бурение л.р.№9

ЮРГТУ (НПИ)

Кафедра НГМО

Трубы нефтяного сортамента

Л. р.

№ 9

Цель: Изучить назначение и конструктивные особенности труб нефтяного сортамента.

ТРУБЫ БУРИЛЬНЫЕ ВЕДУЩИЕ

Трубы бурильные ведущие (ВБТ) изготавливаются двух типов (тип К — квадратного сечения и тип Ш — шестигранного сечения) в соответствии с нормами Spec 7 API и по ТУ 14-3-126-73, ТУ 14-3-755-78 и ТУ 26-12-802-90.

ВБТ поставляются термообработанными по всей длине. Действующая система качества на заводах-изготовителях полностью соответствует стан­дарту ISO 9001, что подтверждается сертификатом соответствия. Общий вид ведущей трубы изображен на рис.1.

Рис.1. Трубы бурильные ведущие:

а — общий вид; б — сечение трубы типа К; в — сечение трубы типа Ш

ТРУБЫ БУРИЛЬНЫЕ СТАЛЬНЫЕ

Стальные бурильные трубы российской промышленностью изготавли­ваются следующих конструкций:

с высаженными внутрь и наружу концами (типов В и Н ГОСТ 631 — 75) и навинченными замками по трубной конической резьбе треугольного профиля (рис.2, а);

с высаженными внутрь концами и коническими стабилизирующими поясками (типы ВК и НК ГОСТ 631—75) и навинченными замками по трубной конической резьбе трапецеидального профиля, рис.2, б;

с комбинированной высадкой концов (внутрь и наружу), внутренней и наружной высадкой (типы ПК, ПВ и ПН соответственно по техническим условиям ТУ 14-3-1571—88) и приваренными по высадке замками типа ЗП (рис.2, в, г, д);

диаметром 127 и 140 мм с комбинированной, внутренней и наружной высадками (по ГОСТ Р 50278 — 92) и приваренными замками (по ГОСТ 27834-95);

диаметром 127 мм с комбинированной (по ТУ 14-161-138 — 94) и диа­метром 73 и 89 мм, с наружной (по ТУ 14-161-154 — 95) высадкой и прива­ренными замками ЗП-162 (165, 168) и ЗП-95 (115), а также типа ЗП-159 пе­ременного внутреннего сечения (по ТУ 14-161-136 — 93);

диаметром 127 мм мерные для электробурения (по ТУ 14-3-715 — 78) с наружной высадкой и треугольной резьбой для замков;

диаметром 127 мм с комбинированной высадкой и концами под при­варку замков (по требованиям API Spec 5D);

диаметром 114,3 мм типа БК-114 с комбинированной высадкой концов (внутрь и наружу), внутренней и наружной высадкой (по ТУ 14-161-141 —94) и приваренными замками типа ЗП-146 уменьшенного диаметра;

диаметром 73 мм с внутренней высадкой (по ТУ 14-3-1850 — 92) и резь­бой для замков;

Рис.2. Трубы бурильные стальные:

а — типа В; б — типа ВК; в — типа ПК; г — типа ПН; д — типа ПВ

диаметром 73 и 89 мм с комбинированной (по ТУ 14-3-1849 — 92), на­ружной и внутренней высадками (по ТУ 14-161-137 — 94) и наружной вы­садкой концов и приваренными замками (по ТУ 14-161-154 — 95);

диаметром 73 мм с комбинированной, наружной и внутренней высад­ками для капитального ремонта скважин (по ТУ 14-0147016-42 — 93)

Таблица 1

Механические свойства стали бурильных труб и замков по ГОСТ 631-75

ТРУБЫ БУРИЛЬНЫЕ АЛЮМИНИЕВЫЕ (ЛБТ)

Рис.4. Алюминиевые бурильные трубы:

а — типа ТБ; б — типа ТБН; в — типа АБТбзк; г — типа ТБУ (утолщенные со спиральными ребрами); д — типа ТБУП (утолщенные с протекторным утолщением)

Отечественной промышленностью легкосплавные бурильные трубы изготавливаются из алюминиевых сплавов типов Д16Т (наиболее распро­страненный), АК4-1Т1 (термостойкий) и 1953Т1 (высокопрочный коррози­онно-стойкий).

Трубы бурильные алюминиевые сборной конструкции с концевыми утолщениями изготавливаются пяти типов (рис.3, а—д):

ТБ — диаметром 129 и 147 мм с внутренними концевыми утолще­ниями;

ТБН — диаметром 131, 164 и 168 мм с наружными концевыми утолще­ниями;

ТБУП — диаметром 129, 147 и 168 мм с протекторным утолщением в середине трубы;

ТБУ — диаметром 146, 159 и 180 мм с наружными утолщениями кон­цевыми и в середине трубы и спиральным оребрением;

АБТбзк — диаметром 127, 146, 164 и 168 мм беззамкового типа с муф­товым и ниппельным соединениями из легкого сплава.

