4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Трубы насосно-компрессорные: типы и характеристики, особенности и задачи, правила эксплуатации

Описание и характеристики насосно-компрессорных труб

Трубы насосно-компрессорные (НКТ) — основной элемент конструкции в трубопроводах, применяемый в различных сферах промышленности. Так как это элементы особой важности, то к ним предъявляются повышенные требования безопасности и соответствие техническим стандартам. В данной статье будет рассмотрено, что собой представляет данная труба нкт — расшифровка и некоторые другие подробности.

Типы и характеристики

Главная функция труб рассматриваемого типа состоит в том, чтобы транспортировать добываемые газы и жидкости до территории скважин. Также они защищают газ и жидкость от стен скважины, препятствуют коррозии, отложению вредных частиц на стенках. Помещенная в скважину такая труба обеспечивает проведение спуско-подъемных и ремонтных работ, в которых регулярно возникает необходимость.

Требования, которые предъявляются к подобным изделиям:

  1. Высокая проходимость даже на участках с сильным искривлением;
  2. Исключительная герметичность соединений нкт между собой;
  3. Износостойкость и высокая способность противостоять даже сильным механическим воздействиям;
  4. Высокая прочность самого изделия и материалов изготовления.

В скважине сначала устанавливают обсадные, а только затем насосно-компрессорные трубные изделия. Используются специальные фиксирующие элементы, они же пакеры. Некоторые из них достигают длины 11,5 метров и для их соединения потребуется использовать специальные муфты для обеспечения герметичности и надежности.

Один из параметров, по которым можно классифицировать изделия для транспортировки жидкостей и газов, является тип перекачиваемого флюида. В зависимости от него различают следующие типы конструкций:

  1. Газонагнетающие и водонагнетающие трубы;
  2. Для транспортировки тяжелой нефти и битума;
  3. Газодобывающие трубы;
  4. Нефтяные трубные конструкции.

Выпускаемые предприятиями насосно-компрессорные трубы должны соответствовать требованиям ГОСТа 633−80, в которых трубы делятся на такие виды как гладкие муфтовые изделия с треугольным и трапециедальным типом резьбы и гладкие типы с пластиковым уплотнением.

Особенности и задачи

Особенность подобных изделий заключается в том, что их можно неоднократно извлекать из скважин для проведения ремонтных работ и технического обслуживания. Это учитывают при проектировании нкт-колонн, которые состоят из нескольких устройств, которые, в свою очередь, соединены с помощью герметичных муфт. Специалисты предусматривают быстрый и эффективный монтаж, а также извлечение колонн из скважин и возвращение их обратно.

Монтажники стараются устанавливать максимум две колонны. Для проектировщиков важно, чтобы в скважинах можно было ставить изделия, имеющие максимальный срок службы и редкие замены.

НКТ, объединенные в колонны, позволяют решать следующие задачи:

  1. Осуществление работ в окисленной среде, тестирование материалов, измерение давления в скважинах;
  2. Перфорирование продуктивного горизонта;
  3. Снижение вероятности возрастания давления в пространстве, которое образуется между наружными стенками трубопровода и внутренними стенками обсадной конструкции.

Исходя из этого, к таким трубам предъявляют немало требований. Среди них высокая прочность, устойчивость к коррозии и эрозии, обеспечение необходимых характеристик и комплектация муфт, способных длительное время сопротивляться нагрузкам на сжатие и растяжение. Все это позволяет изделиям прослужить до 20 лет и избавляет от трудоемких работ по извлечению из скважин.

Правила эксплуатации

Помимо изготовления, серьезные требования предъявляются и к условиям транспортировки, монтажа и эксплуатации. Здесь также есть ряд правил:

  1. Перед использованием требуется некоторое время хранить трубы. Для этих целей нужно подготовить специальную площадку, оборудованную деревянными досками, и следить за отсутствием провисаний конструкций;
  2. Для перевозки подойдет только специальный транспорт, а именно трубовозки. Ни в коем случае нельзя перевозить их волоком;
  3. Необходимо защитить конструкции при помощи специальных предохранительных колец.

