книги / Трубы нефтяного сортамента

версаЛЬНblХ мерительных инструментов проверяются отклонения

по наружному диаметру, сплюснутость или овальность труб и

муфт. Резьбовыми и гладкими калибрами проверяются оваль­ ность, отклонения по конусности и натяги резьб и при помощи шаблонов - соответствие внутреннего диаметра труб номина.}lЬНО­ му размеру. При выявлении значительных отклонений или других дефектов и нарушений в резьБОВOJ"1 части или в теле трубы или

муфты их следует передать в цех ремонта. В тех случаях, когда не

представляется возможным их ремонт и восстановление, их необ­

ходимо списать.

Заключение на списание НКТ дается трубным подразде.IIениеrvI·

Трубы, вышедшие из строя в результате аварий, списываются на основании акта расследования аварий.

Списание труб производится.с занесением всех данных, харак­ теризуюших трубы, в специальную ведомость на списание НКТ с

указанием причин списания.

Азарии с IЮ.'10ннами насосно-компрессорных труб

Анализ промысловых данных показывает, что аварии с колон­ нами НКТ происходят из-за наличия в трубах дефектов заводско­

го происхождения и появившихся в них В процессе эксплуатации

повреждений, а также нарушений технологии спуско-подъемных операций. В практике эксплуатации насосно-компрессорных труб

встречаются разные виды аварий.

Обрыв. трубы по телу или по резьбе чаще всего происходит в результате: несоответствия применяемых труб УСЛОВИЯМ эксплуа· тации, плохого качества металла трубы и отклонения от нормы параметров резьбы, небрежного обращения с трубами при погруз­

ке, разгрузке, транспортировании и хранении, повреждения резь­

бы из-за отсутствия предохранительных колец и ниппелей, приме­

нения неисправного спуско-подъемного оборудования и инструмеН-1 та (спайдеров, трубных ключей, элеваторов). Подобная авария может быть и следствием нарушений, происшедших в процессе эксплуатации, таких как протирание резьбы и тела трубы штан­ гами и штанговыми муфтами, усталостные разрушения в послед­ ней нитке резьбы, коррозия труб от агрессивного действия пласто­ вых вод и необезвоженного рабочего агента (сжатого воздуха).

Негерметичность резьбового соединения или тела труб под воз­ действием внутренних или внешних давлений может быть вызва­ на: неправильными выбором смазки и свинчиванием резьбового соединения; повреждением резьбы из-за загрязнения, небрежного

обращения или чрезмерного натяжения; износом резьбы в резуль­

тате многократного свинчивания и тела труб вследствие частых спуско-подъемных операций и повреждения поверхности труб клю­

чами.

Иногда в процессе эксплуатации происходит размыв тела труб,

вызываемый наличием дефектов металлургического происхожде-

401

ния И одновременным агрессивным действием добываемой жид­

кости.

Обрыв труб и их негерметичность могут быть вызваны также и

точечной коррозией внутренней и наружной поверхностей, корро­ зионным и сульфидным растрескиванием под напряжением и т. д.

Кроме аварий, связанных непосредственно с повреждениями самих труб, происходят аварии, вызванные повреждения~и колонн глубинно-насосных штанг (обрыв, отвинчивание, падение штанго­

вых колонн), устьевого оборудования и несоблюдением технологии

спуско-подъемных операций.

Почти все виды повреждений могут привести к авариям с тя­

желым исходом - падению колонны в скважину, если своевремен­ но их не выявлять и не предупреждать.

ГЛАВА :?2

НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫЕ ТРУБЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ЗА РУБЕЖОМ

За рубежом применяют насосно-компрессорные трубы наруж­

ным диаметром от 26,7 до 114,3 мм с высаженными концами, без высадки или с раструбом на муфтовом конце трубы. Для соедине­ ний насосно-компрессорных труб наряду с обычной резьбой с ко­ нусностью 1:16, углом профиля 600 и шагом 3,175 мм или 2,54 мм используют специальные трапецеидальные или упорные резьбы. С

целью повышения герметичности применяют соединения с допол­

нительными уплотнительными поверхностями, а также с уплотни­

тельными кольцами из тефJIона (фторопласта). Для предохране­

ния труб от коррозии некоторые фирмы используют покрытие внут­

ренней поверхности труб пластмассами.

Насосно-компрессорные трубы изготовляют по стандарту 5А АНИ из стали групп прочности Н-40, J-55 и N-80, по стандарту БАХ АНИ из высокопрочной стали группы прочности Р-105 и по стандарту 5АС АНИ дЛЯ скважин с сернистой средой из стали групп прочности С-75 и L-80. Отдельные фирмы преДJIагают на­ сосно-компрессорные трубы группы прочности С-95, предусмотрен­ ной стандартом АНИ только для обсадных труб. Химический со­

став сталей по стандарту 5АС приведен в гл. 16. Состав сталей по

стандартам 5А и 5АХ АНИ не регламентируется, ограничивается

только содержание серы - 0,06 % и фосфора ~ 0,04 % .

Для работы в средах сероводорода и углекислого газа исполь­

зуются стали, приведенные в гл. 16. Для эксплуатации труб в

крайне неблагоприятных условиях могут применяться хромони­

кельмолибденовые сплавы с содержанием никеля до 50%.

