусность связаны между собой — зависимостью

К = 2tgj

Контроль шероховатости поверхности резьбы.

Для проверки шероховатости поверхности резьбы может быть рекомендован метод слепков с последующим измерением высоты неровностей на/приборе типа ПССС (ГОСТ 9847—79) или на профилометрах.

Контроль конусности по наружному диаметру резьбы и стабилизирующего пояска.

Конусность по наружному диаметру резьбы и стабилизирующе­го пояска проверяют с помощью гладких калибров-колец, предна­значенных для проверки натяга.

Контроль шага резьбы

Шаг резьбы измеряют с помощью накладного индикаторного-шагомера типа ШИ.

Контроль углов наклона профиля

Углы наклона профиля можно контролировать на образцах, от­резанных от трубы, а также с помощью отливок, сделанных с резь­бы и измеряемых затем инструментальным или универсальным микроскопом.

Контроль высоты профиля

Высоту профиля измеряют специальным индикаторным глуби­номером, состоящим из колодки и укрепленного в ней индикатора часового типа

Контроль соосности резьбы и конического стабилизирующего пояска

Соосность резьбы и конического пояска контролируют с помощью специального индикаторного приспособления.

Контроль перпендикулярности торца трубы относительно оси резьбы.

Перпендикулярность торца контролируют с помощью специаль­ного индикаторного прибора

Проверка неплоскостности торца трубы

Неплоскостность торца трубы проверяют с помощью лекальной линейки и щупа.