Всё про нефть и газ www.neft-i-gas.narod.ru
Литература(Разное)
Всё про нефть и газ
\Главная
\Начало
\Литература
\Подразделы
\Разное\
\Справочник специалиста
8
ОБСАДНЫЕ ТРУБЫ И КОЛОННЫ
8.1.ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБСАДНЫХ ТРУБ
ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ ОБСАДНЫЕ ТРУБЫ
Размеры труб и муфт по ГОСТ 632-80
(размеры в мм)
Таблица 8.1.
Наружный диаметр трубы
Тип резьбы, размеры муфт (диаметр Д, длина Lм)
треугольная
ОТТМ
ОТТГ
Dн
Lм
Lму
Dн
Dс
Lм
Dн
Dс
Lм
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
114,3
127,0
(133,0)
158,0
177,0
127,0
(133,0)
123,8
170,0
127,0
(133,0)
123,8
205
127,0
141,3
(146,0)
165,0
196,0
141,3
(146,0)
136,5
174,0
141,3
(146,0)
136,5
210,0
139,7
153,7
(159,0)
171,0
203,0
153,7
(159,0)
149,2
182,0
153,7
(159,0)
149,2
218,0
146,1
166,0
177,0
215.0
166,0
156,0
182,0
166,0
156,0
218,0
168,3
187,7
184,0
222.0
187,7
177,8
190,0
187,7
177,8
225,0
177,8
194,5
(198,0)
184,0
228,
194,5
(198,0)
187,3
198,0
194,5
(198,0)
187,3
234,0
193,7
215,9
190,0
235,0
215,9
206,4
206,0
215,9
206,4
242,0
219,1
244,5
196,0
254,0
244,5
231,8
218,0
244,5
231,8
254,0
244,5
269,9
196,0
266,0
269,9
257,2
218,0
269,9
257,2
254,0
273,1
298,5
203,0
-
298,5
285,8
218,0
298,5
285,8
254,0
298,5
323,9
203,0
-
323,9
-
218,0
-
-
-
Продолжение таблицы 8.1.
323,9
351,0
203,0
-
351,0
-
218.0
-
-
-
339,7
365,1
203,0
-
365,1
-
218,0
-
-
-
351,0
376,0
229,0
-
-
-
-
-
-
-
377,0
402,0
229,0
-
-
-
-
-
-
-
406,4
431,8
228,0
-
-
-
-
-
-
-
426,0
451,0
229,0
-
-
-
-
-
-
-
473,1
508,0
228,0
-
-
-
-
-
-
-
508,0
533,4
228,0
-
-
-
-
-
-
-
Примечания.
1.
Если значения наружного диаметра
для исполнения А и Б отличаются, то для исполнения Б эти значения проставлены в
скобках.
2.
Муфты специальные с уменьшенным
наружным диаметром (Dс) изготовляются только исполнения А.
3.
Условные обозначения: Dн, Dc-
соответственно диаметры нормальной и специальной (уменьшенной) муфты; Lм, Lму –
соответственно длина нормальной и удлиненной муфты; Dв- наружный диаметр
высаженной части раструбного конца; Lв-длина высаженной части раструбного
конца.
Таблица 8.2.
Размеры и масса обсадных труб и муфт с резьбой "Батресс"
по ТУ 39.0147016.40-93
Условный диаметр трубы, мм
Труба
Муфта
Наружный диаметр, D, мм
Толщина стенки, S, мм
Внутренний диаметр, d, мм
Масса 1 п.м (кг)
Наружный диаметр, мм
Длина, Lм, мм
Масса, кг
Dн
Dc
Dн
Dc
140
139,7
7,0
125,7
22,9
153,7
+0,8
149,2-0,2
235,0
6,42
4,50
7,7
124,3
25,1
146
146,1
6,5
133,1
22,4
166,0
+0,8
156,0-0,4
237,0
9,7
4,90
7,0
132,1
24,0
7,7
130,7
26,3
8,5
129,1
28,8
9,5
127,1
32,0
10,7
124,7
35,7
168
168,3
7,3
153,7
29,0
187,7
+0,8
177,8-0,2
244,5
11,1
5,7
8,0
152,3
31,6
8,9
150,3
35,0
10,6
147,1
41,2
219
219,1
7,7
203,7
40,1
244,5
+0,8
231,8-0,4
269,9
20,9
10,8
8,9
201,3
46,1
10,2
198,7
52,5
245
244,5
7,9
228,7
46,1
269,9
+0,8
257,2-0,4
269,9
23,2
12,0
8,9
226,7
51,7
10,0
224,5
57,8
При использовании в одной колонне труб различных типов
возможно свинчивние соединений без переводников. Сочетаемые резьбовые
соединения отечественных и импортных труб приведены в таблицах 8.2.
Соединение
в одной колонне труб с другими типами резьб возможно только с помощью
переводников из стали соответствующей группы прочности.
Таблица 8.3.
Сочетаемость обсадных труб с резьбами различных типов
Тип резьбы ниппеля
Тип резьбы муфты
Соединения с треугольной резьбой
Короткая (ГОСТ 632-80)
Короткая
(стандарты 5А, 5АХ АНИ)
Удлиненная (ГОСТ 632-80 и
стандарты 5А и 5АХАНИ)
Удлиненная (ГОСТ 632-80)
Удлиненная (стандарты 5А и
5АХ АНИ)
Соединения с трапецеидальной резьбой
ОТТМ
ОТТГ, ТБО
ОТТГ, ТБО
ОТТМ*
Примечание:
*
При наличии уплотнительного конического пояска трубы конец сбега резьбы
ниппельного конца должен не доходить до торца муфты ОТТМ не менее чем на
10,1 мм (2 нитки). Без уплотнительного конического пояска (при его удалении) сворачивать как
трубы ОТТМ.
