Vrtací trubky. Odrůdy a hlavní vlastnosti vrtných trubek

Vrtné trubky: jejich typy, vlastnosti a použití ve studních pro různé účely

Trubky pro vrtání jsou součástí vrtných souprav. Fungují jako spojovací článek mezi řezným nástrojem (dlátem) a vrtacím zařízením. Tyto díly jsou potřebné pro spouštění do vrtu, generování požadované rotace a zatížení, jakož i zvedání pracovních nástrojů ze dna vrtu na povrch. Kromě toho provádějí přívod vrtné kapaliny, která plní funkci chlazení řezného prvku. Studny, které jsou vrtány pomocí vrtného zařízení, jsou klasifikovány podle produktů těžby (ropa, plyn, voda atd.).

Pro vrtání studní se používá speciální typ trubky s vysokými pevnostními charakteristikami.

Vlastnosti vrtací trubky

Technologie výroby vrtných trubek znamená absenci spojovacích švů. Spojení takových výrobků se provádí pomocí zámků, které mají speciální závit. Pokud jsou součástí sloupové konstrukce, jsou vzájemně kombinovány pomocí speciálních vsuvek. Výroba vrtných dílů je regulována potřebnými státními normami a normami. Výrobky mohou být čtvercové nebo kulaté.

Podle materiálu výroby jsou vrtné trubky dvou typů.

Ocelové vrtné trubky. Nejběžnější typ. Trubka SBT může mít průměr 34 až 168 mm. Nejčastěji se při vrtacích pracích používají díly o průměru 60 mm. S jejich pomocí se provádí tzv. jádrové vrtání, při kterém se korunka velmi rychle otáčí a k destrukci horniny dochází podél prstence, nikoli po celé ploše líce. Vrtací ocelové trubky (SBT) se vyznačují zvýšenou spolehlivostí. Mohou být použity při těžbě diamantů.

lehké slitiny. Díly vyrobené z lehkých slitin mají některé strukturální rysy (například zesílené konce a kruhový průřez). Vrtací slitinové trubky mají tloušťku stěny 9 až 17 mm.

Důležité! Při výrobě vrtných zařízení se používá metoda lisování. Lisovaný materiál musí být tepelně předupraven, aby se zlepšily jeho technické vlastnosti. Dokování takových částí se provádí pomocí zámků. Zámky jsou lehčí konstrukce.

Pro zvýšení indikátorů pevnosti se používá metoda, při které jsou konce součásti zesíleny. Speciální spojka a pojistná vsuvka se přivaří ke koncovce trubky. Při výrobě tohoto druhu je vyžadována zvýšená kontrola, jsou dodržovány všechny bezpečnostní požadavky a normy. Posílený systém sledování kvality je zárukou, že zařízení bude vysoce kvalitní a dlouho vydrží.

Vrtací trubky vyrobené z oceli jsou nejběžnějším typem takových výrobků.

Jednou z nejdůležitějších vlastností, kterou by vrtné trubky měly mít, je odolnost proti korozi. Tato vlastnost je způsobena zvláštnostmi použití těchto částí. Požadovaného antikorozního výkonu je dosaženo nanesením ochranné vrstvy na povrch obrobku, kterou může představovat bezbarvý lak nebo jiná látka. Potrubní závity a tvarovky jsou chráněny speciálním antikorozním mazivem.

Typy a vlastnosti vrtných trubek

Vrtací výrobky se dělí podle typu konstrukce na:

1. Celý. Při výrobě takových výrobků se používá monolitický polotovar se zesílením na koncích. Takové prvky jsou nejprve podrobeny tepelnému tvrzení a poté mechanicky zpracovány.
2. Prefabrikovaný. Na rozdíl od plných dílů se při výrobě prefabrikátů používají předvalky válcované za tepla. Na takových částech jsou speciální zařízení, která jsou připevněna ke koncům trubek šroubováním.

Kromě toho jsou trubky klasifikovány podle materiálu, který je základem jejich výroby. Jak bylo uvedeno výše, takovými materiály může být ocel (pro výrobu vrtných trubek SBT) nebo lehké slitiny, ze kterých jsou vyráběny výrobky z lehkých slitin.

Různí výrobci vrtacích zařízení se mohou v mnoha ohledech lišit, ale ve většině případů jsou rozděleni do tří hlavních typů: konvenční, těžké a vedoucí.

