какие группы прочности труб нкт существуют
Трубы насосно-компрессорные (НКТ)
Насосно-компрессорные трубы (НКТ) используются для транспортировки газа или жидкого флюида из скважины на поверхность. Другое применение НКТ – закачка (нагнетание) воздуха для продувания и для ремонтных работ в скважине. При постоянном контакте с влагой, агрессивной средой и высоким давлением, трубы НКТ отличаются повышенной износостойкостью, герметичностью, устойчивостью к коррозии и большой проходимостью внутри ствола трубы. У насосно-компрессорной трубы не должно быть расслоения, трещин и других повреждений, иначе колонна из труб может разгерметизироваться в скважине и произойдет обрыв ленты.
Тип труб, соединения, группа прочности
ГОСТ 633-80, API 5CT
С высаженными
наружу концами
Гладкая высоко-герметичная НКМ
Гладкая с узлом уплотнения из полимерного материала
Эффективность работы колонны будет зависеть от правильного выбора трубы НКТ и выполнения условий ее обслуживания. Выбор диаметра, толщины стенки, прочности стали и типа резьбы зависит от направления работы и возлагаемой нагрузки. Для скважин под воду подойдет НКТ 73 или 89 диаметра самой низкой группы прочности Д с конусной резьбой, которая выдерживает давление гораздо менее 50 МПа. Для неглубоких скважин в средней полосе России порой используется электросварная труба, на которой нарезается резьба под муфты.
Группа прочности металла в трубах НКТ ГОСТ 633-80 возрастает от Д к М и для газо- или нефтескважины требуется группа не ниже «Е» с максимальной толщиной стенки и соединением, прошедшим испытание на ударную вязкость, расширение, растрескивание и т.д. Требования к трубе увеличиваются, если это обусловлено рельефом, каменистостью пласта, глубиной пробуренного колодца, составом транспортируемого агента (например, битумной нефти с большим содержанием песка), глубиной промерзания грунта и повышенным внутренним давлением. Для подобных работ выбирается самые высокие показатели материала, резьба класса премиум, также возможно заводское изготовление трубы НКТ по проектному чертежу.
Характеристика групп прочности труб НКТ
Условный диаметр, мм
Внутренний диаметр, мм
Страгивающая нагрузка (Тс) для резьбового соединения
Трубы НКТ – виды насосно-компрессорных труб и их применение
У многих людей, впервые сталкивающихся с принятыми в трубопромышленной отрасли терминами, возникает вопрос: что это такое – труба НКТ? Использование термина «труба НКТ», расшифровка которого – «насосно-компрессорная труба», прочно вошло в строительный обиход вместе с самими изделиями, позволяющими осуществлять целый спектр нефтепромышленных, геологоразведочных и бурильных работ. В этой статье будет рассказано о видах, характеристиках и областях применения труб НКТ.
Выпуск и маркировка труб НКТ
Насосно-компрессорные трубы (НКТ) представляют собой основной несущий элемент трубопроводов в разных сферах промышленности. В силу своего назначения и повышенных требований к эксплуатационным характеристикам, эти изделия должны соответствовать необходимым стандартам безопасности и иметь соответствующую маркировку.
Для обеспечения прочности продукции её вместе с соединительными муфтами изготавливают из прочной стали марок Д, Е, К, Л, М. Такие марки стали труб НКТ стоят дороже менее качественных аналогов, однако их использование помогает обеспечить необходимую для протяжённых и работающих в разных климатических условиях трубопроводов.
Выпуск таких труб в России осуществляется в соответствии с ГОСТом 633-80, предусматривающим изготовление следующих видов насосно-компрессорных труб:
Допускается производство согласно ТУ (техническим условиям), со следующими характеристиками труб НКТ:
Что касается маркировки изделий, являющейся непременным условием выпуска НКТ, по правилам она, в виде клейма, должна быть расположена около торца изделия, на месте соединительной муфты.
Характерно для труб НКТ, что такое клеймо содержит сведения:
Стандартные параметры НКТ
Диапазон диаметров изделий достаточно широк и колеблется от 27 до 114 мм. Наиболее часто в промышленных трубопроводах применяются насосно-компрессорные трубы диаметров 73, 89 и 114 мм.
Каждому значению сечения трубы соответствует своя толщина стенки изделия, что обеспечивает прочность изделия при длительной эксплуатации. К примеру, для значения диаметра 89 мм толщина стенки составляет 8 мм, а для 114 мм – 7 мм.
