Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Эксплуатация оборудования для бурения скважин и нефтегазодобычи

..pdf
Скачиваний:
24
Добавлен:
20.11.2023
Размер:
25.39 Mб
Скачать

ступенчатого цементирования, переводники и другие изделия разового использования.

19.3. МОНТАЖ ОБСАДНЫХ КОЛОНН

СВИНЧИВАНИЕ РЕЗЬБОВЫХ ОБСАДНЫХ ТРУБ

Подготовленные к спуску трубы в порядке очередно­ сти подают к воротам буровой. В трубу со стороны муфты за­ кладывают шаблон, затем трубу при помощи шарнирного хомута или штропа из каната затаскивают в буровую, надевают элеватор и поднимают. При подъеме необходимо следить за тем, чтобы шаблон выпал из трубы. Затем свинчивают предохранительное кольцо, промывают и смазывают резьбы ниппельного конца тру­ бы и муфты предыдущей трубы.

Трубу навинчивают при помощи пенькового каната или кру­ гового ключа с последующим докреплением машинными или механическими ключами. При этом резьба трубы треугольного профиля должна ввинтиться в резьбу муфты так, чтобы послед­ няя нитка резьбы совпадала с торцом муфты. Отступление до­ пускается в пределах одной нитки.

Трубы должны свинчиваться при регламентированном крутя­ щем моменте. Машинный ключ должен быть снабжен моменто­ мером. В процессе свинчивания необходимо наблюдать как за крутящим моментом, так и за положением торца муфты относи­ тельно последней нитки резьбы на трубе.

Втабл. 19.2 приводятся значения рекомендуемых моментов (в

Нм) свинчивания труб с резьбой треугольного профиля для средних толщин стенок. Число оборотов соединения при свинчи­ вании, исходя из номинальных величин натягов, рекомендуется не менее трех для труб диаметром 114 - 178 мм и трех с поло­ виной для труб диаметром 194 мм и выше по сравнению с поло­ жением соединения, свинченного от руки.

Не рекомендуется без ремонта повторно использовать соеди­ нения. Для труб с соединением «Батресс» значение момента про­ веряют путем тщательного контроля за процессом свинчивания, которое производится до момента совпадения торца муфты с ос­ нованием треугольника клейма. Если верхний конец обсадной трубы при свинчивании имеет биение, то необходимо уменьшить частоту вращения трубы-

Обсадные колонны предпочтительнее спускать с помощью слайдеров и пневматических клиньев. Применение элеваторов, особенно для тяжелых колонн, нецелесообразно, так как ухудша-

Моменты свинчивания труб

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Момент

 

 

 

 

Диаметр трубы, мм

 

 

 

 

свинчива­

127

140

146

168

178

194

219

245

273

299

324

340

ния

A^mio

2850

3150

3700

4050

4200

5000

5400

6000

6250

6450

6800

6850

Мной

3800

4200

4900

5400

5600

6450

7200

8000

8300

9000

9060

9100

Мщах

4750

5250

6100

6750

7000

8450

9000

10000 10400 11400 11500 11600

ется распределение нагрузки по виткам резьбы, возможна ради­ альная деформация муфты, исключается возможность довинчи­ вания заводского конца муфты и др.

СВАРКА ТРУБ НАД УСТЬЕМ СКВАЖИНЫ

Подготовка труб для сварки колонн. Сварные колон­ ны составляются из безрезьбовых труб, соединенных над устьем скважин методами стыковой или электродуговой сварки. На тру­ бах, предназначенных для дуговой сварки, на одном конце про­ тачивается поясок под шарнирный хомут для захвата и удержа­ ния их элеватором.

Оси свариваемых труб совмещаются при помощи специаль­ ных центраторов или центрирующих колец. В последнем случае дополнительно изготовляют центрирующие кольца, а в трубах делают расточку под них.

Конструкция трубы и кольца при сварке с центрирующими кольцами показана на рис. 19.3.

Безрезьбовые трубы, так же как и нарезные, перед отправкой на буровую подвергают визуальному осмотру и инструменталь­ ному обмеру. Помимо проверок, которым подвергаются нарезные трубы, у безрезьбовых труб визуальным осмотром убеждаются в

а

 

Ч

J

Рис. 19.3. Конструкция трубы и центрирующего кольца: а - свариваемая труба; б - центрирующее кольцо

Механические свойства сталей для труб

 

 

 

 

Показатели

 

Группа прочности стали

 

Марка

д

К

Е

Л

М

стали

 

20ХГ2Б

Временное сопро­

638

687

735

784

882

784-882

тивление о., МПа

373

490

539

638

735

638-735

Предел текучести

ат, МПа

16

12

12

12

12

16

Относительное

удлинение б , %

Хорошая

 

Плохая

 

Хорошая

Свариваемость

 

 

том, что проточка под шарнирный хомут выполнена на конце трубы, свободном от маркировки. Калибром-скобой проверяют диаметр проточки под шарнирный хомут; длину проточки заме­ ряют линейкой; диаметр и глубину расточек под центрирующие кольца определяют калибром-пробкой; скосы трубы под сварку проверяют шаблоном.

