ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РЕАЛИЗАЦИИ ВЫСОКОПРОЧНОСТНЫХ СВОЙСТВ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ УТЯЖЕЛЕННЫХ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ
Аннотация
Основной целью исследований, представленных в статье, есть повышение эффективности строительства глубоких наклонно-направленных и горизонтальных скважин.
Учитывая высокую себестоимость буровых работ, а также повышение цен мирового рынка на металлопрокат, нами было предложено использование в качестве обычных утяжеленных буровых труб, аналогичные трубы, но с приварными резьбовыми концами. Сварные соединения сами по себе являются концентраторами напряжений. Поэтому необходима совершенная технология сварки бурильных труб, которая сможет обеспечить безаварийность их эксплуатации.
Рассматривается метод определения физико-механических напряжений в сварном соединении утяжеленных бурильных труб с приварными резьбовыми концами. В зависимости от типа сварки и термической обработки сварного соединения научный интерес представляет картина распределения этих напряжений в сварном шве до и после термической обработки. Используется математическая модель, рассматривающая распределение напряжений на стадии охлаждения с учетом явления пластической деформации, сопровождаемая упрочнением за счет повышения предела текучести.
Эта используемая модель позволяет провести исследование текущих и остаточных термомеханических полей, формирующихся на этапе охлаждения.
Такое математическое моделирование процесса термообработки сварного соединения утяжеленных бурильных труб дает возможность при различных функциональных коэффициентах теплопередачи с окружающей средой (газ, жидкость) оценить, как и от чего зависит уровень поточных и остаточных напряжений сварных соединений. Здесь важными составляющими для процесса отпуска есть метод сварки, физико-механических характеристик материалов шва, параметры упрочнения и коэффициенты теплопередачи материалов, составляющих сварное соединение утяжеленных бурильных труб.
Такие трубы, с приварными резьбовыми концами, дают возможность экономии дорогостоящей легированной стали. Это в свою очередь будет способствовать снижению себестоимости буровых работ.