Соотношение диаметров и толщины стенок всех вариаций изготавливаемой продукции можно найти в соответствующей справочной литературе или узнать непосредственно у производителя.
Стоит отметить, что, поскольку эти трубы выпускаются не только в России, иногда покупатели сталкиваются с представлением параметров изделий в дюймах. В этом случае необходимо переводить размеры в миллиметры, руководствуясь пропорцией 1 дюйм – 25,4 мм. Соответствие параметров импортной продукции технологическим требованиям можно проверить по аналогу ГОСТа – API 5CT.
Обычная длина труб НКТ – от 6 до 10,5 м. По обоюдному решению заказчика и производителя длина изделия может быть увеличена ещё на один метр.
Виды насосно-компрессорных труб по сфере применения
Общее назначение НКТ – использование в скважинах, в которых согласно технологической схеме перемещаются жидкие и газообразные среды. Ясно, что из скважины вещество поступает под большим давлением; соответственно этим условиям, основное предъявляемое к продукции требование – стойкость к повышенным значениям этого параметра.
Насосно-компрессорные трубы разделяются в соответствии с природой добываемого из скважины вещества: нефти, газа или воды.
В случае, когда планируется перемещать по трубопроводу особо коррозионную рабочую среду, НКТ производятся не из стали различных марок, а из цветных металлов, в частности, алюминия. Вес таких труб значительно меньше, чем стальных, поэтому нагрузка на квадратный метр фундамента добывающей площадки снижена.
В целом, использование НКТ из лёгких сплавов даёт возможность конструировать более длинные производственные колонны (превышающие длину стальных примерно на 150%) с тем же проектным весом. Единственный недостаток таких изделий – повышенная стоимость.
Разумеется, нужно понимать при планировании предприятия и приобретении труб н.к., что это – дело ответственное и дорогостоящее, а значит, дополнительная консультация с продающим персоналом и сверка сертификатов продукции с маркировкой лишними не будут.
Характеристики НКТ
Как уже упоминалось, насосно-компрессорные трубы предназначены для работы в особо сложных условиях. Поэтому на весь период эксплуатации изделий должны быть исключены такие инциденты, как образование расслоений и трещин или утрата целостности трубы. Кроме того, и сама скважина должна быть оформлена как можно качественнее, что также продлит срок бесперебойной службы промышленного комплекса.
Сообразуясь со всеми особенностями применения труб, можно выделить главные требования к ним:
По наличию резьбы выпускаемая продукция подразделяется на:
Трубы второго вида обеспечивают лучшую герметизацию трубопровода. На наружную резьбу в процессе изготовления наносится антикоррозионная уплотняющая смазка. Торцы труб соединяются специфическими износостойкими муфтами. Поскольку, в зависимости от назначения трубопровода, давление в трубах может достигать значения 50 МПа, для соединения элементов конструкции наносят трапецеидальную резьбу повышенной надёжности.
Эксплуатация НКТ
Насосно-компрессорные трубы рассчитаны на долгое беспроблемное использование в трубопроводах, работающих под разными давлениями, с различными средами и практически в любом климате. Поэтому добросовестная сборка конструкции, соблюдение правил эксплуатации и своевременное проведение плановых работ – гарантия безопасной и эффективной работы всего добывающего комплекса.
Основные правила, которых следует придерживаться во время установки и использования конструкций из труб НКТ:
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.
Насосно-компрессорные трубы, их назначение и маркировка. Эксплуатация
НКТ служат для извлечения жидкости и газа из скважин, нагнетания воды, сжатого воздуха (газа).
НКТ применяются в суровых условиях эксплуатации: постоянное давление, высокие механические нагрузки, воздействие на стенки агрессивных сред, что приводит к коррозии и эрозии.
Для обеспечения герметичности и надежности скрепление НКТ производится резьбовым соединением.
Она указывает на: условный диаметр трубы, мм; группу прочности стали; толщину стенки, мм; товарный знак; месяц и год выпуска.
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.
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.
