Насосно-компрессорные трубы.
Насосно-компрессорные трубы (НКТ) предназначены для добычи жидкости и газа из скважин и проведения различных ремонтных работ.
Условное обозначение труб должно включать: тип трубы (кроме гладких труб), условный диаметр трубы, толщину стенки, группу прочности и обозначение стандарта. Условное обозначение муфт включает: тип трубы (кроме муфт к гладким трубам), условный диаметр, группу прочности и обозначение стандарта.
На наружной и внутренней поверхности труб и муфт не должно быть раковин, расслоений, трещин. Допускается вырубка и зачистка этих дефектов при условии, если их глубина не превышает предельного минусового отключения по толщине стенки. Заварка, зачеканка или заделка дефектных мест не допускается.
На внутренней поверхности высаженных наружу концов труб с муфтами не должно быть более трех дефектных мест, протяженность каждого из которых по окружности не должна быть более 25 мм, ширина — более 15 мм и глубина — более 2 мм.
На наружной и внутренней поверхности высаженных наружу концов безмуфтовых труб на расстоянии менее 85 мм от торца указанные выше дефекты не допускаются. На расстоянии свыше 85 мм не должно быть более трех дефектных мест, протяженность каждого из которых не должна быть более 1/3 длины окружности, ширина - более 15 мм и глубина - более 2 мм.
В таблицах 27-29 приводятся размеры НКТ, по ГОСТ 633— 80, и муфт к ним. В таблицах 30 и 31 приводятся прочностные характеристики НКТ и величины испытательных гидравлических давлений.
Таблица 27
| Условный диаметр труб, мм | Труба гладкая | Муфта | |||||
| Наружный диаметр, мм | Внутренний диаметр, мм | Толщина стенки, мм | Масса 1м, кг | Наружный диаметр, мм | Длина, мм | Масса, кг | |
| 33,4 | 26,4 | 3,5 | 2,6 | 42,2 | 0,4 | ||
| 4,2 | 35,4 | 3,5 | 3,3 | 52,2 | 0,6 | ||
| 48,3 | 35,2 | 4,0 | 4,4 | 55,9 | 0,5 | ||
| 60,3 | 40,3 | 5,0 | 6,8 | 73,0 | 1,3 | ||
| 73,0 | 50,3 | 5,5 | 9,2 | 88,9 | 2,4 | ||
| 73,0 | 62,0 | 7,0 | 11,4 | 88,9 | 2,4 | ||
| 88,9 | 75,9 | 6,5 | 13,2 | 108,0 | 3,6 | ||
| 101,6 | 88,6 | 6,5 | 15,2 | 120,6 | 4,5 | ||
| 114,3 | 100,3 | 7,0 | 18,5 | 132,1 | 5,1 |
Таблица 28
| Условный диаметр труб, мм | Труба гладкая | Муфта | |||||
| Наружный диаметр, мм | Внутренний диаметр, мм | Толщина стенки, мм | Масса 1м, кг | Наружный диаметр, мм | Длина, мм | Масса, кг | |
| 60,3 | 50,3 | 5,0 | 6,8 | 73,0 | — 1,8 | ||
| 73,0 | 62,0 | 5,5 | 9,2 | 73,0 | 2,5 | ||
| 73,0 | 59,0 | 7,0 | 11,4 | - | - | - | |
| 88,9 | 75,9 | 6,5 | 13,2 | 108,0 | 4,1 | ||
| 88,9 | 72,9 | 8,0 | 16,0 | - | - | — | |
| 101,6 | 88,6 | 6,5 | 15,2 | 120,6 | 5,1 | ||
| 114,3 | 100,3 | 7,0 | 18,5 | 132,1 | 7,4 |
Таблица 29
| Условный диаметр, мм | Труба с высаженными наружу концами | Муфта | ||||||||