Для районов с холодными климатическими условиями отдель­

ные фирмы изготовляют трубы с повышенной ударной вязкостью

при низких температурах.

Механические свойства сталей по стандартам АНИ приведены

в табл. 22.1.

402

Предел текучести определяется как напряжение, требующееся для создания относительного удлинения, равного 0,6 % для группы

прочности Р-I05 и 0,5 % для остальных групп прочности.

Наименьшее относительное удлинение на длине 50,8 мм при

50:::::;;4,85 см2 рассчитывают по формуле

,5°,2

О

()= 4886 ~'

в

где 50 - площадь поперечного сечения образца, см2 ; О'в - наимень­

ший предел прочности при растяжении, МПа.

При 50>4,85 см2 удлинение принимается таким же, как и для

50=4,85 см2•

На растяжение испытывают образцы с полным поперечным се­ чением трубы или образцы шириной около 38 мм, вырезанныIe по

длине трубы. Если нет специальных изогнутых захватов, то для

труб диаметром 88,9 мм и менее испытания должны проводиться

с шириной кольца не менее 63,5 мм. Не допускается появление трещин при сплющивании образца по диаметру до величины, ука­ занной в табл. 22.2.

На заводах трубы подвергаются испытанию внутренним гид­

.равлическим давлением. За величину испытательного давления р для стандартных муфтовых соединений принимают наименьшее из

рассчитанных отдельно для трубы и муфты:

для трубы

DM

40.3

Таблица 22.2

Расстояние между lIараллеJIЬНЫМИ плоскостями при сплющивании

бы муфты в плоскости торца трубы после свинчивания соединения

на станке.

ЕuIИ нет специальной договоренности между потребителем и

+0,86 мм, дЛЯ труб остальных размеров +0,79 мм. Допуск на тол­ щину стенки -12,5 %. Допускаемые отклонения м ассы партии труб

-1,75%, а Д.1Я отдельной трубы±N%.

Внутренний диаметр гладких труб, а также труб с высюкенными

наружу концами проверяют цилиндрической оправкой длиной 1070 ;'.!:\I. Диаметр оправки должен быть меньше номинального внутреннего диаметра трубы на 2,38 мм для труб диаметром 73 мм и менее и на 3,18 мм -для труб диаметром 88,9 мм и более. По длине трубы изготовляют двух размеров: 6,10-7,32 и 8,53-9,75 м,

приче:\! в партии, составляющей груз железнодорожного вагона,

трубы не должны отличаться по длине более чем на 0,61 м.

Все трубы из стали группы прочности Р-105 подвергаются не­

разрушающему методу контроля: ультразвуковому, электромаг­

витно:\!у или с помощью магнитных порошков. Трубы из сталей других групп прочности проверяются по требованию заказчика. У электросварных труб проводится обязательная проверка шва уль­

тразвуковым или электромагнитным методом контроля.

В табл. 22.3 приведены размеры, масса, а также сминающие _ и внутренние давления, растягивающие усилия, рассчит"анные для гладких труб.

Формулы для расчета наименьших сминающих давлений для

труб из стали групп прочности по стандартам 5А и 5АС АНИ, а также формулы для расчета внутреннего давления и растягиваю­ щей нагрузки приведены в гл. 16.-

Для труб из стали группы прочности Р-105 при отношении на­ ружного диаметра трубы к толщине стенки (D/s) меньше 12,56

404

наименьшие сминающие давления (МПа) определяют по формуле

D/s-1

РСМ = 2 (Ут min --- ' ---

(D/S)2

при D/s от 12,57 до 20,66

РСМ = (JTmin [~-0,0795] ~ 18,620.

D/s

1,0-1,1 по отношению к наименьшим расчетным давлениям.

Стандартами 5А, 5АХ, 5АС и 5В АНИ предусмотрены муфто­ вые соединения для насосно-компрессорных труб без высадки и с

высаженными наружу концами, а также безмуфтовые соединения

Интеграл для труб диаметром 33,4-52,4 мм, имеющих с одной стороны раструб для внутренней резьбы, а с другой - небольшое обжатие для наружной резьбы.

Страгивающая нагрузка для муфтовых соединений гладких на­ сосно-компрессорных труб и безмуфтовых соединений Интеграл определяется, согласно Бюллетеню 5С2 АНИ, в зависимости от площади поперечного сечения трубы под последним витком резьбы по фОРМУ.1е

P-(JтmiП :n: [(D-2h1 )2_d2] ,

4

где h, - глубина резьбы (1,41 мм для резьбы с шагом 2,54 мм и

1,81 мм для резьбы с шагом 3,175 мм).

Для труб с высаженными наружу концами допустимые растя­

гивающие усилия находят в зависимости от площади попереч­

ного сечения трубы.

На рис. 22.1 показано соединение гладких насосно-компрессор­

ных труб. По требованию заказчика муфты могут изготовляться

со скоса:'v1И по наружному диаметру под элеватор 200. Основные

""~j

,IY

:Рис. 22.1. Соединение гладких насосно-компрессорных труб по стандартам АНИ:

1 - соединение. свинчениое на станке; IJ - соедииение. свинченное вручную; //I - конец

~бега резьбы; /V - осиовная плоскость

407