В СССР в разных республиках изготавливались НКТ следующих конструкций:
муфтовые гладкие с конической резьбой треугольного профиля (ГОСТ 633-80) (рисунок);
муфтовые гладкие высокогерметичные с конической резьбой трапецеидального профиля (тип НКМ по ГОСТ 633-80) (см. рисунок);
муфтовые гладкие с конической резьбой треугольного профиля с повышенной пластичностью и хладостойкостью (ТУ 14-3-1282-84) (см. рисунок);
муфтовые гладкие с конической резьбой треугольного профиля с узлом уплотнения из полимерного материала (ТУ 14-3-1534-87) (см. рисунок).
Синарский трубный завод (СинТЗ), 623401, г. Каменск-Уральский, Свердловской обл.;
Первоуральский новотрубный завод (ПНТЗ), 623112, г. Первоуральск, Свердловской обл., ;
Нижнеднепровский трубопрокатный завод (НДТЗ), 320060, г. Днепропетровск-60, ул. Столетова, 21;
Азербайджанский трубопрокатный завод (АзТЗ), 373200, г. Сумгаит, Азербайджан;
Руставский металлургический завод (РМЗ), 383040, Грузия, г. Рустави, ул. Гагарина, 12.
Насосно-компрессорные трубы и муфты к ним изготавливаются из сталей групп прочности Д, К и Е, механические свойства которых приведены в табл.
Предельные нагрузки для НКТ типа НКМ, соответствующие пределу текучести материала труб, приведены в табл. 99.
Трубы насосно-компрессорные гладкие с резьбой треугольного профиля с повышенной пластичностью и хладостойкостью ТУ 14-3-1282-84) изготавливаются в соответствии с требованиями ГОСТ 633-80 (исполнение Б) из стали группы прочности Д, обработанной (рафинированной) синтетическим шлаком.
НКТ труба в быту и производстве – полный обзор
НКТ — это сокращенное название насосно-компрессорных труб для обустройства трубопроводов в различных сферах промышленности.
К примеру, добыча углеводородов связана с устройством множества скважин. Их эксплуатация изначально рассчитывается на долгие годы, поэтому базовым элементом конструкции являются сверхпрочные трубы НТК. Их внешний металлический слой в течение десятилетий может сохранять проектные свойства.
Внутренний же диаметр постепенно сужается. Он обрастает вредоносными наслоениями. Асфальтосмолопарафиновые отложения — АСПО — минимизируют полезное сечение. Это, в свою очередь, делает производство нефти неэффективным. Для откачки черного и голубого золота приходится увеличивать энергетические мощности. Дорогое оборудование раньше срока изнашивается, и сама скважина утрачивает работоспособность.
Существуют особые технологии для восстановления рабочих характеристик магистрали. Но для того чтобы стабилизировать эксплуатационный фонд, нужны недюжинные материальные вливания. Реставрация скважинного оборудования возможна. Но при затратах, которые измеряются миллионами.
Это составляет свыше 60% общей стоимости эксплуатируемой скважины. Инновационная продукция решает этот вопрос кардинально. Сегодня на рынок поставляются газлифтные аналоги с высочайшим сопротивлением к коррозионным процессам и всевозможным внутренним наслоениям. Использование насосно-компрессорных бесшовных изделий в комплектации скважины — лучшее решение для повышения ее производительности. Об актуальности данной продукции говорит тот факт, что ее активным потребителем является ОАО «ТНК» и другие игроки российского нефтяного рынка.