У центрирующих колец калибром-скобой проверяют наруж­ ный диаметр, входящий в расточку трубы; линейкой - длину проточек и выступа.

Для сварных колонн в основном используют углеродистую сталь группы прочности Д. Для высокопрочных труб сварных колонн применяют сталь марки 20ХГ2Б, которая по прочности относится к группе прочности Л и М и отличается хорошей сва­ риваемостью.

На наружной поверхности трубы протачивается цилиндриче­ ская шейка под хомут для спуска колонны в скважину.

В табл. 19.3 приводятся механические свойства сталей и ха­ рактеристика свариваемости.

Трубы можно сваривать как автоматической, так и полуавто­ матической сварочной установкой. Автоматическая сварка вы­ полняется как дуговым, так и контактным способом

19.4. РЕМОНТ ОБСАДНЫХ ТРУБ

Необходимость в ремонте обсадной трубы возникает при обнаружении недоброкачественно нарезанных или повреж­ денных резьб под муфтой или на свободном конце трубы, а так­ же при искривлении трубы. Дефекты резьбы на свободном конце выявляют в процессе входного контроля. Дефекты в резьбе под муфтой выявляются при обнаружении утечек в соединении тру­ ба - муфта в процессе гидроиспытаний. Для определения харак-

тера нарушения муфту отвинчивают на муфтонаверточном стан­ ке, резьбы трубы и муфты очищают от смазки при помощи ще­ ток или приспособления для очистки резьбы и промывают керо­ сином. Затем резьбы осматривают и подвергают инструменталь­ ному контролю гладкими и резьбовыми калибрами.

ВОССТАНОВЛЕНИЕ РЕЗЬБ

Незначительные дефекты резьбы задиры, забоины - устраняют вручную при помощи личного напильника или оселка. В случае необходимости трубу передают на восстановление резь­ бы. Если восстановить резьбу слесарно-механическими методами не представляется возможным, то участок резьбы отрезают и на­ резают новую резьбу. До нарезания резьбы трубу подвергают дефектоскопии, толщинометрии и шаблонированию.

Резьбы нарезаются на резьбонарезных станках или трубона­ резных станках-полуавтоматах резцами или гребенками. Чисто­ вые проходы должны выполняться резцами или гребенками только заводского изготовления. Установка резцов по центру обрабатываемой детали и перпендикулярно к оси нарезаемой резьбы производится при помощи штангенрейсмуса и шаблонов (рис. 19.4 ).

Режимы резания при обработке трубы размером 168x10 мм группы прочности Д с треугольным профилем резьбы приведены в табл. 19.4.

Отремонтированную трубу с навинченной муфтой подвергают испытанию внутренним гидростатическим давлением в соответ­ ствии с требованием ГОСТ 632. Испытание проводят на специ-

Рис. 19.4. Схема установки резцов

574

Режимы резания при обработке трубы

 

 

 

Операции резания

 

Режим резания

 

t, мм

i

5, мм/об

V, м/мин

 

Отрезка патрубка

10

1

0,12

105

Подрезка торца

10

1

6,12

105

Проточка

2

1

0,8

105

Нарезание резьбы

1,81

1

3,175

105

альной установке. Продолжительность гидроиспытания должна быть не менее 30 с. Трубу, признанную годной после гидроиспы­ тания, подвергают инструментальному контролю, при этом по­ мимо контроля резьб проверяют: наружный диаметр трубы, ее овальность, длину, прямолинейность.

ПРАВКА ИСКРИВЛЕННЫХ ТРУБ

При неправильном хранении или транспортировании отдельные обсадные трубы могут получить искривления, выхо­ дящие за допустимые пределы. ГОСТ разрешает на концевых участках, равных 1/3 длины трубы, изогнутость не более 1,3 мм на 1 м длины и общую изогнутость всей трубы (стрелу прогиба), замеренную на середине трубы, не более 1/2000 длины трубы.