Трубы диаметром 73 и 90 мм изготавливаются без протекторного утолщения и поставляются без замков. Трубы диаметром 129, 147 и 168 мм имеют концевое утолщение со стороны муфты замка увеличенной длины в зоне работы клиньев ротора.

ТРУБЫ БУРИЛЬНЫЕ УТЯЖЕЛЕННЫЕ

Отечественной промышленностью изготавливаются утяжеленные бу­рильные трубы следующих конструкций:

горячекатаные, гладкие по всей длине (ТУ 14-3-835 — 79), общий вид которых изображен на рис.5;

гладкие по всей длине, с просверленным отверстием и механической обработкой, сбалансированные (УБТС-2 по ТУ 51-744 — 77), изображены на рис.6;

термообработанные, по всей длине гладкие, со спиральными канавка­ми и квадратного сечения (типа А, Б, Б/1, Л, Л/1, Е, ЕН, ЕН/1, ЕЛ и ЕЛ/1 по ТУ 26-12-775-90), изображены на рис. 9.7, 9.8 и 9.9;

гладкие по всей длине (ТУ для стальных УБТ и по специальным требо­ваниям) из нержавеющей немагнитной стали литой и кованой.

Трубы бурильные утяжеленные сбалансированные УБТС-2 (ТУ 51-

774 — 77) изготавливаются гладкими по всей длине со сверленым отверсти­ем и механической обработкой, что обеспечи-

Рис.5.Трубы бурильные утяжеленные горячекатаные, гладкие по всей длине

Рис.6 Трубы бурильные утяжеленные сбалансированные типа УБТС с проточкой под элеватор (А)

вает необходимую баланси­ровку (см. рис.6). Трубы подвергаются термообработке по концам на длину 0,8—1,2 м. Для повышения усталостной прочности резьбовые со­единения имеют зарезьбовые разгрузочные канавки (ЗРК) с радиусами галтельных переходов у ниппеля — 6 мм, у муфты — 8 мм.УБТС-2 изго­тавливаются из легированных сталей.

Трубы, бурильные утяжеленные (ТУ 26-12-775 — 90) изготавливаются в соответствии с нормами Spec 7 и др. API, термообработанные по всей дли­не, следующих типов:

Рис.7. Трубы бурильные утяжеленные круглого сечения: а — типа А; б — типа Б; в — типа Б/1; г — типа Л; д — типа Л/1

А — гладкие без проточек (рис. 7, а);

Б — с проточками под элеватор и клиновой захват (рис.7, б)

Б/1 — с проточками под элеватор и клиновой захват с наплавкой твердым сплавом (рис. 7, в);

Л — с проточкой под элеватор (рис. 7, г);

Л/1 — с проточкой под элеватор с наплавкой твердым сплавом (рис.

7,д);

Д/1 — квадратного сечения с наплавкой твердым сплавом (см. рис. 9.9);

Е — со спиральными канавками (рис. 8, а);

ЕН — со спиральными канавками и проточками под элеватор и кли­новой захват (рис.8, б);

ЕН/1 — со спиральными канавками и проточками под элеватор и кли­новой захват с наплавкой твердым сплавом (рис.8, в);

ЕЛ — со спиральными канавками и проточкой под элеватор (рис.8, г);

ЕЛ/1 — со спиральными канавками и проточкой под элеватор с на­плавкой твердым сплавом (рис.8, д).

Рис.8. Трубы бурильные утяжеленные со спиральными канавками (лысками)

а — типа Е; б — типа ЕН; в — типа ЕН/1; г — типа ЕЛ; д — типа ЕЛ/1

Трубы утяжеленные немагнитные (НУБТ) отечественного производст­ва, применяемые для размещения телеметрических систем, изготавливают­ся по ТУ как для стальных УБТ, так и по специальным техническим требо­ваниям, с наружным диаметром от 105 до 229 мм и с минимальным внут­ренним диаметром 60 мм. Длина труб — 6 м. Для изготовления НУБТ ис­пользуется литая (центробежным способом) и кованая немагнитная сталь типа 08Х18Н6АГ10С.

На нефтепромыслах Удмуртии успешно прошли испытания немагнит­ных труб с наружным диаметром 178 мм.