Таблица 1. Сводная таблица основных характеристик (типоразмеры, группы прочности, варианты соединения)
| Наименование нормативного технического документа | Тип труб | Размеры труб | Группа прочности | Тип резьбового соединения | ||
| Условный диаметр, мм | Толщина стенки, мм | Длина, м | ||||
| ГОСТ 633-80 Трубы бесшовные насосно-компрессорные и муфты к ним | гладкие | 33,42 | 3,5 | 9,5-10,5 по требованию до 11 | Д, К, Е | треугольная, высоко — герметичная |
| гладкие | 48 | 4 | Д, К, Е, Л | |||
| гладкие, с высаженными наружу концами, гладкие высоко — герметичная (НКМ) | 60 | 5 | Д, К, Е, Л, М | |||
| 73 | 5,0; 5,5; 7,5 | Д, К, Е, Л, М | ||||
| 89 | 6,5; 8 | |||||
| 102 | 6,5 | |||||
| 114 | 7 | |||||
| API Spec 5 CT | гладкие, с высаженными наружу концами | 33,42 | 3,5 | 9,5-10,5 по требованию до 11 | H40,Y55, K55, N80, L80, C90, C95, T95, P110 | |
| 48 | 4 | |||||
| 60 | 5 | |||||
| 73 | 5,5; 7,0 | |||||
| 89 | 6,5; 8,0 | |||||
| 102 | 6,5 | |||||
| 114 | 7,0 | |||||
| гладкие | 33,42 | 3,5 | 9,5-10,5 по требованию до 11 | Д, К, Е | ||
| 48 | 4 | |||||
| гладкие, с высаженными наружу концами, гладкие высоко — герметичная (НКМ) | 60 | 5 | Д, К, Е, Л | |||
| 73 | 5,5: 7,0 | |||||
| 89 | 6,5; 8,0 | |||||
| гладкие | 73 | 5,5: 7,0 | 9,5-10,5 по требованию до 11 | Е | высоко — герметичная | |
| 89 | 6,5; 8,0 | |||||
| гладкие, с высаженными наружу концами, гладкие высоко — герметичная (НКМ) | 33,42 | 3,5 | 9,5-10,5 по требованию до 11 | Д, К, Е | высоко — герметичная | |
| 48 | 4 | Д, К, Е, Л | ||||
| 60 | 5 | Д, К, Е, Л, М | ||||
| 73 | 5,5; 7,0 | |||||
| 89 | 6,5; 8,0 | |||||
| 102 | 6,5 | |||||
| 114 | 7,0 | |||||
| гладкие | 60 | 5 | 9,5-10,5 по требованию до 11 | Д, К, Е | ||
| 73 | 5,5; 7,0 | |||||
| 89 | 6,5; 8,0 | |||||
| 102 | 6,5 | |||||
| 114 | 7,0 | |||||
| с высаженными наружу концами и муфты к ним НКМВ | 60 | 5 | 9,5-10,5 по требованию до 11 | К, Е, Кс, Ес | высоко — герметичная | |
| гладкие, с высаженными наружу концами, гладкие высоко — герметичная (НКМ) | 73 | 5,5; 7,0 | 9,5 | Д, К, Е, Л | гладкие | |
| 89 | 6,5; 8,0 | |||||
| 114 | 7,0 | |||||
| гладкие | 60 | 5,0 | 9,5-10,5 | Д, К, Е, Дс | треугольная | |
| 73 | 5,5 | |||||
| 73 | 5,5; 7,0 | |||||
| 89 | 6,5; 8,0 | |||||
| 60 | 5 | 9,5-10,5 по требованию до 11 | К, Е, Л, М | |||
Расшифровка НКТ или что это такое?
Аббревиатура «НКТ» хорошо известна специалистам нефтегазовой отрасли. Это краткое обозначение насосно-компрессорных труб (именно так она расшифровывается). Они служат базовым элементом организации работы скважин. Это понятие актуально и для авиации, где предъявляются особые требования к производству оборудования.
Рабочие условия, в которых используется данная продукция, близки к экстремальным. Они претерпевают колоссальные эксплуатационные нагрузки. Сам принцип работы скважин построен на постоянных контактах с химической агрессивной средой.
Бурильные трубы нефтяного сортамента
Соответственно, к качеству данной продукции предъявляются особые требования:
Наконец, продукт должен быть пластичным. Это обеспечит соблюдение основных рабочих параметров (целостность, герметичность, геометрические пропорции) при изменении уровня нагрева или давления внутри системы.
Виды и классификация насосно-компрессорных труб (Сортамент)
Классификация отталкивается от различных параметров.
По герметичности:
По типу поднимаемой на поверхность (выкачиваемой) среды группы nct разделяются для эксплуатации в разных скважинах:
В особую категорию выделяется утилизационные скважины (резервные).
Классификация по ГОСТ 633-80 подразумевает следующие группы:
Поскольку данная продукция играет роль коммуникаций в комплектации отдельных скважин и масштабных магистралей, она отличается особой прочностью. Для выпуска гладких заготовок и муфт используется сталь марок: Д, Е, К, Л и М.
Таблица 2. Сортамент
Вес, размеры, масса, условия производства и эксплуатации определяются ГОСТом.
Характеристики и марки стали НКТ
Эксплуатация в суровом климате требует от производителей использования особо прочных сталей.
Для изготовления используются следующие марки сталей: 30ХМА, 30, 20.
Конструкционные углеродистые стали:
Группы прочности
Сталь с группой прочности К, Е, Л, М требуется для производства гладких образцов, а также муфтовых соединений. Сталь с группой прочности Д, К, Е, Л, М требуется для производства бесшовных с высаженными концами.