Также следует сказать, что трубы нужно извлекать и вставлять обратно с максимальной аккуратностью. Проводят испытания на прочность, устойчивость, соответствие государственным стандартам и техническим условиям предприятия для обеспечения надежной и длительной эксплуатации трубопроводов.

Они могут изготавливаться и из таких материалов как сталь, стеклопластик и алюминиевые сплавы. При этом первый вид оборудован насосами центробежного типа. Стальные изделия не должны иметь отклонений при изготовлении и отправке на производство. Если это происходит, то они отправляются на переплавку. Алюминиевые конструкции обладают легкостью, хорошей устойчивостью к коррозии и приличными прочностными характеристиками.

В данной статье были рассмотрены виды нкт и особенности их эксплуатации. Были рассмотрены условия их хранения и какие требования к ним предъявляют. Надеемся, что после прочтения материала вы приобрели знания в области насосно-компрессорных труб и их производства!

Насосно-компрессорные трубы, их назначение и маркировка. Эксплуатация

Обсадные трубы. Элементы низа обсадной колонны

Обсадными трубами называют высокопрочные трубы большого диаметра от 114 до 508 мм, предназначенные для крепления стенок скважины после бурения, перекрытия и изоляции друг от друга нефтеносных, газоносных, водоносных пластов и пропластков.

Обсадные трубы и муфты к ним изготавливают из марок сталей группы прочности С, Д, К, Е, М, Р с нормальной удлиненной резьбой. Трубы поставляются длиной от 9,5 до 13 м. Каждый поставляемый комплект труб снабжают сертификатом, удостоверяющим качество труб и стандарта. На каждой трубе на расстоянии 0,4 – 0,6 м от ее конца, свободного от муфты выбивают клеймо, на котором указаны:

Читать еще:  Алюминиевая профильная труба: изготовление и применение

-Условный диаметр, мм

-Группа прочности стали

-Толщина стенки, мм

-Товарный знак завода изготовителя

-Месяц и год выпуска

Трубы групп прочности сталей К, Е, Л, М, Р подвергаются термообработке. Резьба муфт должна быть оцинкована. Герметичность соединений труб обеспечивается коническими уплотнительными поверхностями, расположенными со стороны торца трубы. В соединении предусмотрен контакт по внутренним упорным торцам, фиксирующий заданный натяг при закреплении соединения.

Элементы низа обсадной колонны:

— Переводники для перехода с замковой резьбы на резьбу обсадных труб предназначены для соединения колонны бурильных и обсадных труб. Представляют собой сочетание муфтового замка с ниппельным концом обсадной трубы.

-Направляющие пробки, предназначенные для правильного направления спускаемой обсадной колонны по стволу скважины, изготавливают из серого чугуна. Применяют бетонную направляющую пробку ПБН, состоящую из металлического корпуса и бетонного наконечника.

— Башмак, предназначен для придания жесткости низу обсадной колонны, представляет собой толстостенный стальной патрубок. Существует два типа башмака:

БП — с направляющей чугунной пробкой, поставляемый свинченным с направляющей пробкой.

Б – с фаской без направляющей пробки.

На башмаках клеймением наносят маркировку с указанием товарного знака завода – изготовителя, условного обозначения башмака, порядкового номера и даты выпуска.

Обратный клапан применяют для облегчения спуска колонны обсадных труб, а так же в целях предотвращения выброса или обратного движения раствора. Кроме того, его использование способствует частичной промывке и очищению заколонного пространства скважины. По конструкции различают корпусные и безкорпусные, а по виду запорного элемента – тарельчатые, шаровые и с шарнирной заслонкой.

Упорное кольцо (кольцо «стоп»), изготовляемое из серого чугуна, предназначено для установки цементировочной пробки на заданной глубине и получения четкого сигнала об окончании продавки цементного раствора.