Практические
рекомендации по свинчиванию обсадных труб
с резьбовыми соединениями ОТТМ-БАТРЕСС
(рекомендации АНО ЦНИС «Трубы –нефть»)
- Профиль
резьбы, шаг, конусность и длина резьбы с полным профилем у резьб ОТТМ и
Батресс идентичны.
- Длина резьбы с неполным профилем у ОТТМ –32 мм, у
Батресс –50 мм. Длина муфты Батресс на 52-55 мм длиннее чем у ОТТМ.
- Сбег
резьбы у Батресс выполнен с конусностью резьбы, сбег резьбы ОТТМ (lсб=10мм) выполнен с более
высокой конусностью.
- Запрещается свинчивание ниппеля ОТТМ с муфтой Батресс при спуске обсадных колонн из-за опасности
расклинивания муфты при заходе сбега резьбы ниппеля в начало резьбы муфты.
- Разрешается свинчивать ниппель Батресс с муфтой ОТТМ, при этом после свинчивания ручным ключом (Мсв
=20 кгс*м) остаются свободными 6-7 ниток резьбы ниппеля (натяг 30-35 мм).
После этого производится докрепление АКБ или другими ключами на три
оборота (15± 0,5 мм).
- При необходимости перехода при спуске колонны с муфты с резьбой Батресс на ниппель
ОТТМ, производят отворот муфты Батрсесс и наворот на ниппель
Батресс муфты ОТТМ по п.5. Переходную трубу можно изготавливать
перед спуском колонны.
МАРКИРОВКА ОБСАДНЫХ ТРУБ
Таблица 8.4.
Товарные знаки отечественных
заводов-изготовителей труб
нефтяного сортамента, Украины, Грузии, Азербайджана
Товарный знак
Наименование
завода - изготовителя
Синарский
трубный завод (СинТЗ)
Челябинский трубопрокатный
завод ЧТпЗ
Нижнеднепровский трубопрокатный
завод им. К. Либкнехта (НТЗ)
Таганрогский металлургичесий
завод (ТМЗ)*
Северский трубный завод им.
Меркулова (СевТЗ)
Выксунский металлургический
завод (ВМЗ)
Мариупольский металлургический
комбинат (ММК)
Первоуральский Новотрубный
завод (ПНТЗ)
Азербайджанский трубопрокатный
завод (АзТЗ)
Руставский металлургический
завод (РМЗ)
Никопольский Южнотрубный
завод (ЮТЗ)
Образец маркировки отечественных труб приведен
ниже, в нём дано представление о расположении знаков маркировки, наносимых
клеймами и краской, в том числе цветных опознавательных поясков.
Таганрогский
металлургический завод ОБСАДНЫЕ ТРУБЫ по ГОСТ 632-80
Рис.8.1. Образец маркировки
отечественных обсадных труб
а. Маркировка труб
клеймением
168 - условный диаметр
трубы, мм
* - клеймо ОТК (а или о, или н)
352 - номер
трубы
V - месяц изготовления
718 - номер
плавки
88 - год изготовления
Д - группа прочности
251 - номер партии термообработки (кроме труб группы
прочности Д)
89 - толщина стенки, мм. (без
запятой)
Т - товарный знак завода
б. Маркировка труб
краской
168 — условный диаметр
трубы, мм
Т — товарный знак завода
Д — группа
прочности
Смазка УС-1 — обозначение
герметика (обозначается смазка УС и лента ФУМ, при использовании смазок Р-2 и
Р-402 маркировка не наносится)
89 — толщина стенки, мм
(без запятой)
935 — длина трубы,
см
Примечания:
1. Трубы 2-го сорта
маркируются дополнительно: над обозначением группы прочности ставится клеймо
"2С", а за товарным знаком наносятся краской два белых пояска шириной
50—80 мм. Нормативно-техническими документами Миннефтепрома запрещено спускать
в скважину трубы 2-го сорта.
2. На трубах исполнения А в маркировке краской после
длины трубы наносится вил исполнения (А) и фактическая масса трубы в кг.
3. Дополнительно наносится маркировка краской
следующего содержания: красный поясок на предохранительном кольце обозначает
трапецеидальную резьбу; цветовые пояски на трубе шириной 50—80 мм
обозначают исполнение А (желтый) и трапецеидальную резьбу (белый); цветные
пояски на трубе шириной 150—200 мм обозначают группу прочности К (голубой), Е
(белый) и Л (красный), на трубы группы прочности Д пояска не наносятся; белый
поясок шириной 50—80 мм на муфте обозначает резьбу ОПТ.
ИМПОРТНЫЕ ТРУБЫ
В
соответствии с требованиями стандартов АНИ на каждую обсадную трубу и муфту
изготовитель должен наносить клеймами и краской знаки маркировки, также
дополнительно наносится цветная опознавательная маркировка для обозначения
группы прочности, а в некоторых случаях - назначения труб.
