Серия «Металлургия»

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.

Nutskova M.V., Kuchin V.N., Kovalchuk V.S. [Prevention and elimination of complications arising during well completion]. Bulletin of the Perm National Research Polytechnic University. Geology, Oil and Gas and Mining, 2020, vol. 20, no. 1. (in Russ.)

Semin V.I. Sovremennyye metody proyektirovaniya rez’bovykh soyedineniy trub neftegazovogo sortamenta dlya stroitel’stva skvazhin: dis. d-ra tekhn. nauk [Modern methods of designing threaded connections of oil and gas pipes for the construction of wells. Doct. sci. diss.]. Moscow, 2005. 399 p.

Ananchenko V.N., Tsybriy I.K., Morgunov V.V. [Features of manufacturing and control of threads on oil grade pipes]. Bulletin of the Don State Technical University, 2009, vol. 9, no. S1. (in Russ.)

Available at: https://www.tmkup.com/media_ru/files/17/tmk_up_rus.pdf.

Dronov A.I. Issledovaniye i razrabotka tekhnologii i instrumenta dlya naruzhnoy vysadki kontsov nasosno-kompressornykh trub iz korrozionnostoykikh staley: dis. kand. tekhn. nauk [Research and development of technology and tools for the external landing of the ends of pump and compressor pipes made of corrosion-resistant steels. Cand. sci. diss.]. Ekaterinburg, 2018. 174 p.

Butzke J. Verfahrenstechnische Weiterentwicklung des Fused Layer Manufacturing zur Reduzierung der Anisotropie im Bauteil. Universitätsverlag der TU Berlin, 2019.

Brecher C., Weck M. Umformende und zerteilende Maschinen. Werkzeugmaschinen Fertigungssysteme 1. Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg, 2019, pp. 41–111. DOI: 10.1007/978-3-662-46565-3_3

Tolpin A.I., Goryachev L.N., Kamagin N.I. et al. New equipment for calibration of pipe ends. News of higher educational institutions. Ferrous metallurgy, 1994, no. 11, pp. 41–42. (in Russ.)

Popkov V.V. et al. Sposob proizvodstva trub neftyanogo sortamenta pod narezku rez’by [Method of production of pipes of oil assortment under the thread]. Patent RU, no. 2564776 C2, 10.10.2015.

Grekhov A.I. et al. Sposob podgotovki vysokoprochnykh trub neftyanogo sortamenta s temperaturoy 500–720 °C posle termoobrabotki pod narezku rez’by [Method for preparing high-strength pipes of oil grade with a temperature of 500–720 °C after heat treatment for thread cutting]. Patent RU, no. 2012103086 A, 10.08.2013.

Erpalov M.V., Kondratieva G.N., Bogatov A.A. [Modernization of the technology of pipe end disembarkation in order to increase the efficiency of the SMS MEER hydraulic press]. Innovative technologies in metallurgy and mechanical engineering: proceedings of the international youth scientific and practical conference, dedicated to the memory of corresponding member of the Russian Academy of Sciences, honorary doctor of Urfu V.L. Kolmogorov, Ekaterinburg, November 26–30, 2013. Ekaterinburg, Ural University Press, 2014, pp. 581–592. (in Russ.) DOI: 10.17580/tsm.2020.04.02

Proskuryakov Yu.G., Romanov V.N., Isaev A.N. Ob”yëmnoye dornovaniye otverstiy [Volumetric mandreling of holes]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1984. 224 p.

Menshikov M., Zyryanov B.K. et al. [The calibration of the ends of the casing]. Steel, 1984, no. 1, pp. 56–57. (in Russ.)

Vlasov A.V. (Ed.) Konechno-elementnoye modelirovaniye tekhnologicheskikh protsessov kovki i ob”yëmnoy shtampovki: ucheb. posobiye [Finite element modeling of technological processes of forging and volumetric stamping: textbook]. Moscow, Bauman Moscow State Technical University Publ.

Available at: https://www.qform3d.ru/.