CS241828B1 - Tlustostěnná výpažnicová trubka - Google Patents

Abstract

Řešení se týká konstrukčního provedení tlustostěnné výpažnicové trubky v místě jejího uchopení eilevátorem vrtné plošiny a je určen pro průmysl těžby nafty a plynu, zejména pro vypaižování vrtů v podmínkách extrémnně vysokých montánních tlaků, kde je výpažnicová trubka namáhána na smáčknutí ■ vysokým vnějším přítlakem. Tlustostěnná výpažnicová trubka s vnějším průměrem D, tloušťkou T stěny, s poměrem D/T menším, nežli je číslo 10, opatřená na svých koncích kuželovým závitem, je podle vynálezu provedena tak, že u jednoho z konců výpažnicové trubky (1) je na jejím povrchu vytvořeno válcové vybrání (5J, přičemž tloušťkový úbytek AT stěny ve válcovém vybráním (5) je roven nejvýše 0,10násobku tloušťky* 1 T stěny výpažnicové trubky (1J.

Description

Řešení se týká konstrukčního provedení tlustostěnné výpažnicové trubky v místě jejího uchopení eilevátorem vrtné plošiny a je určen pro průmysl těžby nafty a plynu, zejména pro vypaižování vrtů v podmínkách extrémnně vysokých montánních tlaků, kde je výpažnicová trubka namáhána na smáčknutí vysokým vnějším přítlakem. Tlustostěnná výpažnicová trubka s vnějším průměrem D, tloušťkou T stěny, s poměrem D/T menším, nežli je číslo 10, opatřená na svých koncích kuželovým závitem, je podle vynálezu provedena tak, že u jednoho z konců výpažnicové trubky (1) je na jejím povrchu vytvořeno válcové vybrání (5J, přičemž tloušťkový úbytek AT stěny ve válcovém vybráním (5) je roven nejvýše 0,10násobku tloušťky^{* 1} T stěny výpažnicové trubky (1J.

Vynález se týká konstrukčního provedení tlustostěnné výpažnicové trubky v místě jejího uchopení elevátorem vrtné plošiny a je určen pro průmysl těžby nafty a plynu, zejména pro vyipažování vrtů v podmínkách extrémně vysokých montánních tlaků, kde je výpažnicová trubka namáhána na smáčknutí vysokým vnějším přítlakem.

Pro spojování výpažnicových trubek do kolony je nutné ve spojovaném místě nebo v jeho bezprostřední blízkosti vytvořil vhodné vytvarování 'kruhového průřezu, které slouží ík uchopení a sevření trubky kleštinami elevátoru, který trubku znehybní, aby se do jejího konce mohla našroubovat další trubka kolony. K tomuto účelu bylo vyvinuto a je používáno výpažnicových Irub, jejichž konce jsou pěchováním zesíleny a v tomto zesílení jsou opatřeny kuželovými, plynotěšnými závity. Každá trubka má v jednom napěchovaném konci vytvořen vnitřní závit a v druhém konci závit vnější. Napěchovaný konec výpažnicové trubky představuje její válcové osazení s průměrem větším, než činí vnější průměr těla trubky a toto osazení poskytuje žádaný výstupek pro kleštiny elevátoru. Výhoda tohoto způsobu řešení spočívá v integrálnosti spoje, nevyžaduje žádné přídavné spojovací mezikusy. Z výrobního hlediska je však nutno brát v úvahu operaci pěchování a z provozního hlediska se nejeví stiskové sevření trubky v místě se závitem jako optimální. Přesto, že pěchované osazení představuje jistou rezervu mechanických vlastností, nemůže tato skutečnost zabránit při stisku kleštin vzniku předípětí, které způsobuje v oblasti elastické deformace určité zmenšení průměru sevřeného pechu. Výpočtové tolerance kuželového závitu se zužují a tím se zhoršují podmínky pro úplný dotah našroubované výpažnicové trubky, který je rozhodující pro dokonalé plynotěsné spojení závitů. Provozní nevýhodou je také skutečnost, že pěchované osazení tvoří nežádoucí zvětšení vnějšího jmenovitého průměru výpažnicové kolony a i když toto místní zvětšení průměru výpažnicové trubky nedosahuje výraznějších hodnot, může se přesto stát za určitých provozních a geologických podmínek zdrojem komplikací při hloubení vrtu.

