Оценка точности формоизменения концов труб при калибровании

Автор: Ахмеров Денис Альфредович, Звонарев Дмитрий Юрьевич, Выдрин Александр Владимирович, Зинченко Максим Андреевич, Павлова Маргарита Александровна

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия @vestnik-susu-metallurgy

Рубрика: Обработка металлов давлением. Технологии и машины обработки давлением

Статья в выпуске: 4 т.20, 2020 года.

Бесплатный доступ

Основным назначением обсадных труб является армирование скважины, обеспечение ее герметичности и сдерживание давления грунта. В последнее время все чаще используют обсадные трубы с высокогерметичным резьбовым соединением. К таким соединениям относится, в частности, соединение класса «Премиум» TMK UP FMC. В связи с этим к обсадной трубе предъявляются повышенные требования как по концам труб, так и по механическим свойствам. Для обеспечения выполнения качественной нарезки резьбы необходимо подготавливать концы труб, например, с использованием прессов по калиброванию концов. В настоящее время в практике калибрования концов используют различные способы, такие как раздача внутренним кольцом (пуансоном), обжатие наружным кольцом, совместное использование внутреннего и наружного кольца, а также может быть использован конический пуансон. В зависимости от типа используемого инструмента и исходной геометрии труб используются различные схемы калибрования. В результате выполнения работы проведено моделирование в среде QForm 3D различных стратегий калибрования концов труб для определения эффективности применения различных способов калибрования концов труб: стратегия A - последовательное формоизменение концов труб с использованием пуансона, наружного и конического кольца; стратегия B - совместное использование пуансона и наружного кольца с последующей конической калибровкой; стратегия С - последовательное формоизменение концов труб с использованием пуансона и наружного кольца с последующей конической калибровкой; стратегия D - формоизменение концов труб только коническим кольцом. В результате исследования, на основе сравнительного анализа фактических и расчетных данных была достигнута необходимая точность в определении геометрических параметров (диаметра и толщины стенки) компьютерной модели. Также в ходе исследования сделан ряд выводов, которые представлены в Заключении.

Еще

Калибрование концов труб, производство труб, компьютерное моделирование, технология производства, бесшовные горячекатаные трубы, дефекты труб, качество поверхности, нарезка резьбы

Короткий адрес: https://sciup.org/147233967

IDR: 147233967   |   DOI: 10.14529/met200405

Список литературы Оценка точности формоизменения концов труб при калибровании

  • Нуцкова, М.В. Профилактика и ликвидация осложнений, возникающих при заканчивании скважин /М.В. Нуцкова, В.Н. Кучин, В.С. Ковальчук // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология, нефтегазовое и горное дело. - 2020. -Т. 20, № 1.
  • Семин, В.И. Современные методы проектирования резьбовых соединений труб нефтегазового сортамента для строительства скважин: дис. ... д-ра техн. наук / В.И. Семин. - М.., 2005. - 399 с.
  • Ананченко, В.Н. Особенности изготовления и контроля резьбы на трубах нефтяного сортамента / В.Н. Ананченко, И.К. Цыбрий, В.В. Моргунов // Вестник Донского государственного технического университета. - 2009. - Т. 9, № S1.
  • https://www.tmkup.com/media_ru/files/17/tmk_up_rus.pdf.
  • Дронов, А.И. Исследование и разработка технологии и инструмента для наружной высадки концов насосно-компрессорных труб из коррозионностойких сталей: дис. . канд. техн. наук / А.И. Дронов. - Екатеринбург, 2018. - 174 с.
  • Butzke, J. Verfahrenstechnische Weiterentwicklung des Fused Layer Manufacturing zur Reduzierung der Anisotropie im Bauteil / J. Butzke. - Universitätsverlag der TU Berlin, 2019.
  • Brecher, C. Umformende und zerteilende Maschinen / C. Brecher, M. Weck // Werkzeugmaschinen Fertigungssysteme 1. - Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg, 2019. - С. 41-111. DOI: 10.1007/978-3-662-46565-3 3
  • Новое оборудование для калибровки концов труб / А.И. Толпин, Л.Н. Горячев, Н.И. Кама-гин и др. //Известия высших учебных заведений. Чёрная металлургия. - 1994. - № 11. - С. 41-42.
  • Патент RU 2564776 C2. Способ производства труб нефтяного сортамента под нарезку резьбы /В.В. Попков и др. - Опубл. 10.10.2015.
  • Патент RU 2012103086 A. Способ подготовки высокопрочных труб нефтяного сортамента с температурой 500-720 °C после термообработки под нарезку резьбы / А.И. Грехов и др. - Опубл. 10.08.2013, Бюл. № 22.
  • Ерпалов, М.В. Модернизация технологии высадки концов труб с целью повышения эффективности гидравлического пресса фирмы SMS MEER /М.В. Ерпалов, Г.Н. Кондратьева, А.А. Бо-гатов // Инновационные технологии в металлургии и машиностроении: материалы междунар. молодеж. науч.-практ. конф., посвященной памяти чл.-корр. РАН, почетного доктора УрФУ В.Л. Колмогорова, г. Екатеринбург, 26-30 ноября 2013 г. - Екатеринбург: Изд-во Уральского университета, 2014. - С. 581-592. DOI: 10.17580/tsm.2020.04.02
  • Проскуряков, Ю.Г. Объёмное дорнование отверстий / Ю.Г. Проскуряков, В.Н. Романов, А.Н. Исаев. - М. : Машиностроение, 1984. - 224 с.
  • Калибрование концов обсадных труб / М. Меньщиков, Б.К. Зырянов и др. // Сталь. - 1984. -№ 1. - С. 56-57.
  • Конечно-элементное моделирование технологических процессов ковки и объёмной штамповки: учеб. пособие / [А.В. Власов и др.]; под ред. А.В. Власова. - М. : Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана.
  • https://www.qform3d.ru/.
Еще
Статья научная