Валентин Волков - Электрик в доме. Инструмент. Сделай себя сама...(Сделай сам №3∙1994)

Забойное звено 1–1 состоит из верхней полумуфты 1–1–1 (рис. 6), трубы 1–1–2, представленной на рис. 7.

Рис. 6. Полумуфта верхняя, дет. 1–1–1

Верхнюю полумуфту изготавливают на токарном станке из толстостенной трубы или круглого материала. При монтаже звена ее приваривают к трубе, в силу чего она должна быть изготовлена из малоуглеродистых сортов стали, имеющих хорошую свариваемость: ст. 3-ст.7, ст.05-ст.20. Верхняя полумуфта имеет наружную резьбу, которая в случае загрязнения легко может быть очищена, а при повреждении исправлена.

Труба 1–1–2 имеет длину порядка 3 м, что обусловлено весом звена, который в силу того, что сооружение скважины ведется вручную, не должен быть тяжелее 40–45 кг. Для изготовления труб 1–1–2 используются газопроводные трубы Д у= 100 (Тр4"), которые имеют следующую характеристику:

1. Наружный диаметр… 114 мм

2. Внутренний диаметр усиленных труб… 104 мм

3. Внутренний диаметр обыкновенных труб… 105 мм

4. Вес одного метра усиленных труб… 13,44 кг

5. Вес одного метра обыкновенных труб… 12,15 кг

Трубы изготавливают из малоуглеродистых сталей, имеющих хорошую свариваемость. Коронка в зависимости от породы, которую будут бурить, изготавливается цельной или составной. В том случае, если предстоит бурение мягких пород, ее изготавливают по чертежу дет. 1–1–3, представленному на рис. 7.

Рис. 7. Коронка, дет. 1–1–3

Коронку изготавливают из малоуглеродистых сталей без термообработки, к трубе 1–1–2 ее крепят сваркой. При бурении твердых пород коронку делают из двух частей; раструба дет. 1–1-3-1, представленного на рис. 8, и самой коронки 1–1-3-2, представленной на рис. 9. Раструб 1–1-3-1 изготавливают из малоуглеродистых сталей и приваривают к трубе 1–1–2, а коронку 1–1—3—2 — из инструментальной стали У8, ее закаливают до твердости R c= 48–54. Коронка на раструбе закрепляется с помощью резьбы.

Рис. 8. Раструб, дет. 1–1–3-1

Рис. 9. Коронка, дет. 1–1-3-2

В силу того что коронка имеет больший диаметр, чем диаметр резьбовой муфты, она формирует в грунте отверстие большего диаметра, чем диаметр муфты, что уменьшает трение между колонной и стенками скважины. Внутренний конус коронки сдвигает грунт внутрь трубы, а зубья, являющиеся породоразрушающими элементами коронки, помогают колонне внедряться в грунт.

Промежуточных звеньев 1–2 в зависимости от глубины артскважины может быть несколько. Из рис. 5 видно, что промежуточное звено состоит из верхней полумуфты 1–1–1, трубы 1–1–2 и нижней полумуфты 1–2–1. Нижнюю полумуфту (рис. 10), как и полумуфту 1–1–1, изготавливают из малоуглеродистых сталей и приваривают к трубе 1–1–2.

Рис. 10. Полумуфта нижняя, дет. 1-2-1

Конечное звено 1–3 (рис. 5) состоит из труб 1–1–2 и нижней полумуфты 1–2–1. Конец трубы, выходящий на поверхность, называется устьем. Высота устья над землей — 0,4 м. Конец трубы, выходящий за эти габариты, отрезают. Высота устья менее 0,4 м нежелательна, так как возможно загрязнение скважины.

Колонна обсадных труб в собранном виде служит для укрепления стенок скважины от обрушения, изоляции внутритрубного пространства от вод, не прошедших через фильтр, и от вод тех горизонтов, которыми вы не хотите воспользоваться.

Собранная колонна обсадных труб должна быть прямолинейна, герметична, не иметь во внутренней полости трубы заусенцев и выступов.

Несмотря на то что колонна собрана из отдельных звеньев, она не должна быть коленообразной, так как приворачивание такой колонны вручную будет затруднительно, а при большой кривизне — невозможно. Для изготовления прямолинейной обсадной колонны необходимо воспользоваться следующими рекомендациями: труба Д у= 100 имеет допуск на наружный диаметр от + 0,8 % до — 1 %, то есть наружный диаметр трубы может колебаться в пределах, превышающих 1,5 мм. При расточке гнезд под трубу в полумуфтах, коронке и раструбе необходимо учитывать фактический диаметр трубы и расточку производить с зазором от 0,15 до 0,2 мм, что приблизительно соответствует ходовой посадке 3 класса.

Другим условием, обеспечивающим прямолинейность обсадной колонны, является строгая перпендикулярность торца трубы к ее боковой поверхности. Если перпендикулярность торцов в полумуфтах, коронке, раструбе (до которых досылаются трубы при их приварке) по отношению к продольной оси автоматически обеспечивают при их механической обработке, то перпендикулярность торца трубы делают при слесарной обработке.

Рассмотрим порядок обработки концов трубы, принимая во внимание, что предварительно трубы были нарезаны газовой резкой.

Для получения перпендикулярного торца на трубе при отрезке ее ножовкой необходимо конец трубы обернуть листом газеты, при этом торец газетного листа должен совпадать с линией отреза. По кромке газетного листа наносят линию отреза, по которой пропиливают ножовкой канавку глубиною 1–2 мм, затем трубу прорезают до конца. Окончательную припиловку торца производят по угольнику, что соответствует 3 классу точности.

Третьим, не менее важным условием, обеспечивающим прямолинейность колонны, является подготовка под сварку звеньев колонны и их сварка. При подготовке звена под сварку необходимо обеспечить плотное соприкосновение торцов трубы с торцами полумуфт, коронки, раструба. С этой целью необходимо из проволоки диаметром 6–8 мм изготовить стяжку. Во избежание сварочных деформаций первоначально делают прихватку свариваемых деталей в четырех точках, расположенных во взаимно перпендикулярных направлениях. Затем окончательно приваривают. Катет сварочного шва должен быть не менее 4 мм.

Герметичность колонны обсадных труб достигается как герметичностью звеньев, входящих в нее, так и герметичностью резьбовых соединений. Для герметичности колонны необходимо воспользоваться следующими рекомендациями.

Проверить свинчиваемость полумуфт. Свинчивание должно происходить полностью до соприкосновения торцевых поверхностей полумуфт. Забитая резьба должна быть защищена и не создавать препятствий свинчиванию. Для герметизации резьбового соединения перед навинчиванием последующего звена резьбу, а особенно торцевые поверхности полумуфт нужно смазать густотертым суриком на натуральной олифе.

Внутренняя полость колонны обсадных труб должна иметь строго цилиндрическую форму. Для уплотнения фильтра в колонне служит специальный резиновый манжет, который по диаметру только на 4 мм меньше внутреннего диаметра колонны. При наличии во внутренней полости заусенцев или вмятин установка фильтра окажется невозможной. Понятно, что заусенцы и вмятины нужно устранить. Если произошел прожиг трубы 1–1–2 при приварке к ней полумуфт, то последующая ее заварка недопустима. Этот кусок трубы срезают и приварку полумуфты производят на новом участке трубы.