Трубы, получившие изогнутость больше допустимой, могут быть выправлены методом холодной правки однократным изги­ бом по технологии, принятой для правки бурильных труб. Одна­ ко следует иметь в виду, что правка обсадных труб больших диаметров (более 168 мм) и тонкостенных (толщина стенки ме­ нее 7 мм) требует более тщательной подготовки и ведения про­ цесса во избежание смятия труб в процессе правки.

Часть

МОНТАЖ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ 3 ОБОРУДОВАНИЯ

ДЛЯ НЕФТЕГАЗОДОБЫЧИ

Глава 20

ЭКСПЛУАТАЦИЯ КОЛОННЫ НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ

20.1. Т Р А Н С П О Р Т И Р О В А Н И Е Н А С О С Н О -К О М П Р Е С С О Р Н Ы Х Т Р У Б

Насосно-компрессорные трубы (рис. 20.1, 20.2, 20.3, 20.4) транспортируют автомобильным, железнодорожным, вод­ ным и воздушным транспортом.

Насосно-компрессорные трубы (НКТ) транспортируют паке­ тами, увязанными не менее чем в двух местах. Масса пакета не должна превышать 5 тн, а по требованию потребителя - 3 тн.

При увязке НКТ в пакеты муфты на трубах должны быть сориентированы в одну сторону. Концы их не должны выступать более чем на 1 м за пределы транспортных средств.

При погрузке не допускаются удары труб или пакетов о ме­ таллические части транспортных средств или друг о друга.

Каждая отгруженная партия труб должна иметь сопроводи­ тельную документацию (сертификат, товарно-транспортную на­ кладную и т.п.).

Перед погрузкой на транспортное средство резьба труб и муфт должна быть покрыта противокоррозионной смазкой и предохранена специальными кольцами и ниппелями. Перед по­ грузкой следует обязательно проверить наличие предохранитель­ ных деталей.

При перевозке НКТ по железной дороге в один вагон должны загружаться трубы только одной партии. Допускается отгрузка в

576

б

-------------------------- i1------------

1

'///////////////Ж У /У Л //;

г

 

Рис. 20.1. Гладкие насосно-компрессорные трубы и муфты к ним: а - труба; 6 ~ муфта

[ / у / / / / / / / / / / //^k///yVT>1 /кЧ\\Ч\\\^ЧЧ\ЧЧЧ

Рис. 20.2. Насосно-компрессорные трубы с высаженными наружу концами и муфты к ним:

а - труба; 6 - муфта

б

а

У////М7МШ Я77Ы

Рис. 20.3. Гладкие высокогерметичные насосно-компрессорные трубы (НКМ) и муфты к ним:

а - труба; о - муфта

Рис. 20.4. Безмуфтовые высокогерметичные насосно-компрессорные трубы (НКБ)

19 - 10480

одном вагоне пакетов труб разных партий при условии их разде­ ления.

Перевозка НКТ с трубной базы нефтегазодобывающего пред­ приятия на скважину производится на специально оборудован­ ных для этой цели трубовозах, прицепах, санях и т.п.

Категорически запрещается транспортировать НКТ волоком. При погрузке и выгрузке для захвата труб следует пользо­

ваться специальными клещами, траверсами, стропами. После по­ грузки на транспортное средство необходимо надежно закрепить НКТ, закрыть боковые стойки и снять накаты. Перед разгрузкой (до открытия стоек) следует проверить крепление труб. При ручной разгрузке НКТ нужно скатывать по накатам, предохраняя от самопроизвольного скатывания. При выгрузке нельзя сбрасы­ вать НКТ, а также ударять их друг о друга или о крепкий грунт.

Укладывать НКТ необходимо муфтами к устью скважины. Подготовку НКТ к перевозке вертолетом производят на пло­

щадке, оборудованной грузоподъемным механизмом с динамо­ метром и расположенной рядом с вертолетной площадкой. НКТ перевозят в упакованных и взвешенных пакетах. Массу пакета допускается определять по данным маркировки на трубах.

Порядок подвешивания пакета НКТ к вертолету определяет­ ся экипажем вертолета в соответствии с действующей норматив­ но-технической документацией.

Для перевозки водным транспортом НКТ следует укладывать в трюм или на палубу судна на деревянные брусья, расположен­ ные друг от друга на расстоянии не более 3 м и установленные горизонтально. Штабеля должны быть закреплены так, чтобы НКТ не перемещались при качке и крене.

20.2. ПРИЕМКА, ХРАНЕНИЕ И СПИСАНИЕ НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ

НКТ предъявляют к приемке партиями. Партия должна состоять из труб одного условного диаметра, одной тол­ щины стенки и групп прочности, одного типа и сопровождается единым документом, удостоверяющим соответствие их качества требованиям стандарта и содержащим: наименование заводаизготовителя, условный диаметр НКТ и толщину стенки, мм; длину НКТ, м; массу НКТ, кг; тип НКТ, группу прочности, но­ мер плавки; массовую долю серы и фосфора для всех входящих в партию плавок; номера труб (от-до) каждой плавки; результа­ ты испытаний; обозначение стандарта.