Běžné vrtné trubky mají tenké stěny a používají se pro vrtání v měkkých půdách.

normální

Při výrobě dílů obvyklého typu se používají pouze slitiny hliníku a složení oceli. Hlavní rozdíl tohoto typu lze nazvat přítomností kruhového průřezu v příčném směru. Jsou tenkostěnné (tloušťka stěny se pohybuje od 4.75 do 11 mm). Pro jejich vzájemné dokování se používají specializované zámky, které jsou vybaveny kónickým závitem. Slitinová vrtná trubka (tohoto typu) je obvykle podrobena speciálnímu postupu pro zvýšení pevnostních charakteristik. Bývá zvykem jim zahušťovat konečky, což jim pomáhá fungovat efektivněji a dlouhodobě.

Vrtací objímky

Jsou vyrobeny převážně z oceli a mají kulatý průřez. Výchozím materiálem je výkovek, který je podroben mechanickému nebo tepelnému zpracování pro zvýšení jakostních vlastností. Takové díly přenášejí zátěž na nástroj nezbytnou pro zlepšení vrtání. Kromě toho má konstrukce tohoto typu výrobku zvýšenou pevnost.

V případě, že je tvar studny při vrtání zakřivený, používají se vrtací nákružky se čtvercovým průřezem. Pokud takový díl vede, montuje se na horní část sloupu. Vážené výrobky mohou mít kromě obvyklých typů průřezu i šestihranné.

Tloušťka stěny váženého typu výrobků se pohybuje od 16 do 50 mm. K jejich spojení do struktury vrtání dochází pomocí běžného závitu. Každý takový detail má speciální značku UBT. Zpravidla se používají za normálních podmínek. Hloubka, ve které mohou pracovat, se pohybuje od 2000 do 2500 m. Vnější průměr takové trubky může být od 79 do 279 mm.

Těžké trubky se vyznačují velkou tloušťkou stěny a spojují se pomocí závitu

Tyto výrobky navíc nesou většinu zatížení (kvůli umístění v horní části celé konstrukce). Aby to vydrželo, vyrábí se taková vrtná trubka se zmenšenými rozměry – je kratší než ostatní typy.

Vedoucí

Mají mnohostrannou sekci. Velmi často jsou umístěny v horní části sloupce (odtud název). Charakteristickým rysem těchto výrobků je, že mají čtyřstěnný, šestiúhelníkový a osmiúhelníkový průřez. Tento typ potrubí není zkrácen jako vrtací objímky. Aby však vydržely obrovské zatížení, jejich stěny jsou zesílené. K procesu zahušťování dochází pomocí různých typů vylodění. Přistání může být vnitřní, vnější nebo kombinované.

Důležité! Existují nestabilní, drobivé typy hornin. Patří sem: štěrk, písek, drcený kámen. Pronikání takovou zeminou s sebou nese rychlé opotřebení vrtného zařízení. Vrtací a pažnicové výrobky pracující v takových podmínkách selhávají mnohem rychleji. Kromě toho mohou nestabilní půdy obsahovat zvýšené množství kovů a v důsledku toho vysoký koeficient tvrdosti vody.

Jiné typy vrtných trubek

Kromě výše uvedených existují další typy trubek pro vrtání. Existuje například pohled, ve kterém jsou zámky našroubovány na díl. Konce takových produktů mohou jít ven nebo dovnitř. Jejich délka se pohybuje od 6 do 11.5 m. Jsou vždy označeny označením „TBVK“, pokud se přistává uvnitř, a „TBNK“, pokud je přistání venku.

Dalším typem potrubí, který stojí za zmínku, jsou díly s přivařenými konci. Používají se při průchodu složitými typy hornin.

Vývoj vrtacích zařízení nestojí a v budoucnu budou jistě vynalezeny nové typy trubek, jejichž funkční vlastnosti budou mnohem vyšší než u současných. Dosud existující typy vrtných trubek mají všechny potřebné vlastnosti pro efektivní provoz v těžebním průmyslu.

Vše o vrtných trubkách: typy, vlastnosti, vlastnosti

Vrtná trubka je dlouhý dutý předmět, kruhového nebo čtvercového profilu různých průměrů, určený k uspořádání vrtné kolony.

Trubky pro vrtné soupravy jsou multifunkční zařízení a kromě výše uvedené funkce provádějí následující typy operací:

• Ničení horniny a půdy.
• Spouštění a zvedání půdy destruktivní trysky (vrtáku).
• Přivedení na místo vrtání (do místa kontaktu mezi vrtací tryskou a zeminou) speciální vrtné kapaliny nebo stlačený vzduch (v závislosti na typu vrtání).
• Přenos točivého momentu přicházejícího do potrubí z vrtného motoru přes rotor přímo do vrtací trysky.
• Vytváření, zpevňování a udržování vodorovného axiálního zatížení pro zajištění správné činnosti vrtacího zařízení.
• Čerpání (sání) ze studny vody (ropa, plyn).

