Производство и эксплуатация труб НКТ

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.

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.

НКТ (насосно-компрессорные трубы) — наиболее часто используют в нефте-газовой индустрии. Они предназначены для транспортировки различных жидких или газообразных сред. Трубы НКТ широко используют для проведения подьемно-спускных и ремонтных работ.

Типы насосно-компрессорных труб:

По герметичности выделяют два вида труб НКТ:

• 1. Трубы с гладким концом.
• 2. С резьбой, которая нанесена наружу. Именно эти трубы герметизируют трубопровод наилучшим способом.

В силу того, что данные трубы используются в условиях сурового климата (часто подвергаются коррозии и эрозии), производят их из прочной стали марок Д, Е, К, Л, М. Насосно-компрессорные трубы таких марок стоят дороже, чем не качественные аналоги, однако обеспечивают высокую прочность и соответствуют всем необходимым требованиям для проведения протяженных работ, в условиях сурового климата.

Таблица 1. Механические характеристики прочных марок стали для НКТ, ГОСТ 633-80

В России производство данных изделий осуществляется по ГОСТу 633-80, который рассматривает изготовление следующих труб различных марок:

Разрешено изготавливать НКТ опираясь на технические условия. Такие трубы отличают особыми характеристиками:

• 1. Для регионов Крайнего Севера — изделия, отличающиеся повышенной прочностью при воздействии на них низких температур.
• 2. Высокая пластичность. Такие НКТ производят с элементами из пластика.
• 3. Высокая устойчивость к появлению коррозии, при воздействии добываемых природных пород.

Диапазон возможных размеров.

НКТ изготавливают длиной от 6 до 10.5 м.. При соглашении с производителем, размер изделия может быть увеличен на метр.

Диаметра труб представляет больший выбор: от 27 до 114 мм..

Обратите внимание, что при изготовлении труб учитывается отношение диаметра к толщине стенок изделия. Это позволяет обеспечить высокую прочность изделий.
Исходя из всего, написанного выше, можно выделить перечень основных требований к трубам НКТ:

• 1. Герметичность всей длины изделия.
• 2. Гладкая (скользящая) внутренняя поверхность.
• 3. Устойчивость к коррозии.
• 4. Прочность.

Качественные НКТ должны без проблем эксплуатироваться в трубопроводах длительный срок, не смотря на климатические условия, давление фундамента и транспортируемые вещества. Соблюдение всех правил безопасности при сборке конструкции, добросовестный выбор характеристики труб- гарантия безопасности и эффективности всей промышленности.

Вес насосно-компрессорных труб.

Стандартные НКТ, с соединительными муфтами.

Рис. 1. Стандартные НКТ, с соединительными муфтами.

Таблица 2. Стандартные НКТ, с соединительными муфтами , размеры в мм.

НКТ для трубопроводов, требующих повышенную герметичность (НКМ).

Рис. 2 НКТ для трубопроводов, требующих повышенную герметичность (НКМ).

Таблица 3. Насосно-компрессорные трубы гладкие высокогерметичные с муфтами (НКМ), размеры в мм.

НКТ с наружной резьбой (НКТ-В).

Рис. 3. НКТ с наружной резьбой (НКТ-В).

Таблица 4. Насосно-компрессорные трубы с высаженными наружу концами с муфтами (НКТ-В) , размеры в мм.

НКТ без муфт для соединения (НКБ).

Рис. 4. НКТ без муфт для соединения (НКБ).

Таблица 5. Насосно-компрессорные трубы безмуфтовые с высаженными наружу концами (НКБ), размеры в мм.

Требования ГОСТ

Труба НКТ используется для транспортировки жидких, газообразных веществ из скважин на поверхность. В техническом плане они представляют собой обычные бесшовные трубы. Согласно ГОСТ они должны обладать следующими свойствами:

