Слом труб по утолщенному концу

Замки и муфты, при помощи которых соединяются бурильные трубы, вследствие своей жесткости создают около себя зоны концентрации напряжений. Соединение «замок-труба» является более жестким, чем соединение «труба-муфта». Это соединение работает подобно стержню, жестко зажатому в одном месте. При знакопеременных нагрузках, действующих на бурильную колонну, наибольшие напряжения концентрируются около первого витка резьбы на трубе, находящегося в полном сопряжении с резьбой бурильного замка. Сломы по утолщенному концу трубы происходят и в других сечениях, расположенных на различных участках резьбы, или одновременно в нескольких сечениях.

Однако наибольшее число аварий приходится на первый виток полного сопряжения резьбы, и эта часть резьбы является наиболее опасным местом. Нижний участок бурильной колонны испытывает наибольшую нагрузку, следовательно, подвергается более высоким напряжениям.

Резьба, в свою очередь, способствует образованию трещин в теле трубы, особенно при малых радиусах закругления. Чем меньше радиус закругления, тем больше возможностей для образования трещин. Там, где резьба имеет острые углы, в металле образуются ультрамикроскопические трещины. Поэтому в трубных резьбах наблюдается больше изломов, чем в замковых резьбах. Увеличение толщины стенки трубы путем высадки не предохраняет от распространения начавшегося трещинообразования в теле трубы. Как указывалось выше, утолщенная часть трубы вследствие своей жесткости является местом образования зон усталости и местом возникновения интенсивных разрушений, где начавшееся трещинообразование продолжает прогрессивно распространяться и приводит к частым авариям.

Сочетание переменных нагрузок и концентрации напряжений способствует распространению усталостных трещин в глубь трубы, ослаблению сечения трубы и обусловливает усталостный характер изломов.

Слом в утолщенном конце трубы приходится в основном на третий-пятый виток резьбы у сбега ее на трубе, и на аварийной трубе остается от 3 до 5 ниток резьбы. Иногда усталостные трещины распространяются по нескольким виткам и наиболее ослабленный из них подвергается излому. У таких труб явно видны следы размыва и коррозии трещины.

У всех элементов бурильной колонны в той или иной степени возникают усталостные напряжения. В одних они проявляются больше, в других меньше в зависимости от условий работы колонны на отдельных ее участках и соблюдения буровой бригадой правил эксплуатации бурильных колонн. Грамотная эксплуатация бурильных труб является одним из основных условий безаварийного бурения.

#Авариииосложнения