Прочность материла:
В
технических условиях АНИ введено кодирование прочности материала с помощью букв
латинского алфавита и 2-х или 3-х значного числа. Число в обозначении группы
прочности показывает значение предела текучести в тысячах фунтов на
квадратный дюйм (Kpsi), если имеется тип стали, то он маркируется цифрой после
обозначения группы прочности или цифрами, характеризующими содержание хрома
в процентах (нержавеющая сталь по API Spec 5AC).
Толщина стенки труб:
В
технических условиях АНИ имеется показатель "номинальная масса", выраженный
в фунтах на фут длины. Этот показатель используется вместо значения толщины
стенки при оформлении заказа и при маркировке труб, для перевода с английской
системы единиц в мм можно использовать таблицу 9.3.
Номинальная
масса, указанная в маркировке в фунтах на один фут длины, приблизительно равна
расчетной массе тела обсадной трубы с учетом массы муфты и нарезки концов.
Таблица 8.5.
Зависимость между номинальной массой обсадных труб и толщиной
стенки *
Диаметр трубы, дюймы (мм)
4 1/2
(114,3)
5
(127,0)
5 1/2
(139,7)
6 5/8
(168,3)
7
(177,8)
7 5/8
(193,7)
8 5/8
(219,1)
9 5/8
(244,5)
10 3/4
(273,0)
13 3/8
(339,7)
9,50
5,21
11,50
5,59
14,00
6,20
20,00
7,32
17,00
5,87
24,00
7,62
24,00
6,71
32,30
7,92
32,75
7,09
48,00
8,38
10,50
5,69
13,00
6,43
15,50
6,98
24,00
8,94
20,00
6,91
26,40
8,33
28,00
7,72
36,00
8,94
40,50
8,89
54,50
9,65
11,60
6,35
15,00
7,52
17,00
7,72
28,00
10,59
23,00
8,05
29,70
9,52
32,00
8,94
40,00
10,03
45,50
10,16
61,00
10,92
13,50
7,37
18,00
9,19
20,00
9,17
32,00
12,06
26,00
9,19
33,70
10,92
36,00
10,16
43,50
11,05
51,00
11,43
68,00
12,19
15,10
8,56
21,40
11,10
23,00
10,54
-
29,00
10,36
39,00
12,70
40,00
11,43
47,00
11,99
55,50
12,57
72,00
13,06
-
23,20
12,14
-
-
32,00
11,51
42,00
14,27
44,00
12,70
53,50
13,84
60,70
13,84
-
-
24,10
12,70
-
-
35,00
12,65
45,30
15,11
49,00
14,15
-
65,70
15,11
-
-
-
-
-
38,00
13,72
47,10
15,86
-
-
-
-
* В числителе приведена
номинальная масса (фунтов на фут),
в знаменателе - толщина
стенки (мм).
Процесс производства:
Обсадные трубы могут изготавливаться бесшовными или
электросварными. В зависимости от этого на теле трубы клеймом или краской наносится
после обозначения группы прочности буквы "S" (бесшовные) или
"Е" (электросварные).
Испытание гидростатическим давлением:
Все обсадные трубы на заводе в процессе изготовления
подвергаются испытаниям внутренним гидростатическим давлением. Если трубы
испытаны при давлении, превышающим указанное в технических условиях, то в
маркировке проставляется значение давления испытания в фунтах на квадратный
дюйм (psi) и ставится слово "TESTED" ("ИСПЫТАНО").
Тип резьбового соединения:
Тип резьбового соединения в маркировке обсадных труб
наносится краской, обозначение резьбы может быть полным или кратким,
фирменные резьбы обозначаются в соответствии с техническими условиями
изготовителя.
На трубах с резьбой "Батресс" за сбегом
резьбы на ниппельном конце в соответствии с требованиями API Spec 5AB
проставляется знак в виде треугольника, выбитого клеймом основанием к резьбе.
Этот знак отмечает положение муфты после ее свинчивания и закрепления при
сборке труб в колонну для спуска в скважину (рисунок 8.2).
Треугольное
клеймо ставится на обсадные трубы с резьбой треугольного профиля диаметрами
406, 473 и 508 мм на расстоянии 1,6 мм от конца сбега резьбы.
На обсадные трубы, изготовленные по техническим условиям API Spec 5AQ вместо
треугольного знака наносится краской белый поперечный поясок шириной около 10
мм длиной около 76 мм по окружности трубы. Вдоль оси трубы рядом с пояском
наносится белая полоска шириной 25 мм и длиной 300 мм, которая определяет
местоположение пояска.
1 – полоса, размером 25х102 мм, наносимая светлой
краской на конец трубы с навинченной на заводе муфтой, против треугольного
знака (относительный момент);
2 – треугольный знак;
3 – полоса, размером 25х610 мм, наносимая светлой краской
на свободный конец трубы против треугольного знака (допускается нанесение
прерывистой полосы с интервалом около 40 мм) (соединение, свинченное на
буровой);
а – соединение, свинченное механическим способом до
совмещения торца муфты с основанием треугольного знака;
б – соединение, свинченное от руки (предварительная
навертка).
Рис.8.2. Схема положения треугольного знака при
свинчивании резьбы Батресс
Маркировка муфт:
Резьба
муфт может иметь цинковое, фосфатное или оловянное покрытие, в этом случае на
муфту наносится дополнительная маркировка - буква "Т", которая
означает что момент свинчивания должен составлять 80 % от рекомендуемого для
аналогичных соединений с цинковым или другими покрытиями.
