Как подобрать насосно-компрессорные трубы для эксплуатации скважины

29 сентября

Как подобрать насосно-компрессорные трубы для эксплуатации скважины

НКТ работают внутри нефтяных и газовых скважин и участвуют непосредственно в добыче. По колонне продукция поднимается к устью, а при некоторых технологических операциях через неё, наоборот, подают жидкость или газ вниз.

На первый взгляд подобрать такие трубы просто: известен диаметр — остаётся заказать нужный метраж. На практике этого мало. Две НКТ одинакового наружного размера могут отличаться толщиной стенки, прочностью металла, конструкцией соединения и допустимыми нагрузками.

Поэтому закупку лучше начинать со скважинных условий, а не с прайс-листа.

Какие нагрузки испытывает колонна

После спуска трубы работают сразу под несколькими видами нагрузки.

Верхние участки удерживают вес расположенной ниже колонны. На стенки воздействует давление снаружи и изнутри. Дополнительно металл контактирует с пластовой жидкостью, газом и компонентами, которые могут ускорять коррозию.

Чем глубже скважина, тем заметнее влияние собственного веса колонны. При этом увеличение толщины стенки тоже увеличивает массу. Поэтому более тяжёлая труба не всегда означает более удачное решение.

Для подбора оценивают весь режим работы: глубину, давление, температуру, свойства среды и предполагаемый срок эксплуатации.

Диаметр — только первый параметр

В обозначении НКТ часто первым замечают наружный диаметр. Он действительно важен: от него зависит компоновка колонны и доступное проходное сечение.

Но заказывать трубы только по записи вроде «НКТ 73» рискованно.

До отправки заявки поставщику желательно определить:

  • наружный размер и толщину стенки;

  • требуемую группу прочности стали;

  • стандарт изготовления;

  • тип резьбы или другого соединения;

  • длину труб;

  • необходимость комплектования муфтами;

  • объём партии.

Так поставщик сможет подобрать конкретное исполнение, а не просто несколько вариантов одного диаметра.

Как толщина стенки влияет на работу

Толстая стенка повышает массу трубы и уменьшает внутреннее проходное сечение при неизменном наружном диаметре. Одновременно меняются прочностные характеристики изделия.

Из-за этого параметр нельзя рассматривать отдельно.

Например, при большой глубине дополнительный вес всей колонны становится существенным. В другом проекте на первый план может выйти внутреннее давление или требуемая пропускная способность.

Поэтому толщину стенки выбирают по расчётам и технической документации, а не по принципу максимального запаса.

Что показывает группа прочности

Для НКТ применяют стали с разными механическими характеристиками. Группа прочности помогает понять, на какие нагрузки рассчитан материал.

Но высокая прочность сама по себе не делает трубу универсальной.

Если в скважинной жидкости присутствуют активные компоненты, значение имеет ещё и стойкость материала к конкретной среде. В отдельных условиях материал с подходящими прочностными показателями может оказаться не лучшим по коррозионной стойкости.

Именно поэтому при серьёзной закупке поставщику желательно передавать не только размеры, но и сведения об условиях работы колонны.

Почему соединение труб требует отдельного внимания

Колонна собирается из большого количества отдельных отрезков. Каждый стык должен сохранять герметичность и выдерживать нагрузки при спуске и дальнейшей работе.

Используются разные варианты соединений: муфтовые, безмуфтовые и исполнения с повышенными требованиями к герметичности.

При закупке стоит проверить совместимость резьбы и муфт. Совпадение диаметра труб ещё не говорит о том, что элементы можно соединить между собой.

Особенно внимательно к этому относятся на объектах, где утечка или разгерметизация колонны приведёт к сложному ремонту.

Какие стандарты встречаются в спецификациях

Для НКТ в российских проектах могут указывать ГОСТ 633-80 или ГОСТ 31446-2017. В документации международных проектов встречается API 5CT.

Эти документы задают требования к размерам, материалам, исполнению концов, контролю и другим характеристикам продукции.

Покупателю необязательно самостоятельно разбирать весь норматив. Гораздо важнее перенести обозначение стандарта из проектной документации в заявку без замены на «похожий» вариант.

Если в спецификации указан конкретный норматив и исполнение, менять их только ради более низкой цены не стоит без согласования с проектировщиком.

Когда особенно важен состав добываемой среды

Условия внутри скважины могут заметно различаться даже на объектах одного региона.

На металл способны воздействовать минерализованная вода, углекислый газ, сероводород и другие компоненты. Поэтому при сложной среде может потребоваться особое исполнение или материал с подходящими свойствами.

Если известны результаты анализа пластовой жидкости или газа, эти данные лучше учитывать до заказа. Особенно это актуально для скважин с повышенной коррозионной нагрузкой.

Такой подход помогает избежать ситуации, когда труба проходит по механическим характеристикам, но плохо подходит по стойкости к среде.

Что проверить при поступлении НКТ

Большую партию лучше осматривать до отправки непосредственно на объект.

При приёмке обычно проверяют:

  1. маркировку и соответствие заказанному исполнению;

  2. размеры и толщину стенки;

  3. состояние резьбовых концов;

  4. наличие нужных муфт;

  5. документы на продукцию;

  6. отсутствие повреждений после перевозки.

Резьбу желательно осматривать особенно внимательно. Деформация или загрязнение конца трубы способно создать проблемы уже при сборке колонны.

Защитные элементы на концах также должны сохраняться до момента подготовки трубы к монтажу.

Как правильно сформировать запрос поставщику

Если проектные данные уже есть, НКТ для скважин лучше подбирать сразу по полному набору характеристик: размеру, стенке, прочности, стандарту и типу соединения.

В заявке также указывают требуемый метраж или количество труб, условия поставки и необходимость муфт.

Чем подробнее исходные данные, тем меньше вероятность получить несколько формально подходящих предложений, из которых потом придётся заново выбирать нужное исполнение.

При закупке НКТ цена имеет значение, но сравнивать предложения только по стоимости тонны неправильно. Нужно убедиться, что совпадают размеры, стандарт, свойства материала и соединение.

Правильно составленная спецификация экономит гораздо больше времени и денег, чем попытка подобрать трубу уже после получения партии.




Выставки и конференции по рынку машиностроения, техники и оборудования