| Наружный диаметр, мм | Внутренний диаметр, мм | Толщина стенки, мм | Наружный диаметр высаженной части, мм | Длина высаженной части, мм | Масса 1 м гладкой трубы, кг | Увеличение массы трубы вследствие высадки обоих концов, кг | Наружный диаметр, мм | Длина, мм | Масса, кг | |
| 26,7 | 20,7 | 3,0 | 33,4 | 1,8 | 0,1 | 42,2 | 0,4 | |||
| 23,4 | 26,4 | 3,5 | 37,3 | 2,6 | 0,1 | 48,3 | 0,5 | |||
| 42,2 | 35,2 | 3,5 | 46,0 | 3,3 | 0,2 | 55,9 | 0,7 | |||
| 48,3 | 40,3 | 4,0 | 53,2 | 4,4 | 0,4 | 63,5 | 0,8 | |||
| 60,3 | 50,3 | 5,0 | 65,9 | 6,8 | 0,7 | 77,8 | 1,5 | |||
| 73,0 | 62,0 | 5,5 | 78,6 | 9,2 | 0,9 | 93,2 | 2,8 | |||
| 73,0 | 59,0 | 7,0 | 78,6 | 11,4 | 0,9 | 93,2 | 2,8 | |||
| 88,9 | 75,9 | 6,5 | 95,2 | 13,2 | 1,3 | 114,3 | 4,2 | |||
| 88,9 | 72,9 | 8,0 | 95,2 | 16,0 | 1,3 | 114,3 | 4,2 | |||
| 101,6 | 88,6 | 6,5 | 108,0 | 15,2 | 1,4 | 127,0 | 5,0 | |||
| 114,3 | 100,3 | 7,0 | 120,6 | 18,5 | 1,6 | 141,3 | 6,3 |
Перед спуском в скважину НКТ (особенно в условиях применения штанговых насосов или наличия отложений парафина, солей, гипса) внутренний диаметр и общая изогнутость проверяются оправкой. Длина оправки —1250 мм, ее диаметры для различных НКТ приводятся в таблице 32.
На каждой трубе на расстоянии 0,4-0,6 м от ее конца, снабженного муфтой (или раструбного конца труб НКБ), ударным способом или накаткой наносится следующая маркировка: условный диаметр труб в мм, номер трубы, группа прочности, толщина стенки в мм (для труб с условным диаметром 73 и 89 мм), наименование или товарный знак предприятия-изготовителя, месяц и год выпуска. Место нанесения маркировки обводится или подчеркивается устойчивой светлой краской.
Таблица 30
| Услов- ный диаметр труб, м | Толщина стенки, мм | Давление для труб из стали группы прочности, МПа | ||||||
| Д | К | Е | Л | М | Р | |||
| Исполнение А | Исполнение Б | |||||||
| 3,0 | 67,2 | 66,2 | 87,3 | 98,1 | - | - | - | |
| 3,5 | 64,3 | 63,3 | 83,4 | 93,7 | - | - | - | |
| 3,5 | 50,5 | 49,5 | 65,2 | 73,6 | - | - | - | |
| 4,0 | 50,5 | 49,5 | 65,2 | 73,6 | - | - | - | |
| 5,0 | 50,5 | 49,5 | 65,2 | 73,6 | 87,3 | 96,6 | 122,6 | |
| 5,0 | 45,6 | 45,1 | 59,4 | 66,7 | 79,0 | 87,3 | 112,3 | |
| 7,0 | 57,9 | 57,4 | 75,0 | 84,9 | 100,6 | 110,9 | 122,6 | |
| 6,5 | 44,1 | 43,7 | 57,4 | 64,7 | 76,5 | 84,4 | 108,9 |
Таблица 31
| Показатели | Группа прочности | |||||
| Д | К | Е | Л | М | Р | |
| Временное сопротивление | 655 (638*) | |||||
| δв, не менее МПа | ||||||
| Предел текучести δт МПа | ||||||
| не менее | 373* | - | - | - | - | - |
| не более | - |
Примечание: *-для исполнения Б
Таблица 32
| Условный диаметр трубы, мм | Толщина стенки, мм | Наружный диаметр оправки, мм | Условный диаметр трубы, мм | Толщина стенки, мм | Наружный диаметр оправки, мм |
