Насосно-компрессорные трубы: производство, правила эксплуатации

Текст
Фото

Труба НКТ (насосно-компрессорная) служит для извлечения газа и жидкости из скважин, нагнетания газа (сжатого воздуха), воды и выполнения разных видов работ по капитальному и текущему ремонту скважин.

Схема производства насосно-компрессионных труб.

Схема производства насосно-компрессионных труб.

Производство и геометрические размеры

Насосно-компрессорные трубы производятся двух типов: с высаженными наружу и гладкими концами. В первом случае на концы нарезается наружная резьба для возможности навинчивания соединительной муфты. Поверхность резьбы этих насосно-компрессорных труб покрывается специальной смазкой, которая обеспечивает герметичность соединения и предохраняет от задиров и коррозии.

На расстоянии 40-60 см от окончания детали, со стороны соединительной муфты, выбивается маркировка (клеймо). На ней указывается:

  • условный диаметр (мм);
  • группа прочности стали;
  • толщина стенки (мм);
  • знак товара;
  • дата выпуска (месяц, год).

Гладкие насосно-компрессорные трубы и муфты к ним изготавливаются из стали, имеющей группу прочности (К, Е, Л, М), а НКТ, которые имеют высаженные концы, изготавливаются из стали, имеющей группу прочности (Д, К, Е, Л, М).

Промышленностью трубы НКТ производятся с различными размерами от 6 до 10,5 м. При необходимости длина их может достигать 11,5 м.

Производимые диаметры:

  • 27 мм с толщиной стенки 3 мм;
  • 33 мм с толщиной стенки 3,5 мм;
  • 42 мм с толщиной стенки 3,5 мм;
  • 48 мм с толщиной стенки 4 мм;
  • 60 мм с толщиной стенки 5 мм;
  • 73 мм с толщиной стенки 6,7 и 7 мм;
  • 89 мм с толщиной стенки 8 мм;
  • 102 мм с толщиной стенки 6,5 мм;
  • 114 мм с толщиной стенки 7 мм.

Разновидность труб НКТ

Виды муфтовых насосно-компрессионных труб в разрезе

Виды муфтовых насосно-компрессионных труб в разрезе: а — с конической резьбой треугольного профиля; б — с конической резьбой трапецеидального профиля и уплотнительным пояском; в — с конической резьбой треугольного профиля с повышенной пластичностью и хладостойкостью; г — с конической резьбой треугольного профиля с узлом уплотнения из полимерного материала

Гладкие насосно-компрессорные трубы способны обеспечить герметичность соединений при рабочем давлении до 50 МПа. Высокая герметичность соединения обеспечивается конической уплотнительной поверхностью, которая расположена за резьбой со стороны меньшего диаметра. Для соединения изделий используется трапецеидальная резьба.

Муфтовые НКТ - способны обеспечить герметичность соединения при рабочем давлении не более 50 МПа. Прочность соединения изделий составляет до 90% прочности его тела. Для соединения изделий также используется трапецеидальная резьба.

Насосно-компрессорные изделия, выполненные из алюминиевых сплавов, отличаются устойчивостью к воздействию коррозии сероводорода, что не позволяет использование ингибиторов коррозии. Благодаря небольшому весу, удельная прочность данных деталей в 2,5 раза выше, чем у изделий из стали. Это дает возможность сооружать колонну с большей (в 2,5 раза) длиной, в сравнении с колонной из деталей, изготовленных из стали.

Защитные покрытия применяются для обеспечения защиты от коррозии и предотвращения в них отложений парафина, гипса и солей. При применении данных труб уменьшается количество проведения текущих ремонтов скважин и увеличивается срок их эксплуатации. Внутренняя поверхность НКТ может быть покрыта жидким стеклом, эмалью, эпоксидной смолой или лаком. Самым распространенным способом покрытия внутренней поверхности изделия является остекловывание.

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

Схема соединения насосно-компрессионных труб.

Порядок использования

В пробуренную скважину НКТ вводятся, после того как введены и зацементированы обсадные трубы. Для ввода и фиксирования колонны НКТ применяются пакеры. Существуют разные типы НКТ, в зависимости от того, какой тип флюида будет выкачиваться с их помощью и от самого способа выкачивания.

В зависимости от того, какой тип флюида планируется выкачивать, НКТ разделяются:

Схема устройства нефтяной скважины с использованием нкт.

Схема устройства нефтяной скважины с использованием нкт.

  • для комплектования нефтяных скважин;
  • для комплектования газовых скважин;
  • для нагнетающей скважины;
  • для комплектации скважин по добыванию тяжелой нефти (битум).

Для одновременной добычи в одной и той же скважине могут быть установлены колонны НКТ с различных продуктивных горизонтов. Как правило, более двух колонн НКТ не монтируется, и эти скважины называются двойные.

В отличие от обсадных изделий, которые навсегда зафиксированы цементом в скважину, НКТ периодически извлекаются для их ремонта или замены. Это может происходить несколько раз на протяжении всего срока эксплуатации скважины. Исходя из этого, одна из самых важных задач при составлении проекта колонн НКТ - это обеспечение их быстрой, эффективной и безопасной установки, удаления и переустановки при необходимости.

В последнее время наблюдается тенденция по комплектованию скважин колоннами НКТ, способными выполнять множество функций без необходимости их полного вынимания или замены.

Параметры соответствия НКТ

  • снабжение оптимальным потоком;
  • снабжение максимальным поверхностным давлением потока;
  • коррозийная устойчивость на протяжении всего срока эксплуатации скважины;
  • потенциал эрозии на протяжении всего срока эксплуатации скважины;
  • выдерживание нагрузок, получаемых в результате стимуляционных работ;
  • высокая прочность на растяжение.

При проектировании и подборе НКТ необходимо учитывать следующие факторы:

  • напряжение - изделие должно выдерживать собственный вес с рабочей средой и дополнительные нагрузки при их изъятии из пакеров или иные силы из-за изменения давления или температуры;
  • взрыв - изделие должно поддерживать целостность при высоком внутреннем давлении, при небольшом или полном отсутствии внешнего межкольцевого давления;
  • обвал - изделие должно выдерживать высокое межкольцевое внешнее давление даже при полном отсутствии внутреннего давления;
  • сжатие - изделие должно выдерживать сжимающую нагрузку при монтировании пакеров или при комплектации дополнительных стволов;
  • муфта - самое уязвимое место НКТ. У нее должны отсутствовать любые утечки, и она должна выдерживать растягивающие и сжимающие силы;
  • коррозия - НКТ должна быть спроектирована так, дабы была устойчивость коррозии на протяжении всего срока эксплуатации следующих флюидов: кислоты, двуокись углерода, сероводород и другие;
  • стимуляционные нагрузки - колонна НКТ должна выдерживать нагрузку от гидроразрывочных флюидов, кислотных работ и иных процессов по стимулированию добывания скважины.

При правильном выполнении проектирования, современные колонны НКТ смогут обеспечить долгий срок эксплуатации, более 20 лет, без их извлечения из скважины.

Похожие статьи:
×
Top