Цветная опознавательная маркировка:
В дополнение к имеющейся маркировке клеймами и краской
каждая обсадная труба должна иметь цветную опознавательную маркировку по
каждой фирме (таблицы 8.13 –8.19.), виды этой маркировки могут быть
следующие:
- окрашенный поясок или пояски вокруг тела трубы на
расстоянии не более 600 мм от муфты;
- окрашенный поясок или пояски в центре муфты;
- полная окраска наружной поверхности муфты для
обозначения группы прочности;
- специальные муфты уменьшенного диаметра наряду с
окраской наружной поверхности, обозначающей группу прочности, должны иметь
один черный поясок по центру муфты.
Дополнительная маркировка:
Технические условия АНИ издания 1987 года
предусматривают дополнительную маркировку, отражающую кооперацию при поставке
трубной продукции. Если трубы выпускаются трубопрокатными заводами с гладкими
концами, то изготовитель (Manufacturer) проставляет на них после обозначения технических
условий, в соответствии с которыми трубы изготавливаются, маркировку UF.
Предприятие-поставщик готовой продукции (Processor),
осуществляющее окончательную отделку— нарезку резьбы, высадку концов,
приварку замков, термообработку и т. д., включает в маркировку дополнительно
данные об процессах и ставит свой товарный знак.
Таблица 8.6.
Товарные знаки зарубежных фирм
Товарный знак фирмы
Наименование фирмы
Валлурек (Франция)
Маннесманн рорен верке
(ФРГ)
Кавасаки стил (Япония)
Ниппон Кокан Кабусики
(Япония)
Ниппон стил корпорейшн (Япония)
Сумитомо метал индастриз
(Япония)
В приведенных примерах маркировки труб по стандартам
АНИ товарный или фирменный знак изготовителя условно обозначен буквами
латинского алфавита "АВСО". На трубах конкретной фирмы проставляется
ее товарный знак (например, V — товарный знак фирмы "Валлурек").
ОБСАДНЫЕ ТРУБЫ группы прочности N-80
API , Spec 5A
(с 1988 г; — Spec 5CT)
Рис.9.3.Образец маркировки импортных обсадных труб
а. Маркировка труб
клеймением
АВСО — товарный или фирменный знак
N — группа прочности
Spec 5A — индекс
технических условий API
S — способ
производства
23 — масса I фута трубы, фунтов
б. Маркировка труб
краской
АВСО — товарный или фирменный знак (по
соглашению)
10,0 — длина трубы, м или футов
TESTED
— знак, свидетельствующий о гидроиспытаниях трубы
Spec
5A — индекс технических условий API (по соглашению)
5950 — давление гидроиспытания, фунтов на квадратный
дюйм
7 — наружный диаметр, дюймов или мм
23 — масса 1 фута трубы, фунтов, или толщина стенки,
мм
LCSG
— тип резьбового соединения
Q — способ
термообработки труб группы прочности
N
— группа прочности
N-80
(закалка и отпуск обозначаются буквой Q)
S — способ
производства
в. Маркировка муфт
клеймением
АВСО
— товарный или фирменный знак
Т — знак, свидетельствующий о том, что на резьбу муфты
нанесено покрытие из олова
Spec 5A — индекс
технических условий API
N — группа прочности
Q — способ
термообработки (для труб группы прочности N-80)
8.2.Технологическая оснастка обсадных
колонн
Колонные башмаки
Таблица 8.7.
Башмаки колонные типа БКМ
Типоразмер башмака
Условный диаметр оснащаемой колонны,
мм
Наружный диаметр, мм
Диаметр отверстий в насадке башмака,
мм
Высота,
мм
Масса, кг
БКМ-114
114
133
50
300
15
БКМ-146
146
166
70
298
17
БКМ-168
168
188
80
303
23
БКМ-178
178
198
90
330
30
БКМ-194
194
216
90
330
40
БКМ-245
245
270
120
378
53
БКМ-273
273
299
130
390
65
БКМ-324
324
351
160
390
85
БКМ-426
426
451
220
425
145
Обратные клапаны для обсадных
колонн
Таблица 8.8.
Дроссельные обратные клапана типа ЦКОДМ
Типоразмер клапанов
Условный диаметр обсадной колонны,
мм
Рабочее давление, МПа
Диаметр шара, мм
Наружный диаметр клапана, мм
Высота клапана, мм
ЦКОДМ-114
114
25
76
133
300
ЦКОДМ-146
146
25
76
166
360-395
ЦКОДМ-168
168
25
76
188
360-395
ЦКОДМ-178
178
25
76
198
375-388
ЦКОДМ-194
194
25
76
216
383-395
ЦКОДМ-245
245
76
76
270
400
ЦКОДМ-273
245
76
76
229
400
ЦКОДМ-324
324
10
76
351
405
ЦКОДМ-426
426
7.5
76
451
420
Центраторы
Таблица 8.9.