Uvedené nedostatky odstraňuje tlustostěnná výpažnicová trubka s vnějším průměrem D, tloušťkou T stěny, s poloměrem D/T menším nežli je číslo 10, opatřená na svých koncích kuželovým závitem, jejíž podstata podle předloženého řešení spočívá v tom, že u jednoho z konců výpažnicové trubky je na jejím povrchu vytvořeno válcové vybrání, přičemž tloušťkový úbytek stěny v místě válcového vybrání je roven nejvýše 0,2násobku tloušťky T stěny vypažnicové trubky.

Předností vynálezu oproti známému stavu je především, skutečnost, že při spojování trubka — nátrubek — trubka do kolony nevznikají na koloně žádné plusové průměrové odchylky od jejího jmenovitého průměru a současně je splňován požadavek vytvoření úchytného místa na výpažnicové trubce pro kleštiny elevátoru.

Vynález je v příkladu provedení znázorněn na připojeném výkresu, na němž schématicky obr. 1 znázorňuje část kolony sestávající ze dvou výpažnicových trubek spojených nátrubkem a obr. 2 je polovičním osovým řezem a pohledem na koncovou část výpažnicové trubky, na němž je vytvořeno vybrání pro kleštiny elevátoru.

V podstatě se v koloně opakuje závitové spojení prvků: výpažnicová trubka 1 s vnějším kuželovým závitem 2, nátrubek 3 s vnitřním dvojkuželovým závitem a výpažnicová trubka 4 s vnějším kuželovým závitem, který není na výkrese vyznačen (obr. lj. Jmenovitému průměru D kolony odpovídají průměry D výpažnicových trubek 1, 4 a nátrubku 3. V koncové části každé výpažnicové trubky 1, 4, iv zobrazeném příkladu na výpažnicové trubce 1 je vytvořeno válcové vybrání 5. Velikost úbytku tloušťky ΔΤ v místě válcového' vybrání S vzhledem k tloušťce T stěny výpažnicové trubky 1 nezávisí obecně pouze na tloušťce T; maximálně možná velikost úbytku tloušťky ΔΤ = max. 0,20 T je limitována funkcí několika proměnných veličin: poměru D/T, mezí kluzu použitého druhu ocele a jmenovitého výpočtového tlaku, při němž nastane smáčknutí-koilaps výpažnicové trubky 1, 4. Nejmenší možná velikost úbytku tloušťky ΔΤ je dána konstrukcí, opotřebením a provozními vlastnostmi použitých kleštin elevátoru. Vzdálenost A válcového vybrání 5 od náběhu závitu 2 a, šířka B válcového prosazení jsou odvislé od parametrů nářadí elevátoru, přičemž šířka B je stanovena jednotně tak, že při libovolné tloušťce T je možno poměr T/B považovat za konstantní, neovlivňující maximální velikost úbytku tloušťky Δ T = 0,20 T.

V praktickém provedení byla pří ΔΤ = = 0,12 až 0,18 T podrobena kolapsovým zkouškám řada výpažnicových trubek s válcovým vybráním 5 o šířce B rovné 80 mm vzdáleným od náběhu závitu 2 o vzdálenost A pohybující se od¹ 150 do 200 mm. Na několika níže uvedených příkladech je patrno, že válcové vybrání 5 neovlivnilo negativně mechanickou odolnost kolony proti kolapsu. Všechny zkoušené výpažnicové trubky byly přitom vyrobeny z jedné tavby oceli daného chemického složení, zušlechtěné na hodnotu Re = 677 MPa.

D/T T

ΔΤ

Ρ

ΔΡ

9,89	19,6	0,153	,123,66	30,94
9,17	20,5	0,146	131,56	19,44
9,49	16,2	0,185	,127,63	23,37
8,73	17,6	0,170	137,07	16,93

kde Τ a ΔΤ jsou udány v mm, P značí výpočtový vnější tlak v MPa, při kterém dojde ke smáčknutí výpažnicové trubky a ΔΡ v procentech udává rozdíl mezi skutečně dosaženým tlakem při kolapsové zkoušce a výpočtovým tlakem P.

Claims (1)

1. PŘEDMET

   Tlustostěnná výpažnicová trubka s vnějším průměrem D, tloušťkou T stěny, s poměrem D/T menším, nežli je číslo 10, opatřená na svých koncích kuželovým závitem, vyznačená tím, že u jednoho z konců výVYNÁLEZU pažnicové trubky (1) je na jejím povrchu vytvořeno válcové vybrání (5), přičemž tloušťkový úbytek ΔΤ stěny ve válcovém vybrání (5) je roven nejvýše 0,20násobku tloušťky T stěny výpažnicové trubky (1).

   1 list výkresů