Оренбургский государственный университет

Исследование закономерностей формирования сварных соединений бурильных труб с целью повышения их надежности

Соглашению № 15 от 14.08.2019 г.

Руководитель — аспирант кафедры материаловедения и технологии материалов ОГУ Атамашкин А.С.

Актуальность выбранной темы продиктована необходимостью повышения прочности бурильных труб с приварными замками, используемых в качестве инструмента при бурении скважин. Особенно актуальна проблематика данного исследования для бурильных труб, применяемых в геологоразведочной отрасли, требования к надежности которых возрастают в связи с ужесточением условий бурения за счет освоения новых месторождений, характеризующихся большей глубиной залегания пород.

В данном проекте была поставлена задача повышения надежности геологоразведочных бурильных труб в части сварного соединения при применении трубной заготовки повышенной группы прочности Л из стали 32Г2 с замковым соединением из стали 40ХН. Сварка замковой части с телом трубы осуществлялась с применением передовой технологии ротационной сварки трением на сварочном оборудовании Thompson Friction Welding Ltd.

Проведение исследований осуществлялось с использованием материальной базы ОАО «Завод бурового оборудования» и Оренбургского государственного университета. Объектом исследования явились трубы для традиционного бурения ТБСУ (ГОСТ Р 51245-99) типоразмера Ø 63,5 x 4,5. Исследования позволили установить закономерности изменения структуры и свойств сварных соединений сталей 32Г2-40ХН при изменении режимов сварки и послесварочной термической обработки. С точки зрения структурных характеристик и механизма разрушения при воздействии статических, динамических и циклических нагрузок выработаны критерии повышения надежности зоны сварного шва. Для данного сочетания сталей установлены оптимальные режимы сварки и послесварочной термической обработки.

Результаты исследований по проекту приняты к внедрению на ОАО «Завод бурового оборудования» для производства бурильных труб стандарта ТБСУ и ТБСН типоразмера Ø 63,5 x 4,5 группы прочности Л (сталь 32Г2) и представлены на Международной научно-технической конференции «Современные направления и перспективы развития технологий обработки и оборудования в машиностроении — 2019» в Севастополе.