Насосно-компрессорные трубы (НКТ) служат для извлечения жидкости и газа из скважин, нагнетания воды, сжатого воздуха (газа) и производства различных видов работ по текущему и капитальному ремонту скважин. Изготавливают их двух типов: с гладкими и с высаженными наружу концами, на которых нарезают наружную резьбу, а на один конец навинчивают соединительную муфту. На расстоянии 0,4 — 0,6 м от конца труб, со стороны муфт, выбивают клеймо – маркировку. Она указывает на: условный диаметр трубы, мм; группу прочности стали; толщину стенки, мм; товарный знак; месяц и год выпуска. Трубы гладкие и муфты к ним изготавливают из стали групп прочности К, Е, Л, М, а трубы с высаженными концами – из стали групп прочности Д, К, Е, Л, М. поверхность их резьбы покрывают смазкой, обеспечивающей герметичность соединения и предохраняющей от задиров и коррозии.

Безмуфтовые насосно-компрессорные трубы (НКБ) обеспечивают герметичность соединений при давлении до 50 мПа. Концы их имеют высадку наружу; соединение обладает большой прочностью. Герметичность соединений обеспечивается коническими уплотнительными поверхностями, расположенными за резьбой со стороны меньших диаметров. В соединении труб применена трапецеидальная резьба.

Муфтовые насосно-компрессорные трубы (НКМ) обеспечивают герметичность соединений при давлении до 50 мПа. Прочность соединений составляет до 90% прочности тела трубы. В соединении труб применена трапецеидальная резьба.

Насосно-компрессорные трубы из алюминиевых сплавов. Устойчивы к воздействию сероводородной коррозии, что исключает применение ингибиторов коррозии. Благодаря небольшой массе, удельная прочность алюминиевых труб в 2,5 раза выше, чем стальных. Это позволяет составлять колонну в 2,5 раза длиннее, по сравнению с колонной из стальных труб.

Насосно-компрессорные трубы с защитными покрытиями применяют для предотвращения отложений в них парафина, солей и гипса, а также для защиты от коррозии. При использовании этих труб уменьшается число потребных текущих ремонтов скважин, увеличивается срок их службы. Внутреннюю поверхность НКТ покрывают жидким стеклом, эмалями, эпоксидными смолами или лаками. Наиболее распространено остекловывание труб.

Эксплуатация НКТ. В процессе эксплуатации следует соблюдать следующие правила:

— Для погрузки, перевозки и разгрузки труб следует применять механизированные трубовозки. Запрещается перевозить трубы волоком, нельзя допускать, чтобы при перевозке они провисали и изгибались. Также нельзя сбрасывать их на землю, необходимо пользоваться краном.

— Трубы следует укладывать на площадке, подложив под них деревянные бруски для предохранения от провисания и загрязнения. Нельзя укладывать НКТ на землю. На резьбовую часть каждой трубы должно быть навинчено предохранительное кольцо.

— С целью проверки состояния труб перед подъемом с мостков через трубу необходимо пропустить шаблон длиной 0,5 – 1,0 м и диаметром на 2 — 3 мм меньше внутреннего ее диаметра. Нижний конец трубы нужно поддерживать, следя за выходом шаблона.

— Перед свинчиванием трубы необходимо металлической щеткой тщательно очистить от грязи резьбу, как муфты, так и ниппеля и смазать резьбы специальной смазкой.

-Ударять ручником (кувалдой) по муфте в целях облегчения свинчивания или отвинчивания труб не разрешается.

-При подъеме из скважины трубы следует укладывать на мостки с деревянными подкладками между рядами.

Насосно-компрессорные трубы, их назначение и маркировка. Эксплуатация

НКТ служат для извлечения жидкости и газа из скважин, нагнетания воды, сжатого воздуха (газа).

Во времена СССР НКТ производили в разных республиках.

  • при добыче нефти, газа и газоконденсата,
  • при поддержании пластового давления,
  • при утилизации пластовых вод,
  • при капитальном (КРС) и текущем ремонте скважин (ТРС).

НКТ применяются в суровых условиях эксплуатации: постоянное давление, высокие механические нагрузки, воздействие на стенки агрессивных сред, что приводит к коррозии и эрозии.

Читать еще:  Искусственный мрамор: примеры использования, виды, технология изготовления своими руками

Для обеспечения герметичности и надежности скрепление НКТ производится резьбовым соединением.