Жестко-упругие центраторы ЦЦ-2
Типоразмер
центратора
Радиаль-ная
нагрузка, кН
Пусковое
усилие, кН
Размеры,
мм
Масса, кг
Внутренний
диаметр
Наружный
диаметр
Высота
ЦЦ-2-114/151
8,0
4,0
116,0
210
600
6,0
ЦЦ-2
-146/216
12,0
5,0
148,0
270
600
8,4
ЦЦ-2
-168/216
12,0
5,0
172,0
292
600
9,9
ЦЦ-4-178/245
12,0
5,0
181,0
305
660
11,0
ЦЦ-4
-194/245
12,0
5,0
197,0
320
640
11,5
ЦЦ-4
-245/295
13,5
7,0
249,0
370
640
14,2
ЦЦ-4-273/320
13,5
7,0
278,0
398
640
15,2
ЦЦ-4-324/394
18,0
9,0
329,0
450
640
17,0
Примечание: жестко-упругие центраторы типа ЦЦ-2 имеют
П-образную выштамповку в средней части планок (рессор), что позволяет повысить
надёжность и обеспечивает гарантированный зазор между трубой и стенкой скважины
не менее 18 мм.
Рис.8.4. Центратор типа ЦЦ-2.
Скребки
Рис. 8.5. Скребок разъёмный
Таблица 8.10.
Скребки разъёмные
Тип
Внутренний диаметр, мм
Наружный диаметр, мм
Высота, мм
СК 146/190
146
250
190
СК 168/214
168
300
190
СК 245/295
146
400
230
Турбулизаторы
Рис. 8.6. Турбулизаторы:
а, б - с металлическими и резиновыми лопастями
Таблица 8.11.
Эластичные турбулизаторы
Типоразмер турбулизатора
Внутренний диаметр, мм
Наружный диаметр, мм
Масса, кг
ЦТ-114/151
116
170
2,0
ЦТ-146/216
148
236
3,5
ЦТ-168/216
171
236
4,5
ЦТ-178/245
181
266
5,0
ЦТ- 194/245
197
266
6,0
ЦТ-245/295
248
293
8,5
Таблица 8.12.
Жесткие
центраторы-турбулизаторы
Типоразмер турбулизатора
Внутренний диаметр, мм
Наружный диаметр, мм
ЦТГ-114/161
117
155
ЦТГ-146/216
150
206
ЦТГ-168/216
172
206
ЦТГ- 178/216
182
206
ЦТГ-194/270
198
262
ЦТГ-245/295
250
286
СКВАЖИННЫЕ ФИЛЬТРЫ
Рис. 8.7.
Фильтр скважинный типа ФС.
1- труба (каркас), 2-фильтроэлемент, 3-герметизирующий
колпачок, 4- муфта, 5 и 6 –заглушка, 7 – центратор.
Таблица 8.13.
Технические характеристики фильтров типа ФС
Параметры
Условный диаметр трубы D, мм
168
146
114
Тип резьбы
ОТТМ 168 ГОСТ 632-80 или БТС 168
ТУ390147016.40-93
ОТТМ 146 ГОСТ 632-80 или БТС 146
ТУ390147016.40-93
ОТТМ 114 ГОСТ 632-80 или НКТ 114 ГОСТ
633-80
Толщина стенки,
мм
8,9 (10,6)
8,5 (9,5)
8,6 (7)
Длина
фильтроэлемента, мм
до 5000
Длина трубы, мм
от 1000 до 13000
Зазор между
витками фильтозлемента а, мм
от 0,10 до 1,00
Количество отв.
на 1 пм фильтроэлементов, шт.
40
24
24
653*
Материал
герметизирующих колпачков
АК12М ГОСТ 1583-89
Диаметр отв. в
колпачках, мм
10,2
Наружный диаметр
муфты, не более, мм
187,7
166
133
(127)
Наружный диаметр
центратора, не более, мм
195(205)
195(205)
136(148)
Расстояние от
торца трубы до заделки фипьтрозпемента со стороны муфты, mm
по желанию заказчика
Заколонные пакеры
Рис. 8.8. Пакер типа ПДМ
Таблица 8.14.
Технические характеристики пакером типа
ПДМ
Шифр пакера
Диаметр обсадной колонны,
мм
Наружный диаметр пакера,
мм
Внутренний диаметр пакера,
мм
Длина пакера, мм
Масса пакера, кг
Длина уплотнительного
элемента пакера, мм
ПДМ146
146
177
130
3250
230
1190
ПДМ146-1
146
177
126
3320
250
1190
ПДМ146-2
146
183
126
3320
250
1190
ПДМ168-1
168.3
200
150
3250
270
1190
ПДМ168-2
168.3
198
144
3250
280
1190
ПДМ168-3
168.3
200
144
3320
300
1190
ПДМ178-1
177.8
203
155
3320
245
1190
ПДМ178-2
177.8
209
155
3320
280
1190
МУФТЫ СТУПЕНЧАТОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ
Рис. 8.10. Муфта цементировочная типа МЦП-146СМЦ
1-верхний переводник, 2-нижний
переводник, 3 –корпус, 4- цементировочные окна, 5-срезные винты, 6-ступенчатая
втулка, 7-цементировочные окна, 8-кольцо, 9-срезные штифты , 10-фиксатор,
11-раздвижные упоры ,12-выдвижные опорные вкладыши, 13-кольцо,14-срезные штифты
, 15-выдвижные упоры, 16-обратные клапаны ,17-боковые отверстия , 18
-перепускной обратный клапан , 19-технологические отверстия , 20-пробки,
21-штифты, 22-втулка, 23-срезные штифты, 24-седло.
Таблица 8.15.