ТРУБЫ ОБСАДНЫЕ

Отечественной промышленностью изготавливаются обсадные трубы следующих конструкций:

муфтовые с короткой и удлиненной конической резьбой треугольного профиля (по ГОСТ 632-80 и API Spec 5CT);

муфтовые с конической резьбой трапецеидального профиля (тип ОТТМ по ГОСТ 632-80);

муфтовые с конической резьбой трапецеидального профиля и кониче­скими уплотнительными поясками на концах за резьбой со стороны мень­ших диаметров (тип ОТТГ по ГОСТ 632 — 80);

типа ОТТМ с уплотнительным противозадирным покрытием резьбы

Рис. 10. Трубы обсадные муфтовые с конической резьбой треугольного про­филя и упрочненными кон­цами по ТУ 14-3-1076-82

Рис. 11. Трубы обсадные муфтовые типа ОТТМ по ГОСТ 632-80 с конической резьбой трапецеидального профиля

Рис. 9. Трубы обсадные муфтовые с короткой и удлиненной конической резьбой треугольного про­филя по ГОСТ 632-80

муфт (ТУ 14-3-1417 86 и ТУ 14-3-1487-87);

по ГОСТ 632 — 80 с узлом уплотнения из полимерного материала (ТУ 14-157-11-98);

гладкие безмуфтовые с резьбой ОГ1М (тип ОГ1М по ТУ 14-3-714 — 78);

типа ОТТГ с повышенной пластичностью и хладостойкостью и муфты к ним (по ТУ 14-162-4-94, ТУ 14-3-1505-87 и ТУ 14-3-1736-90);

муфтовые с упорной конической резьбой трапецеидального профиля «Батресс» (ТУ 14-162-13-95 и ТУ 14-ЗР-29-2000);

трубы равнопроходные с резьбой «Батресс» по ТУ 14-161-169 — 96;

трубы ОТТМ и «Батресс» стойкие к сероводородному растрескиванию в среде, содержащей сероводород до 6 % (по ТУ 14-162-3 — 94 и ТУ 14-157-47-97);

муфтовые типа «Батресс» с повышенным сопротивлением смятию (ТУ 39-0147016-40 - 93 и ТУ 39-0147016-63 - 96) и др.;

Таблица 2

ТРУБЫ НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫЕ

Отечественной промышленностью изготавливаются насосно-компрес-сорные трубы следующих конструкций:

муфтовые гладкие с конической резьбой треугольного профиля (ГОСТ 633 — 80), изображенные на рис. 12, а;

муфтовые гладкие высокогерметичные с конической резьбой трапе­цеидального профиля (тип НКМ по ГОСТ 633 — 80), изображенные на рис. 12, б;

муфтовые гладкие с конической резьбой треугольного профиля с по­вышенной пластичностью и хладостойкостью (ТУ 14-3-1282 — 84), изобра­женные на рис. 12, в;

муфтовые гладкие с конической резьбой треугольного профиля с уз­лом уплотнения из полимерного материала (ТУ 14-3-1534 — 87), изображен­ные на рис. 12, г.

Рис. 12. Трубы насосно-компрессорные муфтовые гладкие:

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

Насосно-компрессорные трубы и муфты к ним изготавливаются из сталей групп прочности Д, К и Е, механические свойства которых приве­дены в табл. 3.

Таблица 3

ТРУБЫ СТЕКЛОПЛАСТИКОВЫЕ

Стеклопластиковые обсадные и насосно-компрессорные трубы (рис. 13) изготавливаются по ТУ 39-014016-76 — 96 [22, 49] методом контроли­руемой намотки стеклоровинга на полированные оправки и отверждения в печах при высокой температуре. В качестве связующих материалов ис­пользуются эпоксидная смола и аминный ингидридный отвердитель.

Резьба труб треугольного профиля выполнена в полном соответствии с требованиями ГОСТ 632 — 80 для обсадных и насосно-компрессорных труб.

Стеклопластиковые трубы обладают примерно в 1,5 раза лучшими, чем у стальных труб характеристиками потока, в результате достигается малая скорость отложения частиц и низкий перепад давления. Максималь­ная рабочая температура в зависимости от применяемой эпоксидной сис­темы составляет от 70 °С (ангидридная система) до 105 °С (аминная систе­ма).

Рис13. Труба стеклопластиковая безмуфтовая.