| 3,0 | 18,3 | 5,5 | 59,9 | ||
| 3,5 | 24,0 | 7,0 | 56,6 | ||
| 3,5 | 32,8 | 6,5 | 72,7 | ||
| 4,0 | 37,9 | 8,0 | 69,7 | ||
| 5,0 | 47,9 | 6,5 | 85,4 | ||
| 7,0 | 97,1 |
Таблица 33
Размеры труб и муфт к ним по стандартам Американского нефтяного института
| Труба гладкая | Муфта | ||||||||
| Наружный диаметр, мм | Внутренний диаметр, мм | Толщина стенки, мм | Масса 1 м гладкой трубы, кг | Наружный диаметр, мм | Длина, мм | Диаметр расточки, мм | Ширина торцевой плоскости, мм | Диаметр торцевой плоскости, мм | Масса, кг |
| 26.6 | 21,0 | 2,87 | 1,68 | 33,4 | 81,0 | 28,3 | 1,6 | 30,0 | 0,23 |
| 33,4 | 26,6 | 3,38 | 2,50 | 42,2 | 82,6 | 35,0 | 2,4 | 37,8 | 0,38 |
| 42,2 | 35,1 | 3,56 | 3,38 | 52,2 | 88,9 | 43,8 | 3,2 | 47,2 | 0,59 |
| 48,3 | 40,9 | 3,68 | 4,05 | 55,9 | 95,2 | 49,9 | 1,6 | 52,1 | 0,56 |
| 60,3 | 51,8 | 4,24 | 5,87 | 73,0 | 108,0 | 61,9 | 4,8 | 66,7 | 1,28 |
| 60,3 | 50,6 | 4,83 | 6,60 | 73,0 | 108,0 | 61,9 | 4,8 | 66,7 | 1,28 |
| 60,3 | 47,4 | 6,45 | 8,56 | 73,0 | 108,0 | 61,9 | 4,8 | 66,7 | 1,28 |
| 73,0 | 62,0 | 5,51 | 9,18 | 88,9 | 130,2 | 74,6 | 4,8 | 81,0 | 2,34 |
| 73,0 | 57,4 | 7,82 | 12,57 | 88,9 | 130,2 | 74,6 | 4,8 | 81,0 | 2,34 |
| 88,9 | 77,9 | 5,49 | 11,29 | 108,0 | 142,9 | 90,5 | 4,8 | 98,4 | 3,71 |
| 88,9 | 76,0 | 6,45 | 13,12 | 108,8 | 142,9 | 90,5 | 4,8 | 98,4 | 3,71 |
| 88,9 | 74,2 | 7,34 | 14,76 | 108,8 | 142,9 | 90,5 | 4,8 | 98,4 | 3,71 |
| 88,9 | 69,9 | 9,52 | 18,65 | 108,8 | 142,9 | 90,5 | 4,8 | 98,4 | 3,71 |
| 101,6 | 90,1 | 5,74 | 13,57 | 120,6 | 146,0 | 103,2 | 4,8 | 111,1 | 4,34 |
| 114,3 | 100,5 | 6,88 | 6,88 | 132,1 | 155,6 | 115,9 | 4,8 | 123,2 | 4,89 |
На каждой трубе рядом с маркировкой ударным способом или накаткой устойчивой светлой краской наносится маркировка: условный диаметр трубы в мм, группа прочности (для гладких труб с термоупрочненными концами дополнительно маркируется "ТУК"), толщина стенки в мм (для труб с условным диаметром 73 и 89 мм), длина трубы в см, масса трубы в кг, тип трубы (кроме гладких труб), вид исполнения (при поставке труб исполнения А), наименование или товарный знак предприятия-изготовителя.
Насосно-компрессорные трубы США изготавливают по стандартам Американского нефтяного института (АНИ) и по соответствующей технической документации.
НКТ, выпускаемые по техническим документам фирм, отличаются от стандартов АНИ резьбой трапецеидального профиля, уплотняющимися элементами типа металл-металл в резьбовом соединении, цилиндрической двухступенчатой резьбой, уплотняющими пластмассовыми кольцами в резьбовом соединении. В табл. 33 приводятся размеры некоторых труб и муфт к ним по стандартам АНИ.