• Высокая прочность. Во время работы добывающей платформы по трубопроводу под давлением будут проходить жидкости и газы. Нужно чтобы трубопроводная установка сохраняла свою прочность и не растрескивалась. Даже небольшие течи или трещин приведут к полной разгерметизации установки, что может привести к выходу из строя всей платформы.
• Устойчивость к растяжению. Большинство современных скважин не являются полностью прямыми. Это вызвано различными причинами: недостатки бурения, изменение формы скважины в связи с движением земли и так далее. Важно, чтобы трубы сохраняли свою форму и не растрескивались при изгибе. В случае низкой устойчивости к растяжению колонна может дать течь, что приведет разрушению системы.
• Плотность, герметичность. Материал, из которого изготовлены трубопровод, должен быть плотным и герметичным. Особенно критичен фактор для концов установки, на которые будет наноситься резьба. Если материал будет пластичным, то резьба выйдет некачественной. Из-за этого нарушится герметичность швов, что может привести к разгерметизация системы.
• Коррозийная устойчивость. По трубопроводу во время работы буровой установки будет проходить большое количество жидкости или пара. Это может привести к образованию ржавчины, что приведет к разрушению трубной колонны. Для изготовления НКТ применяется высокоуглеродистая сталь, которая содержит легирующие добавки на основе хрома. Этот компонент препятствует образованию ржавчины, а также стимулирует образование защитной оксидной пленки на поверхности металла. Благодаря этому установка не растрескивается и не ржавеет во время работы вышки.

Правила эксплуатации труб НКТ

В процессе эксплуатации данных изделий необходимо соблюдать такие правила:

• для выполнения погрузочно-разгрузочных работ необходимо применять кран, запрещается сбрасывать их на землю;
• выполняя перемещение этих изделий, необходимо использовать специальные механизированные трубовозки. Категорически запрещается перевозить их волоком, не следует допускать, дабы при перевозке изделия изгибались и провисали;
• изделия необходимо укладывать на площадку только после того, как под них будут уложены деревянные бруски. Это позволит предохранить трубы от загрязнения и провисания. При их укладке на резьбовые части должны навинчиваться предохранительные кольца;
• для определения состояния трубы, перед подъемом, используя мостки, через нее нужно пропустить специальный шаблон, который имеет диаметр на 2-3 мм меньше, чем внутренний диаметр трубы и длину 50-100 мм. При этом нижний конец трубы удерживается до выхода шаблона.
• перед тем как приступить к свинчиванию труб, нужно щеткой по металлу тщательно очистить резьбу муфты и ниппеля, после чего специальной смазкой смазать резьбы;
• категорически запрещается использовать кувалду (наносить удары по муфте) для облегчения отвинчивания или свинчивания изделий.

Схема соединения насосно-компрессионных труб.

Насосно-компрессорные трубы — ТМС ГОСТ 633-80, ГОСТ Р 53366-2009

Область применения

Насосно-компрессорные трубы применяются в процессе эксплуатации нефтяных и газовых скважин для транспортировки жидкостей и газов внутри обсадных колонн, а также для ремонтных и спуско-подъемных работ.

Технология изготовления НКТ

Процесс изготовления труб включает весь комплекс операций:

• 100% входной контроль трубных заготовок от надёжных поставщиков.
• Шаблонирование высокоточными калибрами.
• Нарезание и упрочнение резьб.
• Комплектация муфтами необходимого класса прочности.
• Поставка труб с резьбами типа Премиум©.
• Гидроиспытания Рmax до 1000 кгс/см².
• Нанесение внутренних защитных полимерных покрытий ТРЭПП™ и Amercoat©.
• 100% выходной контроль готовой продукции методами неразрушающего контроля.
• Упаковка и маркировка под требования Заказчика.
• Обеспечивает полный цикл ремонта НКТ.

Технология и комплекс оборудования для диагностики и ремонта обеспечивают полный цикл восстановления насосно-компрессорных труб, состоящий из следующих видов технологических операций:

• мойка;
• механическая чистка труб;
• шаблонирование;
• дефектоскопия;
• отворот муфт;
• удаление дефектных участков трубы;
• зачистка и контроль резьбы;
• перенарезка резьбы;
• наворот муфт;
• гидроиспытания;
• замер длины;
• клеймение;
• комплектация защитными колпачками;
• формирование транспортных пакетов.

Современные методы неразрушающего контроля (ультразвук, электромагнитный контроль, спектротест и проч.) позволяют:

• определить остаточную толщину стенки трубы;
• определить дефекты как на поверхности, так и в теле трубы;
• определить химический состав структуры металла;
• распределять насосно-компрессорные трубы по группам прочности.

Компания готова предложить услуги аренды оборудования с обслуживанием на взаимовыгодных условиях.

Технические характеристики

ГОСТ Р 53366-2009

Сервисное обслуживание и ремонт глубинно-насосного оборудования — НКТ , штанговых глубинных насосов и насосных штанг — с начала механизированной добычи нефти — одни из важнейших задач для любой нефтегазодобывающей или нефтесервисной компаний. Наряду со строительством объектов на новых месторождениях нефти и газа компании особое внимание уделяют сервисному блоку и используемым в нем технологиям и оборудованию. Не секрет , что входной инспекционный контроль нового или повторное вовлечение и спуск в скважину отремонтированного ГНО позволяет предприятиям существенно экономить денежные средства , порою до 80%. В первом случае исключается риск спустить в скважину некачественный продукт и тем самым исключить повторные работы; во втором — скважины комплектуются отремонтированным оборудованием , по качеству и срокам эксплуатации , практически , не уступающим новому.

