Насосно-компрессорные трубы: производство, правила эксплуатации

Труба НКТ (насосно-компрессорная) служит для извлечения газа и жидкости из скважин, нагнетания газа (сжатого воздуха), воды и выполнения разных видов работ по капитальному и текущему ремонту скважин.Схема производства насосно-компрессионных труб.Насосно-компрессорные трубы производятся двух типов: с высаженными наружу и гладкими концами.

В первом случае на концы нарезается наружная резьбадля возможности навинчивания соединительной муфты. Поверхность резьбы этих насосно-компрессорных труб покрывается специальной смазкой, которая обеспечивает герметичность соединения и предохраняет от задиров и коррозии.На расстоянии 40-60 см от окончания детали, со стороны соединительной муфты, выбивается маркировка (клеймо). На ней указывается:условный диаметр (мм);группа прочности стали;толщина стенки (мм);знак товара;дата выпуска (месяц, год).Гладкие насосно-компрессорные трубы и муфты к ним изготавливаются из стали, имеющей группу прочности (К, Е, Л, М), а НКТ, которые имеют высаженные концы, изготавливаются из стали, имеющей группу прочности (Д, К, Е, Л, М).Промышленностью трубы НКТ производятся с различными размерами от 6 до 10,5 м.При необходимости длина их может достигать 11,5 м.Производимые диаметры:27 мм с толщиной стенки 3 мм;33 мм с толщиной стенки 3,5 мм;42 мм с толщиной стенки 3,5 мм;48 мм с толщиной стенки 4 мм;60 мм с толщиной стенки 5 мм;73 мм с толщиной стенки 6,7 и 7 мм;89 мм с толщиной стенки 8 мм;102 мм с толщиной стенки 6,5 мм;114 мм с толщиной стенки 7 мм.Разновидность труб НКТВиды муфтовых насосно-компрессионных труб в разрезе: 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 материалаГладкие насосно-компрессорные трубы способны обеспечить герметичность соединений при рабочем давлении до 50 МПа.

Высокая герметичность соединения обеспечивается конической уплотнительной поверхностью, которая расположена за резьбой со стороны меньшего диаметра. Для соединения изделий используется трапецеидальная резьба.Муфтовые НКТ – способны обеспечить герметичность соединения при рабочем давлении не более 50 МПа. Прочность соединения изделий составляет до 90% прочности его тела.

Для соединения изделий также используется трапецеидальная резьба.Насосно-компрессорные изделия, выполненные из алюминиевых сплавов, отличаются устойчивостью к воздействию коррозии сероводорода, что не позволяет использование ингибиторов коррозии. Благодаря небольшому весу, удельная прочность данных деталей в 2,5 раза выше, чем у изделий из стали. Это дает возможность сооружать колонну с большей (в 2,5 раза) длиной, в сравнении с колонной из деталей, изготовленных из стали.Защитные покрытия применяются для обеспечения защиты от коррозии и предотвращения в них отложений парафина, гипса и солей.

При применении данных труб уменьшается количество проведения текущих ремонтов скважин и увеличивается срок их эксплуатации. Внутренняя поверхность НКТ может быть покрыта жидким стеклом, эмалью, эпоксидной смолой или лаком. Самым распространенным способом покрытия внутренней поверхности изделия является остекловывание.Правила эксплуатации труб НКТВ процессе эксплуатации данных изделий необходимо соблюдать такие правила:для выполнения погрузочно-разгрузочных работ необходимо применять кран, запрещается сбрасывать их на землю;выполняя перемещение этих изделий, необходимо использовать специальные механизированные трубовозки.

Категорически запрещается перевозить их волоком, не следует допускать, дабы при перевозке изделия изгибались и провисали;изделия необходимо укладывать на площадку только после того, как под них будут уложены деревянные бруски. Это позволит предохранить трубы от загрязнения и провисания. При их укладке на резьбовые части должны навинчиваться предохранительные кольца;для определения состояния трубы, перед подъемом, используя мостки, через нее нужно пропустить специальный шаблон, который имеет диаметр на 2-3 мм меньше, чем внутренний диаметр трубыи длину 50-100 мм.

При этом нижний конец трубы удерживается до выхода шаблона. перед тем как приступить к свинчиванию труб, нужно щеткой по металлу тщательно очистить резьбу муфты и ниппеля, после чего специальной смазкой смазать резьбы;категорически запрещается использовать кувалду (наносить удары по муфте) для облегчения отвинчивания или свинчивания изделий.Схема соединения насосно-компрессионных труб.В пробуренную скважину НКТ вводятся, после того как введены и зацементированы обсадные трубы. Для ввода и фиксирования колонны НКТ применяются пакеры.

Существуют разные типы НКТ, в зависимости от того, какой тип флюида будет выкачиваться с их помощью и от самого способа выкачивания.В зависимости от того, какой тип флюида планируется выкачивать, НКТ разделяются:Схема устройства нефтяной скважины с использованием нкт. для комплектования нефтяных скважин;для комплектования газовых скважин;для нагнетающей скважины;для комплектации скважин по добыванию тяжелой нефти (битум).Для одновременной добычи в одной и той же скважине могут быть установлены колонны НКТ с различных продуктивных горизонтов. Как правило, более двух колонн НКТ не монтируется, и эти скважины называются двойные.В отличие от обсадных изделий, которые навсегда зафиксированы цементом в скважину, НКТ периодически извлекаются для их ремонта или замены.

Это может происходить несколько раз на протяжении всего срока эксплуатации скважины. Исходя из этого, одна из самых важных задач при составлении проекта колонн НКТ – это обеспечение их быстрой, эффективной и безопасной установки, удаления и переустановки при необходимости.В последнее время наблюдается тенденция по комплектованию скважин колоннами НКТ, способными выполнять множество функций без необходимости их полного вынимания или замены.Параметры соответствия НКТснабжение оптимальным потоком;снабжение максимальным поверхностным давлением потока;коррозийная устойчивость на протяжении всего срока эксплуатации скважины;потенциал эрозии на протяжении всего срока эксплуатации скважины;выдерживание нагрузок, получаемых в результате стимуляционных работ;высокая прочность на растяжение.При проектировании и подборе НКТ необходимо учитывать следующие факторы:напряжение – изделие должно выдерживать собственный вес с рабочей средой и дополнительные нагрузки при их изъятии из пакеров или иные силы из-за изменения давления или температуры;взрыв – изделие должно поддерживать целостность при высоком внутреннем давлении, при небольшом или полном отсутствии внешнего межкольцевого давления;обвал – изделие должно выдерживать высокое межкольцевое внешнее давление даже при полном отсутствии внутреннего давления;сжатие – изделие должно выдерживать сжимающую нагрузку при монтировании пакеров или при комплектации дополнительных стволов;муфта – самое уязвимое место НКТ. У нее должны отсутствовать любые утечки, и она должна выдерживать растягивающие и сжимающие силы;коррозия – НКТ должна быть спроектирована так, дабы была устойчивость коррозии на протяжении всего срока эксплуатации следующих флюидов: кислоты, двуокись углерода, сероводород и другие;стимуляционные нагрузки – колонна НКТ должна выдерживать нагрузку от гидроразрывочных флюидов, кислотных работ и иных процессов по стимулированию добывания скважины.При правильном выполнении проектирования, современные колонны НКТ смогут обеспечить долгий срок эксплуатации, более 20 лет, без их извлечения из скважины.Поделитесь полезной статьей:Похожие статьи:

Трубы насосно-компрессорные (НКТ) — основной элемент конструкции в трубопроводах, применяемый в различных сферах промышленности. Так как это элементы особой важности, то к ним предъявляются повышенные требования безопасности и соответствие техническим стандартам. В данной статье будет рассмотрено, что собой представляет данная труба нкт — расшифровка и некоторые другие подробности.

Типы и характеристикиОсобенности и задачиПравила эксплуатации

Главная функция труб рассматриваемого типа состоит в том, чтобы транспортировать добываемые газы и жидкости до территории скважин. Также они защищают газ и жидкость от стен скважины, препятствуют коррозии, отложению вредных частиц на стенках. Помещенная в скважину такая труба обеспечивает проведение спуско-подъемных и ремонтных работ, в которых регулярно возникает необходимость.

Требования, которые предъявляются к подобным изделиям:

Высокая проходимость даже на участках с сильным искривлением;Исключительная герметичность соединений нкт между собой;Износостойкость и высокая способность противостоять даже сильным механическим воздействиям;Высокая прочность самого изделия и материалов изготовления.

В скважине сначала устанавливают обсадные, а только затем насосно-компрессорные трубные изделия. Используются специальные фиксирующие элементы, они же пакеры. Некоторые из них достигают длины 11,5 метров и для их соединения потребуется использовать специальные муфты для обеспечения герметичности и надежности.

Один из параметров, по которым можно классифицировать изделия для транспортировки жидкостей и газов, является тип перекачиваемого флюида. В зависимости от него различают следующие типы конструкций:

Газонагнетающие и водонагнетающие трубы;Для транспортировки тяжелой нефти и битума;Газодобывающие трубы;Нефтяные трубные конструкции.

Выпускаемые предприятиями насосно-компрессорные трубы должны соответствовать требованиям ГОСТа 633−80, в которых трубы делятся на такие виды как гладкие муфтовые изделия с треугольным и трапециедальным типом резьбы и гладкие типы с пластиковым уплотнением.

Особенности и задачи

Особенность подобных изделий заключается в том, что их можно неоднократно извлекать из скважин для проведения ремонтных работ и технического обслуживания. Это учитывают при проектировании нкт-колонн, которые состоят из нескольких устройств, которые, в свою очередь, соединены с помощью герметичных муфт. Специалисты предусматривают быстрый и эффективный монтаж, а также извлечение колонн из скважин и возвращение их обратно.

Монтажники стараются устанавливать максимум две колонны. Для проектировщиков важно, чтобы в скважинах можно было ставить изделия, имеющие максимальный срок службы и редкие замены.

НКТ, объединенные в колонны, позволяют решать следующие задачи:

Осуществление работ в окисленной среде, тестирование материалов, измерение давления в скважинах;Перфорирование продуктивного горизонта;Снижение вероятности возрастания давления в пространстве, которое образуется между наружными стенками трубопровода и внутренними стенками обсадной конструкции.

Исходя из этого, к таким трубам предъявляют немало требований. Среди них высокая прочность, устойчивость к коррозии и эрозии, обеспечение необходимых характеристик и комплектация муфт, способных длительное время сопротивляться нагрузкам на сжатие и растяжение. Все это позволяет изделиям прослужить до 20 лет и избавляет от трудоемких работ по извлечению из скважин.

Правила эксплуатации

Помимо изготовления, серьезные требования предъявляются и к условиям транспортировки, монтажа и эксплуатации. Здесь также есть ряд правил:

Перед использованием требуется некоторое время хранить трубы. Для этих целей нужно подготовить специальную площадку, оборудованную деревянными досками, и следить за отсутствием провисаний конструкций;Для перевозки подойдет только специальный транспорт, а именно трубовозки. Ни в коем случае нельзя перевозить их волоком;Необходимо защитить конструкции при помощи специальных предохранительных колец.

Также следует сказать, что трубы нужно извлекать и вставлять обратно с максимальной аккуратностью. Проводят испытания на прочность, устойчивость, соответствие государственным стандартам и техническим условиям предприятия для обеспечения надежной и длительной эксплуатации трубопроводов.

Они могут изготавливаться и из таких материалов как сталь, стеклопластик и алюминиевые сплавы. При этом первый вид оборудован насосами центробежного типа.

Стальные изделия не должны иметь отклоненийпри изготовлении и отправке на производство. Если это происходит, то они отправляются на переплавку. Алюминиевые конструкции обладают легкостью, хорошей устойчивостью к коррозии и приличными прочностными характеристиками.

В данной статье были рассмотрены виды нкт и особенности их эксплуатации. Были рассмотрены условия их хранения и какие требования к ним предъявляют. Надеемся, что после прочтения материала вы приобрели знания в области насосно-компрессорных труб и их производства!

Содержание:

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:

Стандартные НКТ, выпускаемые с муфтами для соединения.НКМ – марка продукции для создания участков трубопровода с повышенной герметичностью.НКТ-В – трубы с вынесенной (высаженной) наружу резьбой.НКБ – вид насосно-компрессорных труб без соединительных муфт.

Допускается производство согласно ТУ (техническим условиям), со следующими характеристиками труб НКТ:

Особая стойкость к низким температурам, позволяющая использовать изделия в регионах Крайнего Севера (ТУ 14-3-1282-84 и ТУ 14-3-1588-88).Повышенная устойчивость к воздействию вызывающих коррозию сред с повышенным содержанием сероводорода (H2S) и кислотных испарений различной природы (ТУ 14-161-150-94 и ТУ 14-161-173-97).Улучшенная пластичность – такая продукция оснащена одним или несколькими соединительными элементами из пластика (ТУ 14-3-1722-91).

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:

О дате изготовления продукции (год и месяц).О толщине стенки и диаметре трубы НКТ (оба параметра представляются в миллиметрах).О марке стали, из которой произведено изделие (обозначается одной из указанных выше букв).Торговая марка предприятия-изготовителя.

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:

отсутствие склонности к корродированию;износоустойчивость;герметичность по всей длине изделия;гладкость внутренней поверхности.

По наличию резьбы выпускаемая продукция подразделяется на:

изделия с гладкими торцами;трубы с наружной резьбой.

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:

чтобы не испачкать элементы будущего трубопровода, перед началом работ их следует расположить на возвышении (к примеру, на деревянном помосте);перед соединением элементов конструкции необходимо с помощью подходящей щётки очистить поверхности резьбы трубы и муфты, при этом не повреждая смазку;на торцах резьбы следует располагать предохранительные кольца;во избежание повреждения поверхности труб их перевозят с помощью трубовоза, перетаскивать изделия по земле нельзя;во время и после сборки трубы не должны провисать, поэтому для монтажных работ используют подпорки, например, из дерева;при выполнении монтажных работ трубы перемещаются подъёмным краном, бросать их вниз нельзя;в процессе сборки/разборки используют специальный монтажный инструмент, прикладывать несоразмерную силу и бить по поверхности трубы или муфты нельзя;следует тщательно выбирать и перед сборкой сверять сечения элементов будущего трубопровода: слишком узкие трубы при перемещении вязкой среды будут быстро засоряться.

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.

Источники:

• experttrub.ru
• tokar.guru
• trubaspec.com