СМАЗКИ ДЛЯ РЕЗЬБ

смазка резьбовая Р-113 свинецсодержащая выпускается по ТУ 301-04-020 — 92, предназначена для герметизации и предотвращения износов, зади-ров и заедания резьбовых соединений бурильной колонны глубоких и сверх­глубоких скважин, работающих в скважинах с температурой до +200 °С;

смазка резьбовая (уплотнительная) Р-402 свинецсодержащая выпуска­ется по ТУ 301-04-020 — 92, предназначена для герметизации резьбовых со­единений обсадных (по ГОСТ 632 — 80) и насосно-компрессорных труб (ГОСТ 633 — 80), подвергаемых не многократному или однократному свин­чиванию и работающих в скважинах с температурой до +200 °С;

смазка резьбовая Р-416 свинецсодержащая выпускается по ТУ 301-04-020 — 92, предназначена для обеспечения герметичности и многократности свинчивания резьбовых замковых соединений бурильных и утяжеленных бурильных труб с рабочей температурой на забое до + 100 °С;

смазка « Резьбол» марки Б предназначена для резьбовых соединений замков бурильных и утяжеленных бурильных труб при роторном или удар­ном бурении в условиях температуры от —50 до +200 °С; обеспечивает герметичность резьбовых соединений при давлении до 30 МПа; в отличие от смазок аналогичного назначения (Р-416 и Р-113) — не содержит свинцо­вого наполнителя; легко наносится на резьбу при температуре до —30 °С;

смазка « Резьбол» марки О предназначена для резьбовых соединений обсадных и насосно-компрессорных труб нефтяных, газовых и газоконден-сатных месторождений; смазка способна работать при давлении жидкости до 40 МПа и при давлении газа до 30 МПа.

смазка резьбовая герметизирующая типа СРГ — для смазывания резьбовых соединений обсадных и насосно-компрессорных труб с рабочей температурой на забое до 70 °С;

смазка резьбовая типа СР (полимерная смазка) — для резьбовых со­единений бурильных и обсадных колонн с рабочей температурой на забое

мазка резьбоуплотнительная типа ВГБ-1 — для резьбовых соедине­ний обсадных и снасосно-компрессорных труб с рабочей температурой от -25 до +250 °С;

смазка резьбоуплотнительная типа ВГБ-СП — для резьбовых соеди­нений обсадных и насосно-компрессорных труб с рабочей температурой от -25 до +250 °С;

смазка резьбоуплотнительная типа ВГБ-2 Север — для резьбовых со­единений обсадных и насосно-компрессорных труб с рабочей температу­рой от -40 до +250 °С.

Смазки типа ВГБ-1, ВГБ-СП и ВГБ-2 Север легко наносятся шпателем и щеткой на резьбовые поверхности, имеют высокие адгезионные свойства и не требуют дополнительного подогрева перед их нанесением. Приме­нение указанных резьбоуплотнительных смазок позволяет избежать изме­нения геометрии резьбы, вызываемого сборкой и разборкой соединений. Эти смазки соответствуют требованиям стандарта API 5A2 последнего из­дания Американского нефтяного института, а по отдельным показателям превышают его. Смазки имеют гигиенический паспорт от 11 ноября 1992 г.

ГИБКИЕ РЕЗИНОТКАНЕВЫЕ ТРУБЫ

Акционерным обществом «Росфлекс» выпускаются гибкие трубы, предназначенные для обустройства нефтяных месторождений и примене­ния в качестве выкидных линий нефтяных скважин и технологических трубопроводов в системе сбора нефти, высоконапорных водоводов пласто­вых сточных вод в системе поддержания пластового давления, стояков и подводных трубопроводов при обустройстве морских месторождений.

Труба состоит из внутренней полимерной ка­меры, армирующих слоев, наружной полимерной оболочки и концевых со­единений. Полимерные материалы обеспечивают конструкции труб стой­кость к транспортируемым средам и к воздействию внешней среды при температурах от — 45 до +50 °С.

ТРУБЫ ГИБКИЕ СТАЛЬНЫЕ

Нефтегазодобывающие предприятия России используют при ремонте скважин длинномерные стальные трубы в бунтах (ДТБ), известные, кроме того, как длинномерная безмуфтовая труба (Coiled tubing). Опыт их при­менения свидетельствует о следующих преимуществах:

сокращается время проведения основных операций;

отпадает потребность в установках ремонта скважин;

отпадает необходимость в «глушении» скважин;

отсутствуют утечки через соединения;

выполнение операций в наклонно направленных и горизонтальных скважинах;

не повреждается продуктивный пласт;

обеспечивается безопасность и экологичность процессов ремонта и эксплуатации.

Труба наматывается на барабан установок для бурения и капитально­го ремонта скважин.

Габаритные размеры бунта труб диаметром от 25 до 73 мм: диаметр наружный — до 3100 мм; диаметр внутренний — 2000 мм; высота — 1500 мм. Испытательное давление — 35 МПа.

Вывод: В данной работе ознакомились с назначением и конструкцией труб нефтяного сортамента.

Выполнил:

Арутюнов Ю.Э.

Подпись

Принял:

Гринько Д.А.