  • гладкие,
  • гладкие по ГОСТ 633-80,
  • гладкие высокогерметичные,
  • гладкие высокогерметичные по ГОСТ 633-80,
  • гладкие с узлом уплотнения,
  • гладкие высокогерметичные,
  • с высаженными наружу концами АРИ 5СТ, на которых нарезают наружную резьбу, а на один конец навинчивают соединительную муфту,
  • с повышенной пластичностью,
  • с повышенной хладостойкостью.

На расстоянии 0,4 — 0,6 м от конца труб, со стороны муфт, выбивают клеймо — маркировку.

Она указывает на: условный диаметр трубы, мм; группу прочности стали; толщину стенки, мм; товарный знак; месяц и год выпуска.

Трубы гладкие и муфты к ним изготавливают из стали групп прочности К, Е, Л, М, а трубы с высаженными концами — из стали групп прочности Д, К, Е, Л, М.

Поверхность их резьбы покрывают смазкой, обеспечивающей герметичность соединения и предохраняющей от задиров и коррозии.

Безмуфтовые насосно-компрессорные трубы (НКБ) обеспечивают герметичность соединений при давлении до 50 мПа.

Концы их имеют высадку наружу; соединение обладает большой прочностью.

Герметичность соединений обеспечивается коническими уплотнительными поверхностями, расположенными за резьбой со стороны меньших диаметров.

В соединении труб применена трапецеидальная резьба.

Муфтовые насосно-компрессорные трубы (НКМ) обеспечивают герметичность соединений при давлении до 50 мПа.

Прочность соединений составляет до 90% прочности тела трубы.

В соединении труб применена трапецеидальная резьба.

Насосно-компрессорные трубы из алюминиевых сплавов.

Устойчивы к воздействию сероводородной коррозии, что исключает применение ингибиторов коррозии.

Благодаря небольшой массе, удельная прочность алюминиевых труб в 2,5 раза выше, чем стальных.

Это позволяет составлять колонну в 2,5 раза длиннее, по сравнению с колонной из стальных труб.

Насосно-компрессорные трубы с защитными покрытиями применяют для предотвращения отложений в них парафина, солей и гипса, а также для защиты от коррозии.

При использовании этих труб уменьшается число потребных текущих ремонтов скважин, увеличивается срок их службы.

Внутреннюю поверхность НКТ покрывают жидким стеклом, эмалями, эпоксидными смолами или лаками.

Наиболее распространено остекловывание труб.

Стеклопластиковые НКТ. Применяются в нагнетательных скважинах системы ППД; утилизационных скважинах;газлифтных скважинах;добывающие скважины с УЭЦН.

Эксплуатация НКТ. В процессе эксплуатации следует соблюдать следующие правила:

Для погрузки, перевозки и разгрузки труб следует применять механизированные трубовозки.

Запрещается перевозить трубы волоком, нельзя допускать, чтобы при перевозке они провисали и изгибались.

Также нельзя сбрасывать их на землю, необходимо пользоваться краном.

Трубы следует укладывать на площадке, подложив под них деревянные бруски для предохранения от провисания и загрязнения.

Нельзя укладывать НКТ на землю.

На резьбовую часть каждой трубы должно быть навинчено предохранительное кольцо.

С целью проверки состояния труб перед подъемом с мостков через трубу необходимо пропустить шаблон длиной 0,5 — 1,0 м и диаметром на 2 — 3 мм меньше внутреннего ее диаметра.

Нижний конец трубы нужно поддерживать, следя за выходом шаблона.

Перед свинчиванием трубы необходимо металлической щеткой тщательно очистить от грязи резьбу, как муфты, так и ниппеля и смазать резьбы специальной смазкой.

Ударять ручником (кувалдой) по муфте в целях облегчения свинчивания или отвинчивания труб не разрешается.

При подъеме из скважины трубы следует укладывать на мостки с деревянными подкладками между рядами.

Производство и эксплуатация труб НКТ

Полноценное функционирование скважин на нефтяных и газовых месторождениях невозможно без использования насосно-компрессорных труб (НКТ), которым и посвящена эта статья.