Také pro zpevnění vnitřních stěn studny, aby se zabránilo ucpání, se používají trubky vrtného pláště.

Technické zařízení vrtné trubky

Konstrukce vrtné trubky se skládá ze tří hlavních částí:

• tělo trubky,
• koncová pojistná vsuvka,
• koncový zámek.

Jmenované uzamykací části jsou připevněny přivařením nebo závitem na jejich opačných koncích. A slouží k sériovému spojení jednotlivých trubek do jednoho systému, do tzv. vrtací svíčky.

Spolehlivost potrubního spojení je zajištěna vnitřním závitem na vsuvce a vnějším závitem na pojistné spojce. Vrtací a pažnicové trubky se používají nejen pro průmyslovou těžbu ropy a plynu na velkých polích, ale také v geologickém průzkumu, v národním hospodářství (vrtání a zvedání vody z artéských vrtů). Pro uspořádání autonomního zásobování vodou pro letní chaty (příměstské) oblasti opět prostřednictvím vrtání studní.

Informace abstrahované od hlavního tématu. Od nadcházejícího nového roku vrtání studní na osobních pozemcích občanů, které bylo dříve zdarma. Je zdaněn a podle zákona jde o trestný čin. Všechny stávající i nové vrty podléhají povinné státní licenci.

Klasifikace vrtných (plášťových) trubek pro vrtnou soupravu

Jako jedna z hlavních součástí vrtné soupravy, která je složitým technickým a technologickým komplexem, jsou vrtné trubky (dále jen BT) klasifikovány do následujících skupin:

Obyčejné BT, vyrobené z oceli podle státních norem (GOST) nebo slitin hliníku. Tento typ potrubí má kruhový průřez s tloušťkou stěny 7.5 (minimální hodnota) až 11 milimetrů. Spojení jednotlivých úlomků trubky do svíčky je provedeno vrtaným spojem s velkým kuželovým závitem. Pro zvýšení spolehlivosti a pevnosti spojů mají konce BT zesílení.

Vedení vrtných trubek. Horní část vrtací kolony. Přenos točivého momentu z motoru přes speciální systém dílů a mechanismů, celou vrtací tyč a přímo do vrtací trysky. U mnohostranného průřezu trubky se tloušťka jejích stěn pohybuje od 23.5 mm do 89.5 mm. Konce náběžného BT jsou zesíleny kombinovanými nebo vnitřními (vnějšími) podestami.

Vrtací trubky jsou zváženy. Spodní část vrtací kolony je kruhového nebo čtvercového profilu. S tloušťkou stěny od 16 do více než 50 mm. Zvyšuje tuhost stlačených částí vrtné kolony a přenáší zatížení nutné pro destrukci nabíhající horniny na vrták.

Hmotnost pažnic a vrtných trubek

Hmotnost trubek pro vrtnou soupravu závisí na několika parametrech, které určují její velikost, a na dalších prvcích ve formě výtlaků. A to:

• skupina, do které trubka tohoto typu patří (běžná, vážená, vedoucí),
• materiál jeho výroby,
• vnější průměr vrtných trubek,
• tloušťka stěny,

• typ zámku,
• typ přistání.

Podrobnější informace o hmotnosti vrtných trubek každého typu, jakož i třídách oceli a slitin hliníku, ze kterých jsou vyrobeny, naleznete ve speciálních referenčních knihách GOST.

Požadavky GOST na trubky a tyče vrtného pláště

Státní norma je soubor norem a požadavků na všechny stavební materiály, průmyslová zařízení a nářadí pro všechny oblasti výroby.

Vrtné trubky pro studny mají několik standardů kvality pro materiály výroby a účel.

Obecné regulační požadavky na pažnice a vrtné trubky pro vrtné soupravy jsou následující:

• Kvalita BT musí nutně odpovídat pevnosti a spolehlivosti stanovené pro takové výrobky.
• Trvanlivý a odolný vůči dlouhodobému mechanickému namáhání.
• Odolává agresivním chemickým reakcím a korozi kovů.
• Náhlé změny (rozdíly) teplot.

Zvláštní pozornost je také věnována normám kalení pro spoje nástrojů pro vrtné trubky. A závitové spoje Hlavním standardem pro závitování je jeho provedení ve tvaru kužele. Oproti válcovému závitu má tento typ závitu takové výhody, jako je vyšší těsnost spoje.

Při kroucení se jedná o méně závitů (otoček), což zvyšuje pevnost a spolehlivost spojení, což zase zvyšuje rychlost procesu vrtání.

Rovněž je dosaženo minimálního možného opotřebení pojistných vsuvek a spojek.