Таблица 34
Справочные данные для расчета колонны труб, насосно компрессорные и обсадные трубы
| Показатели | Условный диаметр, мм | ||||||||
| Площадь проходного сечения труб, см2 | 12,75 | 19,80 | 30,18 | 45,22 | 61,62 | 78,97 | 120,0 | 177,0 | 314,0 |
| Площадь поперечного сечения груб, см2 | 5,56 | 8,68 | 11,66 | 16,82 | 19,41 | 23,58 | 36,0 | 43,0 | 62,0 |
| Масса 1 м труб (гладких) с муфтами, кг | 4,45 | 7,0 | 9,45 | 13,67 | 15,78 | 19,11 | 34,9 | 44,6 | 64,1 |
| Масса 1 м труб (с высаженными концами) с муфтами, кг | 4,54 | 7,12 | 9,62 | 13,92 | 16,02 | 19,46 | - | - | - |
Примечания: 1) при определении массы 1 м насосных штанг и насосно-компрессорных труб с муфтами принята средняя длина одной штанги и одной трубы — 8м; 2) для обсадных труб диаметром 141,168 и 219 мм внутренний диаметр принят, соответственно, 125,150 и 200мм.
Таблица 35
Предельная глубина спуска одноразмерной колонны НКТ в скважину (м)
| По маркам стали | ||||
| Д | К | Е | Л | М |
| Трубы гладкие | ||||
| Трубы с высаженными наружу концами | ||||
| Трубы с высаженными наружу концами | ||||
Таблица 36
Прочностные свойства сталей для изготовления НКТ
| Свойства | Группа прочности стали | ||||
| Д | К | Е | Л | М | |
| Временное сопротивление, МПа | 6,68 | 6,95 | 7,03 | 7,73 | 8,79 |
| Предел текучести, МПа | |||||
| не менее | 3,87 | 4,15 | 5,62 | 6,68 | 7,73 |
| не более | 5,62 | 6,25 | 7,73 | 8,79 | 9,84 |
| Относительное удлинение, %, не менее | 14,30 | 13,86 | 13,00 | 12,30 | 10,80 |
Бурильные трубы.
При реконструкции и восстановлении скважин применяются трубы стальные с высаженными концами и приваренными к ним замками.
Сортаментная характеристика бурильных труб приведена в таблице 37.
Трубы проходят обязательные испытания: на растяжение, на ударную вязкость, на сплющивание. Возможно изготовление труб по API 5D групп Е75, Х95, G-105, S-195 с нанесением монограммы (лицензия № 5Д-0055).
Механические свойства приведены в таблице 38.
Таблица 37
Сортаментная характеристика бурильных труб
| Номер и наименование нормативного документа | Условный наружный диаметр, мм | Толщина стенки, мм | Группа прочности | Тип замка | Длина труб, м Тип высадки | ||
| ТУ 14-3-1571-88. Трубы бурильные с приваренными замками | ПН60 | 7,11 | Д, Е, Л,М | ЗП-86-44 | 5,9-6,3 8,0-8,6 11,9-12,5 Высадка комбинированная, наружная и внутренняя | ||
| ПН73 | 9,19 | Д,Е | ЗП-105-54 | ||||
| ПН73 | 9,19 | Л, М | ЗП-105-50 | ||||
| ПН89 | 9,35 | Д,Е | ЗП-121-68 | ||||
| ПН89 | 9,35 | Л | ЗП-127-65 | ||||
| ПН89 | 9,35 | М | ЗП-127-62 | ||||
| ПН89 | 9,35 | Р | ЗП-127-59 | ||||
| ПВ102 | 8,38 | Д,Е | ЗП-133-71 | ||||
| ПК114.3 | 8,56 | Д.Е | ЗП-159-82 | ||||
| ПК114,3 | 8,56 | Л,М | ЗП-159-76 | ||||
| ПК114,3 | 10,92 | Д,Е | ЗП-159-76 | ||||
| ПК114.3 | 10,92 | Л | ЗП-159-69 | ||||
| ПК114.3 | 10,92 | М | ЗП-159-63 | ||||