Для соблюдения последних условий диагностика и ремонт ГНО должны в обязательном порядке производиться на специализированных линиях , укомплектованных современным оборудованием с необходимой производительностью и уровнем автоматизации , и выполняющие требования ГОСТ и бережливого производства по количественному и качественному составу операций. Также ключевым фактором является низкая себестоимость диагностики и ремонта одной единицы оборудования , которая достигается благодаря высокой производительности линии , грамотному планировочному решению по расстановке оборудования и организации рабочих мест и минимизации непроизводительных потерь. Всем вышеперечисленным условиям удовлетворяют линии нового поколения по диагностике и ремонту НКТ « TMС-Hightech» и насосных штанг « TMС-SRLine» производства « ТМС групп».

Автор: Ильшат Кашапов , главный специалист « ТМС групп» ( [email protected])

Клиентоориентированность — одна из ключевых понятий современного маркетинга. Сегодня условия на рынке диктует покупатель , поэтому главным условием успеха становится способность продавать больше и лучше конкурентов.

Одной из девяти принятых ценностей компании « ТМС групп» является та самая клиентоориентированность , выраженная особым отношением к клиенту/заказчику , глубинным пониманием его потребностей и созданием для него комфортных условий. Одним ярких примеров клиентоориентированности стал запуск нового производственного объекта на Елховском цехе « НКТ-Сервис».

3 Нюансы производства НКТ и их испытаний

Изготавливаются интересующие нас изделия из разных материалов:

• стеклопластик: трубы из него обычно монтируются в скважинах с УЭЦН (насосы электроцентробежного типа), утилизационных и нагнетательных скважинах;
• сталь марок 30ХМА, 30 (горячекатаные листы), 20 и некоторых других: если готовые металлические трубы имеют хотя бы малейшее отклонение от ГОСТ, их переплавляют;
• сплавы на основе алюминия: дают возможность отказаться от введения в состав конструкций веществ, подавляющих коррозионные проявления, так как характеризуются высоким уровнем противодействия сероводородной коррозии. Небольшой вес алюминиевых труб позволяет также выполнять их большей длины по сравнению с традиционными металлическими конструкциями.

Многие производители, в том числе и российские, наносят на изделия НКТ специальные покрытия для защиты от коррозии, отложений солей, парафина, гипса, что повышает срок эксплуатации труб и уменьшает количество текущих и плановых ремонтных мероприятий. Покрытиями (лаками с особыми свойствами, эпоксидными смолами, жидким стеклом) обрабатывают внутреннюю поверхность колонн. Отметим, что нержавеющие трубы для обустройства скважин не применяются, поэтому изделия НКТ со спецпокрытиями – это единственный вариант защиты трубопроводов от негативных влияний.

Все насосные трубы подвергаются строгому контролю на:

• коррозионное сульфидное растрескивание;
• твердость;
• растяжение;
• гидроустойчивость;
• ударную вязкость.

Если хотя бы по одному пункту испытания не пройдены, изделие отправляется на переработку, использовать его по назначению категорически запрещается.

Защита внутренней поверхности труб

Поскольку по трубам транспортируются самые разные вещества – как легкотекучие жидкости и газы, так и вязкие среды с примесями, – особые требования должны предъявляться к внутренней поверхности НКТ. Обеспечение внутренней гладкости изделий вкупе с применением защитного слоя даёт гарантию долгой бесперебойной работы трубопровода и всего предприятия в целом.

В ходе эксплуатации трубы в тех или иных условиях на внутренней части могут образовываться наслоения из соединений тяжёлых металлов, кальция, парафинов, гипса, отвердевших газовых соединений. Естественно, все эти отложения затрудняют нормальное функционирование системы и со временем вызывают необходимость ремонта.

Один из способов борьбы с проблемой – остекловывание внутренней поверхности насосно-компрессорных труб. При этом продукция изнутри обрабатывается жидким стеклом, что в значительной степени повышает пропускную способность трубы. Возможна и обработка изделия специальным лаком, пластиком или эпоксидной смолой.

Такая обработка вместе с выполнением остального комплекса требований к установке и промышленному использованию НКТ позволяет сократить дальнейшие расходы на внеплановый ремонт и замену деталей трубопровода.