Для бурения в геологических разрезах, представленных, в основном, породами VIII-X категорий по буримости и породами средней твердости VI-VII категорий с пропластками более твердых пород, разработаны специальные технические средства - снаряды со съемными керноприемниками (ССК), позволяющие извлекать керн из скважины через бурильную колонну с помощью съемного керноприемника, поднимаемого на канате.
Для комплектации гладкоствольной (снаружи и внутри) бурильной колонны, применяемой при алмазном бурении на высоких частотах вращения в породах VIII-XI категорий по буримости на глубину до 1200 (1500) м, используются гладкие бурильные трубы, технические данные которых приведены в табл. 3.13.
В бурильных комплексах ССК начиная с 1975 года впервые для геологоразведочного бурения начали применяться прецезионные бурильные трубы с высокоточными двухупорными резьбовыми соединениями. Из всех существующих типов резьбовых соединений при заданном наружном и внутреннем диаметрах двухупорное соединение обладает наивысшей прочностью, жесткостью и герметичностью.
Бурение с ССК наиболее целесообразно осуществлять с использованием станков (установок) с подвижным вращателем.
Бурильные трубы легкой серии предусматриваются ГОСТ Р51245-99 «Трубы бурильные стальные легкой серии».
- Сортамент труб бурильных легкой серии
- Требования к надежности бурильных труб легкой серии (ТБСЛ и ТБСЛ-П)
Бурильные трубы легкой серии должны выпускаться двух модификаций:
- ТБСЛ - цельнотянутые (рис. 3.4, табл. 3.14);
- ТБСЛ-П - с приваренными концами (рис. 3.5, табл. 3.15).
Цельнотянутые трубы ТБСЛ должны изготавливаться из стали марки 38ХНМ (38Х2Н2МА) по ГОСТ 4543; должны быть термически обработанными. Механические свойства стали должны соответствовать указанным в таблице.
Механические свойства материала труб ТБСЛ
| Параметры | Значения параметров, не менее |
| Временное сопротивление разрыву ?в, МПа Предел текучести ?т, МПа Относительное удлинение ?s, % |
735 539 12 |
Приваренные концы труб ТБСЛ-П и резьба всех труб (ТБСЛ и ТБСЛ-П) подвергаются химико-термическому упрочнению (карбонитрации).
Критериями отказа бурильных труб ТБСЛ (ТБСЛ-П) являются:
- поломка трубы (в целом теле, в резьбе или по сварному шву);
- износ по наружной поверхности конца трубы с внутренней резьбой (износ по наружной поверхности приваренного конца с внутренней резьбой) более 1,5 мм по диаметру;
- износ по телу средней части трубы ТБСЛ более 2,5 мм по диаметру, трубы ТБСЛ-П более 1,5 мм по диаметру;
- износ резьбы более 1/3 высоты витка.
Бурильные трубы ТБСЛ (цельнотянутые и с приваренными соединениями диаметром 43-55-70-89-114 мм) предназначены для бурения скважин диаметром (соответственно) 46-59-76-95-120 мм снарядами со съемными керноприемниками.
Рис. 3.4. Цельнотянутая бурильная труба (ТБСЛ).
Рис. 3.5. Бурильная труба с приваренными концами (ТБСЛ).
1 -
труба; 2 - приваренный конец с наружной резьбой; 3 -
приваренный конец с внутренней резьбой.
Таблица 3.16. Размеры (мм) резьбы бурильных труб ТБСЛ (ТБСЛ-П)
| Параметры резьбы труб и приваренных концов | Значения параметров для труб (приваренных концов) | ||||
| 43 | 55 | 70 | 89 | 114 | |
| Наружный диаметр наружной резьбы в основной плоскости dH | 38,800 | 50,962 | 65,938 | 84,750 | 109,534 |
| Внутренний диаметр наружной резьбы в основной плоскости dB | 37,300 | 49,162 | 64,138 | 82,350 | 107,134 |
| Наружный диаметр внутренней резьбы в основной плоскости Dн | 38,800 | 50,962 | 65,938 | 84,750 | 109,534 |
| Внутренний диаметр внутренней резьбы в основной плоскости Db | 37,400 | 49,262 | 64,238 | 82,450 | 107,234 |
| Наружный диаметр наружной резьбы в плоскости торца d1 | 38,100 | 50,000 | 65,000 | 83,550 | 108,300 |
| Внутренний диаметр внутренней резьбы в плоскости торца D1 | 37,637 | 49,550 | 64,550 | 82,750 | 107,550 |
| Расстояние между упорными коническими поверхностями наружной резьбы l | 31,183 | 40,922 | 40,922 | 48,759 | 48,759 |
| Расстояние между упорными поверхностями внутренней резьбы L | 31,283 | 41,022 . | 41,022 | 48,859 | 48,859 |
| Длина резьбы с полным профилем l1 (L1) не менее | 28 | 38 | 38 | 46 | 46 |
| Расстояние от внутреннего угла наружного уступа до основной плоскости наружной резьбы l2 | 12,0 | 12,0 | 12,0 | 11,5 | 11,0 |
| Расстояние от торца трубы до основной плоскости L2 | 10,0 | 10,0 | 10,0 | 10,0 | 10,0 |
| Шаг резьбы Р | 6,0 | 8,0 | 8,0 | 8,0 | 8,0 |
| Высота витка наружной резьбы tH | 0,75 | 0,90 | 0,90 | 1,20 | 1,20 |
| Высота витка внутренней резьбы tb | 0,70 | 0,85 | 0,85 | 1,15 | 1,15 |
| Ширина впадины наружной резьбы m | 2,9 | 3,9 | 3,9 | 3,9 | 3,9 |
| Ширина вершины профиля наружной резьбы п | 2,698 | 3,618 | 3,618 | 3,456 | 3,456 |
| Ширина впадины внутренней резьбы М | 2,9 | 3,9 | 3,9 | 3,9 | 3,9 |
| Ширина вершины профиля внутренней резьбы N | 2,725 | 3,645 | 3,645 | 3,483 | 3,483 |
Допуск прямолинейности бурильной трубы ТБСЛ-П на любом участке длиной 1 м должен составлять: 0,4 мм - для труб диаметром 43 мм, 0,5 мм - диаметром 55 мм, 0,7 мм - диаметром 70 мм, 0,8 мм - диаметром 89 мм.