| ПК127 | 9,19 | Д,Е | ЗП-162-95-2 | ||||
| ПК127 | 9,19 | Л | ЗП 162-89-2 | ||||
| ТУ 14-3-1571-88. | ПК127 | 9,19 | М | ЗП-165-82 | |||
| ПК127 | 12,70 | Д,Е | ЗП-162-89-2 | ||||
| ПК127 | 12,70 | Л | ЗП-165-76 | ||||
| ПК127 | 12,70 | М | ЗП-168-70 | ||||
| ТУ 14-161-141-94 Трубы бурильные с приваренными замками, уменьшенного диаметра БК-114 | БК114.3 | 8,6 | Д, Е, Л, М | ЗП-146-70/76 | 8,0-8,6; 9,0-9,45; 11,9-12,5 Высадка комбинированная, наружная и внутренняя | ||
| 10,9 | Д,Е | ЗП-146-70/70 | |||||
| 10,9 | Л | ЗП-146-63/70 | |||||
| ТУ 14-3-1849-92 Трубы бурильные, диаметром 73 мм, с приваренными замками БК-73 | 9,0 | Д,Е | ЗП-92 | 5,9-6,3: 8,0-8,6 9,0-9,45; 11,9-12,5 Высадка комбинированная | |||
| ТУ 39-0147016- 42-93. Трубы для капитального ремонта скважин | 5,5 | Д,Е | ТТ 95-57 | 9,0-10,0 Высадка комбинированная, наружная и внутренняя | |||
| 6,5 | Д, Е, Л | ТТ 98-57 | |||||
| ТУ 14-161-137-94 Трубы бурильные, диаметром 73 и 89 мм, с приваренными замками | БК73 | Д | ЗП-86-45 | 8,0-8,4 9,0-9,45 11,9-12,5 Высадка комбинированная, наружная и внутренняя | |||
| БК73 | Д, Е, Л,М | ЗП-105М-45 | |||||
| БК73 | 9,19 | Д, Б, Л | ЗП-105М-54 | ||||
| БК73 | 9,19 | Д, Е,Л | ЗП-105М-51 | ||||
| БК73 | 9,19 | М | ЗП-105М-50 | ||||
| БН76 | 8,5 | Д,Е | ЗП-105М-54 | ||||
| БВ89 | 8,0 | Д,Е | ЗП-108М-45 | ||||
| БН89 | 6,5 | Д,Е | ЗП-121М-73 | ||||
| БН89 | 8,0 | Д.Е.Л | ЗП-121М-68 | ||||
| ТУ 14-161-138-94 Трубы бурильные, диаметром 127 мм, с приваренными замками БК-127 | 9,2 | Д,Е | ЗП-165-92 | 8,0-8,6; 9,0-9,45 11,9-12,5 Высадка комбинированная | |||
| 9,2 | Л | ЗП-165-86 | |||||
| 9,2 | М | 311-168-83 | |||||
| 12,7 | Д,Е | ЗП-168-83 | |||||
| 12,7 | Л | ЗП-168-76 | |||||
| ТУ 14-161-154-95 Трубы бурильные, диаметром 73 и 89 мм, с приваренными замками | 5,5 | Д,Е | ЗП-95-59 | 5,9-6,5; 8,0-8,4 9,0-9,45; 11,9-12,65 Высадка наружная | |||
| 5,5 | Л | ЗП-95-55 | |||||
| Д,Е | ЗП-95-55 | ||||||
| 6,5 | Д.Е | ЗП-115-73 | |||||
| ТУ 4-3-1850-92 Трубы бурильные с высаженными внутрь концами | 7,0 | Д, К, Е, Л | - | 6,0-6,6; 8,0-8,6 11,5-12,4 Высадка внутренняя | |||
| 9,0 | Д, К, Е,Л | - | |||||
Таблица 38
Механические свойства бурильных труб
| Показатели | Группа прочности | ||||
| Д | К | Е | Л | М | |
| Временное сопротивление σв, Н/мм2, не менее | 655,0 | 689,0 | 689,0 | 724,0 | 792,0 |
| Предел текучести σт, Н/мм2, не менее | 379,0 | 490,0 | 517,0 | 655,0 | 724,0 |
| Не более | - | - | 724,0 | 862,0 | 930,0 |
| Относительное удлинение δ,%, не менее | 16,0 | 14,0 | 14,0 | 14,0 | 12,0 |
| Относительное сужение ψ, не менее | 50,0 | 50,0 | 50,0 | 50,0 | 45,0 |
| Ударная вязкость, Дж/см2 (кг см/см2) KCU, не менее | 69,0 (7) | 69,0 (7) | 69,0 (7) | 69,0 (7) | 69,0 (7) |
| KCV, при -60´С | 39,2 (4) | 39,2 (4) | 39,2 (4) | 39,2 (4) | 39,2 (4) |