Насосно-компрессорные трубы на хранении

Виды и характеристики насосно-компрессорных труб

Основная функция, которую выполняют насосно-компрессорные трубы, заключается в транспортировке добываемых в продуктивной зоне газов и жидкостей до поверхности скважины. Кроме того, НКТ выступают в качестве своеобразного изолятора, защищающего транспортируемые по ним газ и жидкость от стен скважины, а также предотвращают возникновение и развитие коррозии, отложений парафина и асфальтена на обсадных трубах. Труба НКТ, помещенная в скважину, необходима также для того, чтобы обеспечить проведение спуско-подъемных и ремонтных работ, в которых регулярно возникает необходимость.

Учитывая все эти факторы, становится понятно, что НКТ в процессе своей эксплуатации испытывают значительные нагрузки и находятся в постоянном контакте с агрессивными средами, что и обусловливает серьезные требования к их качеству.

К таким требованиям, в частности, относятся:

  • высокая проходимость даже на участках стволов скважин, характеризующихся сильным искривлением;
  • исключительная герметичность мест соединения изделий НКТ между собой;
  • износостойкость и способность противостоять даже значительным механическим воздействиям;
  • высокая прочность как материала изготовления, так и самого изделия.

Переводники для бурильной колонны и НКТ

В первую очередь в скважину устанавливают и закрепляют при помощи цемента обсадные, а только затем насосно-компрессорные трубы. Для выполнения данной операции используют специальные фиксирующие элементы, называемые пакерами. Длина отдельных труб, применяемых для транспортировки газа и жидкости из скважины, может составлять до 11,5 метров, а для их соединения между собой используют муфты, обеспечивающие герметичность стыка и его надежность. Различаются НКТ и диаметром своего сечения, этот параметр может составлять от 50,8 до 139,7 мм (2–5,5 дюйма).

Трубы для транспортировки жидкостей и газов из скважин классифицируются по различным параметрам. Одним из таких параметров является тип выкачиваемого флюида, в зависимости от которого НКТ может использоваться в скважинах:

  • газо- и водонагнетающего типа;
  • для транспортировки из продуктивной зоны тяжелой нефти (битума);
  • газодобывающих;
  • нефтяных.
Читать еще:  Восстановление аккумулятора шуруповёрта: типы акб, определение неисправности, методы ремонта и замены

Выпускающие насосно-компрессорные трубы предприятия руководствуются требованиями ГОСТа 633-80, согласно которому такие изделия подразделяются на три типа.

Соединение НКТ муфтой

  • Гладкие муфтовые изделия, резьба на которых имеет конический тип и треугольный профиль резьбы. НКТ данного типа отличаются повышенной хладостойкостью и пластичностью.
  • Гладкие изделия, конструкция которых дополнена узлом уплотнения, изготовленным из пластика.
  • Изделия муфтового типа, коническая резьба которых имеет трапецеидальный профиль. НКТ данного типа отличаются высокой герметичностью.
  • Гладкие муфтовые изделия, резьба на которых имеет конический тип и треугольный профиль.

В разных странах существуют аналоги данного ГОСТа, по которому трубы подразделяются на такие же типы. В частности, в США и ряде других стран таким нормативным документом является стандарт API 5CT.

Особенности монтажа и эксплуатации колонн из труб НКТ

Примечательной особенностью труб для транспортировки жидкостей и газов из продуктивной зоны является то, что в процессе эксплуатации их можно неоднократно (2–3 раза) извлекать из скважины, а также выполнять ремонт и техническое обслуживание. Эту особенность обязательно учитывают при проектировании НКТ-колонн, которые формируются из нескольких труб, соединенных между собой посредством герметичных муфт. Специалисты, выполняющие такое проектирование, обязательно предусматривают тот факт, что колонны должны эффективно, быстро и безопасно монтироваться и также извлекаться из скважины, иметь возможность устанавливаться обратно, если в этом есть необходимость.

Виды тройников и угольников для НКТ

При необходимости в одну добывающую скважину может быть установлено несколько колонн, но специалисты стараются ограничиваться максимум двумя НКТ-колоннами. Большее значение для проектировщиков имеет возможность укомплектовать скважину трубами, способными эксплуатироваться максимально долго без трудозатрат на ремонт или замену.