Технические характеристики
цементировочных муфт типа МЦП-146СМЦ
НАИМЕНОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
МЦП-146 СМЦ-Н (нижняя)
МЦП-146 СМЦ-В (верхняя)
Наружный
диаметр, мм, не более
по корпусу
178
184
по кольцевым
выступам корпуса
184
----
по кольцевым
канавкам корпуса
---
180
Диаметр проходного
канала, мм
124(+0.4)
124(+0.4)
Длина, в рабочем
положении не более, мм
2218
2218
Внутренний
диаметр седла, образованного раздвижными упорами (обеспечивающего открытие
цементировочных окон), мм
104(+0.87)
104(+0.87)
Максимальная
рабочая температура, С
150
150
Масса в рабочем
положении, не более, кг
158
170
8.3.КОЭФФИЦИЕНТЫ ЗАПАСА ПРОЧНОСТИ ПРИ РАСЧЁТЕ ОБСАДНЫХ КОЛОНН
Избыточное
наружное давление РниZ для труб рассчитываемой секции не должны превышать
допустимого:
РниZ £ Ркр/n1
где
n1 – коэффициент запаса прочности,
Для
секций, находящихся в пределах эксплуатационного объекта n1 =
1,0-1,30 (в зависимости от устойчивости коллектора);
Для
горизонтальных скважин запас прочности на избыточное наружное давление для
части колонны, расположенной в горизонтальном участке принимается равным
1,30-1,50 (в зависимости от устойчивости коллектора).
Избыточное
внутреннее давление РвиZ для труб рассчитываемых секций не должны
превышать допустимого:
РвиZ
£ Рт/n2
где
n2 – коэффициент запаса прочности (таблица 8.16.).
Таблица 8.16.
Коэффициенты запаса прочности на внутреннее давление
Диаметр труб, мм
n2
Исполнение Б
Исполнение А
114…219
1,15
1,15
Свыше 219
1,45
1,15
Расчет на растяжение колонн
из труб с резьбой треугольного профиля производят по формуле:
вес колонны Q не должен
превышать допустимого (Q£[P]), где
[P] = Рст/n3,
n3 – коэффициент
запаса прочности (табл.8.32).
Таблица 8.17.
Значения коэффициентов запаса прочности n3
Диаметр труб, мм
Длина колонны, м
Запас прочности в вертикальной скважине n3
114…168
До 3000
1,15
Свыше 3000
1,3
178…219
До 1500
1,3
Свыше 1500
1,45
Коэффициент запаса
прочности на растяжение для обсадных колонн с треугольной резьбой на изогнутом
участке ствола определяют по формуле:
n/3
= n3 / [1- n3
λ (а0 – 0,5)],
где: n3 –коэффициент запаса прочности на растяжение, принимаемый
для вертикальной скважины;
λ
– коэффициент учитывающий влияние размеров соединения и его прочностные
характеристики (таблица 8.18);
а0 –
интенсивность искривления трубы (град/10м).
Таблица 8.18.
Величины коэффициента снижения
прочности резьбовых соединений отечественных труб с треугольной резьбой
Наружный диаметр
Группа прочности
Д
К
Е
114
0,030
0,023
0,020
146
0,040
0,030
0,027
168
0,046
0,035
0,031
178
0,050
0,038
0,033
194
0,054
0,042
0,037
245
0,074
0,054
0,050
273
0,084
0,064
0,057
Допустимую нагрузку
рассчитывают по формуле:
[P] = Рст / n/3.
Минимальные запасы прочности n3
для труб с треугольной резьбой
Таблица 8.19.
Диаметр труб, мм
Минимальное значение n3 при а0 =
0,5
114…168
1,30
178…245
1,45
273…324
1,60
Более 324
1,75
Расчет на растяжение колонн труб с резьбой трапецеидального профиля (ОТТМ,
ОТТГ, ТБО по ГОСТ 632-80) производят по разрушающей нагрузке, наименьшей из
подсчитанных, исходя из условия разрушения по телу трубы в опасном сечении, условия
выхода резьбы из сопряжения вследствие уменьшения поперечных размеров трубы от
удлинения при растяжении и условия разрушения по муфтовой части соединения в
опасном сечении.
Допустимые
значения растягивающей нагрузки [P] определяют по формуле:
[P] = Рраз/n3
где
Рраз – разрушающая нагрузка, вычисленная по формулам ВНИИБТ n3 =
1,75.
При
расчёте колонн для наклонно-направленных скважин :
-
при интенсивности искривления
скважины до 50/10 м для труб диаметром до 168 мм и до 30/10
м для труб диаметром выше 168 мм расчёт на прочность производят так же, как для
вертикальных скважин без учёта изгиба;
-
при при интенсивности искривления
скважины от 30/10 м до 50/10 м для труб диаметром выше
168 мм допускаемая нагрузка на растяжение уменьшается на 10%.
Коэффициент запаса прочности для гладкого тела трубы на изогнутом участке
ствола определяют по формуле:
n/4 = n4/ [1- n4 λ1 (а0
– 0,5)],
где: n4 –коэффициент запаса прочности на растяжение, принимаемый
для вертикальной
скважины;
λ
– коэффициент учитывающий влияние формы тела трубы и её прочностные
характеристики
(таблица 8.20);
а0 –
интенсивность искривления трубы (град/10м).
Таблица 8.20.
Величины коэффициента снижения прочности
гладкого тела трубы
Наружный диаметр
Группа прочности
Д
К
Е
114
0,028
0,021
0,019
146
0,035
0,027
0,024
168
0,041
0,031
0,028
178
0,043
0,033
0,030
194
0,047
0,036
0,032
245
0,059
0,045
0,041
273
0,066
0,050
0,046
Допустимую нагрузку рассчитывают
по формуле:
[P] = Р / n/4.
8 ОБСАДНЫЕ ТРУБЫ И КОЛОННЫ
8.1.ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБСАДНЫХ ТРУБ
ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ ОБСАДНЫЕ ТРУБЫ
Размеры труб и муфт по ГОСТ 632-80 (размеры в мм)
Таблица 8.1.
|
Наружный диаметр трубы |
Тип резьбы, размеры муфт (диаметр Д, длина Lм) |
||||||||
|
треугольная |
ОТТМ |
ОТТГ |
|||||||
|
Dн |
Lм |
Lму |
Dн |
Dс |
Lм |
Dн |
Dс |
Lм |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
114,3 |
127,0 (133,0) |
158,0 |
177,0 |
127,0 (133,0) |
123,8 |
170,0 |
127,0 (133,0) |
123,8 |
205 |
|
127,0 |
141,3 (146,0) |
165,0 |
196,0 |
141,3 (146,0) |
136,5 |
174,0 |
141,3 (146,0) |
136,5 |
210,0 |
|
139,7 |
153,7 (159,0) |
171,0 |
203,0 |
153,7 (159,0) |
149,2 |
182,0 |
153,7 (159,0) |
149,2 |
218,0 |
|
146,1 |
166,0 |
177,0 |
215.0 |
166,0 |
156,0 |
182,0 |
166,0 |
156,0 |
218,0 |
|
168,3 |
187,7 |
184,0 |
222.0 |
187,7 |
177,8 |
190,0 |
187,7 |
177,8 |
225,0 |
|
177,8 |
194,5 (198,0) |
184,0 |
228, |
194,5 (198,0) |
187,3 |
198,0 |
194,5 (198,0) |
187,3 |
234,0 |
|
193,7 |
215,9 |
190,0 |
235,0 |
215,9 |
206,4 |
206,0 |
215,9 |
206,4 |
242,0 |
|
219,1 |
244,5 |
196,0 |
254,0 |
244,5 |
231,8 |
218,0 |
244,5 |
231,8 |
254,0 |
|
244,5 |
269,9 |
196,0 |
266,0 |
269,9 |
257,2 |
218,0 |
269,9 |
257,2 |
254,0 |
|
273,1 |
298,5 |
203,0 |
- |
298,5 |
285,8 |
218,0 |
298,5 |
285,8 |
254,0 |
|
298,5 |
323,9 |
203,0 |
- |
323,9 |
- |
218,0 |
- |
- |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжение таблицы 8.1. |
|||
|
323,9 |
351,0 |
203,0 |
- |
351,0 |
- |
218.0 |
- |
- |
- |
|
339,7 |
365,1 |
203,0 |
- |
365,1 |
- |
218,0 |
- |
- |
- |
|
351,0 |
376,0 |
229,0 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
377,0 |
402,0 |
229,0 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
406,4 |
431,8 |
228,0 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
426,0 |
451,0 |
229,0 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
473,1 |
508,0 |
228,0 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
508,0 |
533,4 |
228,0 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Примечания.
1. Если значения наружного диаметра для исполнения А и Б отличаются, то для исполнения Б эти значения проставлены в скобках.
2. Муфты специальные с уменьшенным наружным диаметром (Dс) изготовляются только исполнения А.
3. Условные обозначения: Dн, Dc- соответственно диаметры нормальной и специальной (уменьшенной) муфты; Lм, Lму – соответственно длина нормальной и удлиненной муфты; Dв- наружный диаметр высаженной части раструбного конца; Lв-длина высаженной части раструбного конца.
Таблица 8.2.
Размеры и масса обсадных труб и муфт с резьбой "Батресс" по ТУ 39.0147016.40-93
|
Условный диаметр трубы, мм |
Труба |
Муфта |
|
|||||||
|
Наружный диаметр, D, мм |
Толщина стенки, S, мм |
Внутренний диаметр, d, мм |
Масса 1 п.м (кг) |
Наружный диаметр, мм |
Длина, Lм, мм |
Масса, кг
|
|
|||
|
Dн |
Dc |
|||||||||
|
Dн |
Dc |
|
||||||||
|
140 |
139,7 |
7,0 |
125,7 |
22,9 |
153,7 |
+0,8 149,2-0,2 |
235,0 |
6,42 |
4,50 |
|
|
7,7 |
124,3 |
25,1 |
|
|||||||
|
146 |
146,1 |
6,5 |
133,1 |
22,4 |
166,0 |
+0,8 156,0-0,4 |
237,0 |
9,7 |
4,90 |
|
|
7,0 |
132,1 |
24,0 |
|
|||||||
|
7,7 |
130,7 |
26,3 |
|
|||||||
|
8,5 |
129,1 |
28,8 |
|
|||||||
|
9,5 |
127,1 |
32,0 |
|
|||||||
|
10,7 |
124,7 |
35,7 |
|
|||||||
|
168 |
168,3 |
7,3 |
153,7 |
29,0 |
187,7 |
+0,8 177,8-0,2 |
244,5 |
11,1 |
5,7 |
|
|
8,0 |
152,3 |
31,6 |
|
|||||||
|
8,9 |
150,3 |
35,0 |
|
|||||||
|
10,6 |
147,1 |
41,2 |
|
|||||||
|
219 |
219,1 |
7,7 |
203,7 |
40,1 |
244,5 |
+0,8 231,8-0,4 |
269,9 |
20,9 |
10,8 |
|
|
8,9 |
201,3 |
46,1 |
|
|||||||
|
10,2 |
198,7 |
52,5 |
|
|||||||
|
245 |
244,5 |
7,9 |
228,7 |
46,1 |
269,9 |
+0,8 257,2-0,4 |
269,9 |
23,2 |
12,0 |
|
|
8,9 |
226,7 |
51,7 |
|
|||||||
|
10,0 |
224,5 |
57,8 |
|
|||||||
При использовании в одной колонне труб различных типов возможно свинчивние соединений без переводников. Сочетаемые резьбовые соединения отечественных и импортных труб приведены в таблицах 8.2.