Приемка новых НКТ от заводов-изготовителей, входной кон­ троль и приемка НКТ, бывших в эксплуатации, должны осуще­ ствляться в соответствии с существующей нормативно-техничес­ кой документацией.

Проверке внешнего вида, величины дефекта и геометрических размеров должна быть подвергнута каждая труба и каждая муфта.

Проверке соосности резьб должно быть подвергнуто не менее 1 % муфт от каждой партии. Проверке качества сопряжения торцов трубы НКМ и упрочненного уступа муфты подвергают каждое соединение партии.

Проверка резьбы трубы и муфт заключается в определении отклонений по конусности и натягу.

Резьбовые концы НКТ должны быть защищены предохрани­ тельными кольцами и ниппелями. При навинчивании предохра­ нительных колец и ниппелей резьба смазывается антикоррозион­ ной смазкой.

Перед укладкой на хранение НКТ необходимо очистить, по­ крыть антикоррозионной смазкой их неокрашенные части и резьбы и навинтить на резьбы предохранительные детали. Забра­ кованные НКТ следует хранить отдельно от исправных.

НКТ рекомендуется хранить в складских помещениях, при их отсутствии допускается хранение на специально подготовленных открытых площадках.

НКТ должны укладываться на деревянных подкладках так, чтобы нижний ряд находился на высоте не менее 35 см от пола или земли.

Подкладки должны располагаться горизонтально, число их по длине должно составлять не менее трех.

Смежные ряды труб следует разделить деревянными проклад­ ками (3-4 в ряду). Высота прокладки должна быть такой, чтобы муфты труб не касались друг друга.

Высота штабеля не должна превышать 3 м, причем НКТ не­ обходимо надежно закреплять во избежание раскатывания.

Отбракованные и подлежащие ремонту НКТ следует переда­ вать труборемонтной базе.

Весь парк НКТ, находящихся в эксплуатации, подлежит уче­ ту, для чего бухгалтерия нефтегазодобывающего предприятия должна вести специальную инвентарную карточку. Карточка за­ водится для каждого подотчетного лица по каждому диаметру труб. Кроме этого учет наличия и движения НКТ должны вести трубные базы (участки) и мастера по добыче нефти и газа.

Учет работы и движения НКТ осуществляют в порядке, уста­ новленном нормативно-технической документацией.

Списание НКТ производят в соответствии с Инструкцией о порядке списания пришедшего в негодность оборудования.

Решение о списании НКТ принимает постоянно действующая комиссия совместно с представителями трубной базы.

НКТ, вышедшие из строя в результате аварий, списывают на основании акта о расследовании аварии с колонной НКТ.

20.3. КОМПЛЕКТАЦИЯ И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ КОЛОННЫ

НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ

Эксплуатация насосно-компрессорных труб осущест­ вляется в соответствии с существующими правилами и инструк­ циями.

Конструкция колонны НКТ для спуска во вновь пробуренные скважины и в скважины после капитального ремонта определя­ ется технологическим отделом нефтегазодобывающего предпри­ ятия.

Подбор труб для спуска штанговых насосов и изменение кон­ струкции колонны после текущего ремонта скважины произво­ дится технологической службой предприятия.

Все НКТ, спущенные в скважины, сдаются по акту мастерам по добыче нефти и газа и находятся в их подотчете.

Подготовка новых и бывших в эксплуатации НКТ должна производиться на трубных базах в соответствии с действующей нормативно-технической документацией.

Перед спуском НКТ в скважину следует проводить контроль качества труб путем проверки резьб ниппеля и муфты, а также целостности тела трубы.

Для проверки на герметичность каждую НКТ с навинченной на нее муфтой подвергают испытанию внутренним гидравличе­ ским давлением. Продолжительность испытания не менее 10 с. НКТ, при гидроиспытании которых обнаружена утечка испыта­ тельной жидкости в резьбовом соединении, подлежат восстанов­ лению, а в теле - бракуются.

Перед спуском в скважину НКТ следует комплектовать по типам и размерам. При необходимости их соединяют между со­ бой переводниками. Поднимаемые с мостков НКТ должны иметь навинченные на ниппельных концах предохранительные кольца.

Перед спуском в скважину длина каждой НКТ должна быть измерена стальной рулеткой или другим устройством. Длина

580