Важной особенностью колонн, составленных из труб НКТ, является возможность их использования не только по прямому назначению, но и для решения целого ряда других задач. Так, НКТ, объединенные в колонну и помещенные в добывающую скважину, позволяют решать следующие важные задачи:

  • осуществление кислотных работ, обнаружение водоносного слоя, выполнение тестирующих мероприятий, замеры давления в скважине;
  • перфорирование продуктивного горизонта;
  • снижение риска возрастания давления в кольцевом пространстве, сформированном наружными стенками НКТ и внутренними стенками обсадной трубы (при резком возрастании такого давления колонна НКТ обеспечивает выход выброса на поверхность скважины).

Устройство скважин с НКТ

Исходя из назначения колонн НКТ, к ним предъявляют целый ряд требований. Так, они должны:

  • обладать высокой прочностью и выдерживать значительные нагрузки на растяжение;
  • обеспечивать требуемые характеристики потока жидкости или газа;
  • хорошо противостоять нагрузкам, возникающим при выполнении работ различного характера (кислотные обработки, операции по гидроразрыву и др.);
  • поддерживать требуемое давление жидкости или газа при их транспортировке по трубопроводу;
  • обладать высокой эрозионной и коррозионной устойчивостью на протяжении всего срока эксплуатации скважины;
  • комплектоваться муфтами, которые способны длительное время противостоять нагрузкам на сжатие и растяжение, исключать риск возникновения утечек.

Соответствие эти условиям позволяет продлить срок службы колонн до 20 лет и избавляет от трудоемких работ по ее извлечению из скважины.

Некоторые особенности производства труб НКТ и их приемочных испытаний

Для производства труб, используемых для транспортировки жидкостей и газов из добывающих скважин, могут применяться различные материалы.

Насосно-компрессорные трубы из данного материала используются для оснащения скважин утилизационного и нагнетательного типа. Как правило, в комплекте с такими НКТ используются насосы электроцентробежного типа (УЭЦН).

Наиболее распространенными марками стали, применяемыми для производства труб НКТ, являются 30ХМА, 30, 20. Если у готовых стальных труб, предназначенных для использования в скважинах, есть даже малейшие отклонения от требований ГОСТа, то их отправляют на переплавку.

Сплавы, содержащие в своем составе алюминий

Использование данного металла в составе труб НКТ обеспечивает им высокую устойчивость к коррозии, в том числе и сероводородной, позволяет значительно снизить вес всей конструкции.

Вне зависимости от того, из какого материала изготовлены насосно-компрессорные трубы, многие производители дополнительно наносят на их внутренние стенки специальные защитные покрытия. В качестве таких покрытий могут быть использованы специальные лаки, эпоксидные смолы и жидкое стекло, что позволяет значительно увеличить сроки эксплуатации трубопроводов, защитить их от возникновения отложений на стенках. Использование защитных покрытий для труб НКТ – это экономически целесообразное решение, в результате которого снижаются эксплуатационные расходы, а также расходы на ремонт. Учитывая тот факт, что для производства труб НКТ не используется нержавеющая сталь, применение специальных покрытий является единственным вариантом защиты скважинных трубопроводов.

Мостки приемные для труб НКТ

Для того, чтобы трубы НКТ в полной мере соответствовали своему назначению, их характеристики тщательно контролируют на всех этапах производства. В частности, проверяются следующие параметры:

  • устойчивость к коррозионному сульфидному растрескиванию;
  • твердость;
  • устойчивость к растяжению;
  • гидроустойчивость;
  • ударная вязкость материала изготовления.

Важно, что труба может быть допущена к использованию только в том случае, если соответствует всем предъявляемым к ней требованиям. В противном случае готовое изделие отправляется на переработку.

Как правильно эксплуатировать НКТ

Строго соблюдаться при использовании труб НКТ должны не только требования к их характеристикам, но и условия их транспортировки, хранения и монтажа. Здесь существует целый ряд общепринятых правил.

  • В том случае, когда трубы необходимо некоторое время хранить перед использованием, следует подготовить для этого специальную площадку. Так, насосно-компрессионные трубы нельзя хранить на земле – необходимо укладывать их на деревянные бруски и следить за тем, чтобы изделия не провисали под собственным весом.
Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector