» » Насосно-компрессорные трубы

Насосно-компрессорные трубы

03.08.2016

Отечественный сортамент включает в себя HKT из сталей групп прочности «Д», «К», «Е», «Л», «М» и «Р» с минимальным пределом текучести от 379 МПа до 930 МПа.
Согласно действующему в России и других странах СНГ ГОСТ 633-80 выпускаются следующие конструкции НКТ:
1. гладкие и муфты к ним;
2. с высаженными наружу концами и муфты к ним;
3. гладкие высокогерметичные и муфты к ним (НКМ);
4. безмуфтовые с высаженными наружу концами (КНБ).
Первые два вида труб выпускаются с треугольной резьбой, а трубы HKM и HКБ - с резьбой трапецеидального профиля.
Все HKT изготавливаются бесшовными двух групп исполнения (А и Б) по точности и качеству.
Грубы всех типов исполнения А должны изготавливаться длиной 10 м. Предельные отклонения по длине ±5%. Трубы всех типов исполнения Б должны изготавливаться двух групп длин (длина трубы определяется расстоянием между ее торцами, а при наличии навинченной муфты - расстоянием от свободного торца муфты до конца сбега резьбы противоположного конца трубы):
1) 1-я группа от 5,5 до 8,5 м;
2) 2-я группа свыше 8,5 до 10 м.
НКТ, выпускаемые за рубежом. За рубежом HKT изготавливают в соответствии с техническими условиями API Spec 5СТ. Требованиями этого документа предусмотрен выпуск HKT с гладкими концами и с высаженными наружу концами наружным диаметром от 26,7 до 114,3 мм. Для соединений HKT применяют конические резьбы треугольного профиля с шагом резьбы 2,54 или 3,175 мм (соответственно, 10 и 8 ниток на 1 дюйм).
По длине трубы изготавливаются двух размеров: 6,10-7,32 и 8,53-9,75 м.
Ряд зарубежных фирм выпускают НКТ, эксплуатационные показатели которых отличаются от предусмотренных требованиями стандартом. Фирма «Хайдрил» применяет для HKT безмуфтовые соединения с двухступенчатой цилиндрической резьбой FJ, Супер FJ, А-95, CS, РН-6. Соединение FJ выполнено и габаритах тела трубы, прочность соединения составляет примерно 95% от прочности основного тела трубы. При свинчивании соединений CS и РН-6 обеспечивается так же контакт по внутренним упорным торцам. Соединение CS применяют на трубах с высаженными наружу концами.
Сопоставление основных характеристик HKT по ГОСТ P 633-80 и стандартам API 5СТ, API5В
ГОСТ и стандарт API имеют одинаковое количество типов труб (гладкие трубы и муфты к ним, с наружной высадкой и муфты к ним) и размеров труб 26,7 мм; 33,4 мм; 42,2 мм; 60,3 мм; 73,0 мм; 88,9 мм; 101,6 мм; 114,3 мм (в сортаменте стандарта API на один размер больше - 52,4 мм).
По механическим свойствам для сталей
1. Группы прочности по ГОСТ (Д, К, Е, Л, М, Р) имеют предел текучести соответственно не менее 379, 491,552, 654, 724 и 930 МПа.
2. Группы прочности по стандарту API (1 гр. - Н-40, J-55; 2 гр. - N-80, L-80, С-90, Т-95; 3 гр. - P-100) имеют предел текучести не менее соответственно 276, 379, 552, 552, 621, 655, 655, 758 МПа.
3. Стали по ГОСТ (Д, К, Е, Л, М, Р) имеют ограничение по относительному удлинению соответственно в % не менее 14,3; 12,0; 13,0; 12,3; 11,3 и 9,5.
По химическому составу
1. По ГОСТ массовая доля серы и фосфора не должна быть более 0,045% каждого для всех групп прочности.
2. По стандарту API в зависимости от групп прочности для серы от 0,030 до 0,020% и для фосфора от 0,030 до 0,010%. Для сталей групп прочности L-80, С90, Т-95 регламентируется содержание углерода, марганца, хрома, никеля, меди и кремния.
По термообработке
1. По ГОСТ все гладкие трубы прочностью E и выше, а также с высаженными концами и безмуфтовые всех групп прочности подвергаются термической и термомеханической обработке.
2. По стандарту API для 1 и 3 гр. не требуется специальной обработки, 2 гр. нормализуются и отпускаются или закаливаются и отпускаются.
По длине
Стандарт API и ГОСТ дают две группы длин труб.
- по ГОСТ 1 гp. - от 5,5 м до 8,5м; 2 гр. - от 8,5 м до 10,0м. Для труб диаметром 102 мм допускаются отклонение по диаметру ±0,8 мм, для 114 мм ±0,9 мм;
- по стандарту API 1 гр. - от 6,10 м до 7,32 м; 2 гр. - от 8,53 м до 9,75 м. Допускаются отклонения по диаметру ±0,79 мм для всех диаметров.
По толщине стенки и массе трубы стандарты API и ГОСТ не отличаются (по массе трубы +6,5-3,5%; по толщине стенки -12,5%, плюсовой допуск по толщине стенки ограничивается допусками по наружному диаметру и массе одной трубы).
Проблемы надежности соединений насосно-компрессорных труб:
1 - низкая наработка на свинчивание-развинчивание в промысловых условиях;
2 - неравнопроходная конструкция стандартных HKT с открытой внутренней частью резьбы муфты, что приводит к коррозии соединения и промывам резьбы;
3 - низкая эффективность соединения (эффективность соединения - это процентное соотношение между максимально допустимой нагрузкой для критического сечения соединения и максимально допустимой нагрузкой для тела трубы);
4 - не обеспечивается 100% герметичность после нескольких СПО.
Современные конструкции резьбовых соединений HKT представляют собой резьбовое соединение с уплотнением типа «металл-металл» со специальными свойствами: повышенная герметичность; сопротивляемость повышенному изгибу; улучшенная работа на растяжение и сжатие; улучшенная собираемость (свинчиваемость и развинчиваемость) соединения; повышенная сопротивляемость истиранию (износостойкость).
Один из вариантов эффективного резьбового соединения для скважин с высокой интенсивностью искривления ствола до 40° на 30 метров - высокогерметичное резьбовое соединение класса «Премиум» - «TMK-FMT» ОАО «Трубная металлургическая компания» (рис. 3.30). Диапазон используемых типоразмеров труб составляет от 60 мм до 114 мм.
Насосно-компрессорные трубы