Нормы механических свойств стали
Даже при незначительном отклонении от нормативов, вся партия отбраковывается и подлежит переплавке. Если восстановить продукт нельзя, происходит его списание.
Функции и сфера применения
Труба бурильная требуется для обеспечения функционирования газовых и нефтяных месторождений. Трубы НКТ 140, 57 или 76 используются также в геологоразведочных работах и в качестве составляющих магистралей нефтеперерабатывающих предприятий. Точные диаметры определяет тип скважины.
Их функциональное назначение:
Ввиду особых эксплуатационных характеристик эта продукция используется не только для бурения. Она с успехом применяется в строительной сфере (например, МКТ или ПР УГ — профильная угловая). Они подходят для устройства фундаментов или для сооружения любых вертикальных конструкций. Ангар из них — гарантия сохранности любой спецтехники.
Горячекатный и холоднокатный металлопрокат
Стальная продукция — идеальный материал для комплектации водопроводов. С ее помощью в частном жилом секторе или в зданиях социального назначения устраиваются трубопроводы любой длины. Для них подходит NKT б у, прошедшая специальную обработку. Для этой же цели годится стеклопластиковая продукция. Однако только стальные аналоги гарантируют долговечность магистрали и защиту от эрозии.
Также можно использовать продукт бу для заборов и временных ограждений на объекте.
Наконец, из некоторых видов NKT делают мощные винтовые сваи с высокими несущими характеристиками. В условиях сурового климата используется теплоизоляция. Это обязательное условие, при котором NKT сохраняет свои свойства даже в мерзлых грунтах.
Маркировка труб НКТ
Обязательное условие производства nct — нанесение маркировки. Она располагается в конце, рядом с торцом (непосредственно в точке крепления муфты).
Согласно ГОСТ 10692, фирменное клеймо включает следующие сведения:
Маркировка выполняется двумя способами: накаткой или ударным методом. Данный участок изделия подчеркивается контрастной краской светлого цвета.
Для диаметров от 27 мм до 48 мм для маркировки используется не краска, а ударный способ. Иногда производители используют накатку на специальную бирку из металла, которая крепится к каждому пакету (связке). Бирка содержит также суммарные сведения о длине и общей массе в пакете.
Кроме того, маркировка должна быть и на муфтах.
Маркировка оборудования ударным клеймением
На них информация наносится накаткой или ударным способом:
Во время отгрузки продукции в вагон помещают образцы одной партии. Пакет скрепляется в 2-х точках.
Если по каким-то причинам необходимо отгрузить продукцию разных партий, то необходимо обеспечить их разделение. При этом рационально укладывать изделия так, чтобы раструбные концы «смотрели» в одном направлении.
Основные требования к эксплуатации НКТ
Несмотря на прочность, стальная продукция требует к себе особого отношения.
Хранение предполагает соблюдение следующих правил:
Техническое состояние изделия проверяется шаблоном, который пропускается сквозь него. Шаблон должен быть в диаметре на 3 мм меньше, чем собственно диаметр изделия. Он должен выйти свободно.
Как правило, во время транспортировки поверхность изделий окрашивается во избежание коррозии. Но по требованию заказчика окраску может заменить слой смазки. Она же нужна в момент свинчивания с муфтой.
Данные правила актуальны для всех отраслей:
Особенно высокие требования эксплуатации предъявляются при устройстве скважин.
Стандартные параметры НКТ и стандартизация
Стандартизация упрощает изготовление и последующее использование всей партии.
Стандартные параметры NKT:
Актуальные диаметры (мм) для заданной толщины стенок изделия (мм):
Параметры задаются ГОСТ 633-80. Допускаются незначительные отклонения, но они обязательно указываются в сопроводительной технической документации.
Производство насосно-компрессорных труб
Работа начинается с отгрузки заготовки. На разных предприятиях принимают в работу заготовки различных размеров в зависимости от поставленной задачи и потребностей заказчика. Самые востребованные размеры в народном хозяйстве: НКТ 102, 43, 50, 48, 73.
Затем выполняется ультразвуковая дефектоскопия каждой заготовки. После чего они запускаются в производственный процесс, который заканчивается отгрузкой продукции заказчику.
Прочность и долговечность продукции обеспечивает материал изготовления: углеродистая сталь.
Ассортимент высшего качества изготавливается из стали марки 30ХМА. Но при выборе любой другой марки обязательным остается требование по низшему и высшему порогу текучести: 380/750 МПа.
Некоторые производители используют алюминиевые сплавы: Д16-Т и другие. Однако алюминиевые образцы менее прочны. Известно, что максимальная прочность алюминиевого сплава гораздо ниже самой минимальной прочности стали.
В последнее время производители активно осваивают инновационную технологию изготовления: в форме стержня, полого внутри. Его длина эквивалентна длине колонны. ГНКТ (гибкий аналог) наматывается на барабан с большими диаметрами, что минимизирует трудовые и временные ресурсы при транспортировке или во время спуско-подъемных работ.
В производственных условиях для изготовления изделий в форме полого стержня используется продольная или гибкая сварка. Их преимущества составляет отсутствие необходимости использовать соединительные муфты. Вся колонна получается облегченной и имеет упрощенную конструкцию.
Правила соединения (монтаж)
Все NKT с резьбовыми соединениями свинчиваются без переходников с муфтами строго соответствующего размера (согласно ГОСТ 633-80).
Таблица 3. Правила соединения (монтаж)
Отклонения от данных нормативов чреваты аварийными ситуациями ввиду не герметичности соединений.
Герметичность безмуфтовых изделий гарантируется, если эксплуатационное давление не превышает 50 мПа. Они соединяются очень прочно благодаря тому, что концы оснащаются высадкой наружу. Чтобы можно было выполнить соединение, производители предусматривают наличие конических уплотнительных поверхностей в базовой комплектации. Они (уплотнители) располагаются непосредственно за резьбой.
Муфтовым моделям также гарантирована герметичность, если эксплуатационное давление не превышает 50 мПа.
Колонны и лифт НКТ
При проектировании колонны учитывается тот факт, что ее понадобится несколько раз извлекать на поверхность. Кроме того, периодически возникает необходимость в проведении обслуживающих или восстановительных мероприятий. Например, при помощи УОК (высокофункционального устройства для чистки колонн) труба буровая с воронкой освобождается от парафиновых наслоений.
Разработка ориентирована на быстрый монтаж и демонтаж.
В одну скважину можно устанавливать несколько колонн. Однако практика показывает, что оптимальный вариант — две колонны.
Конструкционно скважина состоит из нескольких интервалов:
В буровую скважину спускается СБТ (расшифровка: стальная бурильная труба) для передачи вращения или транспортировки сжатого воздуха к забою.
Процесс бурения нефтегазовых скважин
Нефть или газ начинают подаваться на поверхность благодаря вставным насосам. Возвратно-поступательный механизм в рабочее положение приводят насосные штанги. При помощи штанг начинаются бесперебойные движения от плунжера к станку-качалке. Тем самым обеспечивается спуск и подъем выкачивающей системы.
Существует ряд технологических требований, которым должны удовлетворять колонны. Прежде всего, они должны быть устойчивыми к механическим нагрузкам и иметь местные сопротивления растяжению. Уровень прочности определяется способностью выдерживать нагрузки, возникающие во время кислотной обработки или в период проводимых мероприятий по гидроразрыву.
В течение всего срока использования колонна должна показывать устойчивость к коррозии. Соблюдение всех перечисленных условий гарантирует, что срок службы колонны не ограничится двадцатью годами.
Схема устройства скважины
Насосно-компрессорные изделия, входящие в конструкцию колонны, — это оптимальный вариант для выполнения многих профессиональных задач:
При любом варианте использования подъем на поверхность разрабатываемой субстанции специалисты определяют как «фонтанный» или «лифтовый способ».
Испытания насосно-компрессорных труб
По завершении производственного цикла продукция подлежит испытаниям.
Вся партия проверяется на:
Тестирование предполагает осмотр внутренней и внешней поверхности изделия, а также всех муфт. Проверка предполагает надпиливание в нескольких местах (не более 3-х) для инспекции глубины нахождения возможных дефектов.
Для выяснения соответствия геометрии изделий проектным параметрам используются профессиональные измерительные средства. Все показатели сверяются с технической документацией производителя.
Чтобы проверить плотность металла во время испытаний отрезается фрагмент, в том числе и от муфтовых заготовок. Вырезка осуществляется так, чтобы механические свойства металла не изменялись.
Также вся партия проверяется на сплющивание. При этом задача стоит в определении расстояния между параллельными плоскостями после тестового сплющивания. Она должна соответствовать данным таблицы 4.
Наконец, NKT с муфтами или с высаженными концами (безмуфтовые) проходят испытание внутренним гидравлическим давлением.
Опрессовка — заключительный этап тестов.
Защита внутренней поверхности стенок
Надежный способ предупреждения коррозии труб 89х6 или 73х5 — нанесение защитного покрытия.
Сначала производится обезжиривание, дробеструйная очистка и обеспыливание. Уже подготовленная внутренняя поверхность обрабатывается грунтовочным слоем. После этого, согласно технологическому процессу, вся партия отправляется в сушильные камеры. Задача этого этапа — активация грайвера. Завершающим этапом является нанесение порошковой эпоксидной краски.
Финишное затвердевание защитного слоя происходит в камере полимеризации. После этого этапа покрытие обретает чрезвычайно гладкую, почти глянцевую поверхность.
Такая многоступенчатая технология гарантирует максимально эффективную защиту от смоло-парафиновых наслоений и минимизирует воздействия солей.
Труба 89х6 становится трехслойной:
В обычных образцах отсутствует средний слой: грунтовка. Это ослабляет эксплуатационные характеристики.
Базовая характеристика защитного покрытия — эластичность. Оно становится устойчивым к механическому и химическому воздействию. При самых экстремальных условиях эксплуатации эластичное покрытие не подвержено деформации.
Один из самых опасных эксплуатационных моментов — разъединение резьбы и муфты (страгивание).
Нарезание наружной резьбы ручным способом
Страгивающая нагрузка потенциально опасна. Она возникает при деформации витков резьбы. Защита предотвращает изменение геометрических параметров в точке резьбового соединения с муфтой.
Распространено также остекловывание как форма защиты.
Достоинства защитного покрытия составляют:
Преимущества использования таких образцов — безопасная работа по нефтедобыче. На них снижается процент возникновения аварийных ситуаций, производительность в целом увеличивается. При этом финансирование, положенное нефтянке, снижается за счет минимизации текущих эксплуатационных расходов.
Советы по выбору изделий
Выбор должен ориентироваться на функциональную задачу. При оформлении заказа на определенную разновидность необходимо отметить, на каком типе скважин продукт будет эксплуатироваться.
При этом производителем должны быть предоставлены:
Выбор определяется характером выкачиваемой среды. Возможно, изделия будут контактировать с нефтью, газом или битумом? Каждый тип скважины предполагает использование определенной разновидности.
Достойное качество изделий может гарантировать только проверенный производитель, располагающий лицензией на профессиональную деятельность.
Приобретать можно только сертифицированную продукцию.
О муфтах НКТ
От качества муфт зависит герметичность соединения. Каждая из них должна выдерживать рабочее давление 50 Мпа. Пакет труб и муфт приобретаются в комплекте.
Таблица 6. Гладкие высокогерметичные НКМ и муфты к ним — (размеры в мм)
Таблица 7. Гладкие NKT и муфты к ним (размеры в мм)
Таблица 8. NKT с высаженными наружу концами и муфты к ним — В (размеры в мм)
Для максимальной прочности производители при изготовлении муфт практикуют трапецеидальную резьбу.
Производители
В 2018 году на рынке уверенно заявили о себе следующие производители:
| «Металл Комплекс», Москва |  |
| ООО «Ревдинский Метизно-Металлургический Союз», г. Ревда |  |
| «Металл-Комплекс», Москва |  |
| «Метпромко», Екатеринбург |  |
| ООО НПП «ЗСТ» |  |
| ООО «ТК НКТ» |  |
| «ЧТПЗ», Москва |  |
| ООО «ПТМЗ», Новоалексеевское |  |
| ПЕРВОУРАЛЬСКИЙ ТРУБО-МЕХАНИЧЕСКИЙ ЗАВОД (ПТМЗ), Первоуральск |  |
| «Тюменский завод нефтегазового оборудования», Тюмень |  |
| ООО «НЕФТЕТРУБСЕРВИС» |  |
Помимо «новых», от производителя (например, НКВ, НКТ 76 или 140), на рынке активно предлагается вторичное оборудование. NKT бу пропаривается особым способом, очищается от наслоений и обезжиривается.
В общем фонде скважинного оборудования NKT бу занимают значительную часть.