Соединение в одной колонне труб с другими типами резьб возможно только с помощью переводников из стали соответствующей группы прочности.
Таблица 8.3.
Сочетаемость обсадных труб с резьбами различных типов
|
Тип резьбы ниппеля |
Тип резьбы муфты |
|
Соединения с треугольной резьбой |
|
|
Короткая (ГОСТ 632-80) |
Короткая (стандарты 5А, 5АХ АНИ) Удлиненная (ГОСТ 632-80 и стандарты 5А и 5АХАНИ) |
|
Удлиненная (ГОСТ 632-80) |
Удлиненная (стандарты 5А и 5АХ АНИ) |
|
Соединения с трапецеидальной резьбой |
|
|
ОТТМ |
ОТТГ, ТБО |
|
ОТТГ, ТБО |
ОТТМ* |
Примечание:
* При наличии уплотнительного конического пояска трубы конец сбега резьбы ниппельного конца должен не доходить до торца муфты ОТТМ не менее чем на 10,1 мм (2 нитки). Без уплотнительного конического пояска (при его удалении) сворачивать как трубы ОТТМ.
Практические рекомендации по свинчиванию обсадных труб
с резьбовыми соединениями ОТТМ-БАТРЕСС
(рекомендации АНО ЦНИС «Трубы –нефть»)
- Профиль резьбы, шаг, конусность и длина резьбы с полным профилем у резьб ОТТМ и Батресс идентичны.
- Длина резьбы с неполным профилем у ОТТМ –32 мм, у Батресс –50 мм. Длина муфты Батресс на 52-55 мм длиннее чем у ОТТМ.
- Сбег резьбы у Батресс выполнен с конусностью резьбы, сбег резьбы ОТТМ (lсб=10мм) выполнен с более высокой конусностью.
- Запрещается свинчивание ниппеля ОТТМ с муфтой Батресс при спуске обсадных колонн из-за опасности расклинивания муфты при заходе сбега резьбы ниппеля в начало резьбы муфты.
- Разрешается свинчивать ниппель Батресс с муфтой ОТТМ, при этом после свинчивания ручным ключом (Мсв =20 кгс*м) остаются свободными 6-7 ниток резьбы ниппеля (натяг 30-35 мм). После этого производится докрепление АКБ или другими ключами на три оборота (15± 0,5 мм).
- При необходимости перехода при спуске колонны с муфты с резьбой Батресс на ниппель ОТТМ, производят отворот муфты Батрсесс и наворот на ниппель Батресс муфты ОТТМ по п.5. Переходную трубу можно изготавливать перед спуском колонны.
МАРКИРОВКА ОБСАДНЫХ ТРУБ
Таблица 8.4.
Товарные знаки отечественных заводов-изготовителей труб
нефтяного сортамента, Украины, Грузии, Азербайджана
|
Товарный знак |
Наименование завода - изготовителя |
|
|
Синарский трубный завод (СинТЗ) |
|
|
Челябинский трубопрокатный завод ЧТпЗ |
|
|
Нижнеднепровский трубопрокатный завод им. К. Либкнехта (НТЗ) |
|
|
Таганрогский металлургичесий завод (ТМЗ)* |
|
|
Северский трубный завод им. Меркулова (СевТЗ) |
|
|
Выксунский металлургический завод (ВМЗ) |
|
|
Мариупольский металлургический комбинат (ММК) |
|
|
Первоуральский Новотрубный завод (ПНТЗ) |
|
|
Азербайджанский трубопрокатный завод (АзТЗ) |
|
|
Руставский металлургический завод (РМЗ) |
|
|
Никопольский Южнотрубный завод (ЮТЗ) |
Образец маркировки отечественных труб приведен ниже, в нём дано представление о расположении знаков маркировки, наносимых клеймами и краской, в том числе цветных опознавательных поясков.
Таганрогский металлургический завод ОБСАДНЫЕ ТРУБЫ по ГОСТ 632-80
Рис.8.1. Образец маркировки отечественных обсадных труб
а. Маркировка труб клеймением
168 - условный диаметр трубы, мм
* - клеймо ОТК (а или о, или н)
352 - номер трубы
V - месяц изготовления
718 - номер плавки
88 - год изготовления
Д - группа прочности
251 - номер партии термообработки (кроме труб группы прочности Д)
89 - толщина стенки, мм. (без запятой)
Т - товарный знак завода
б. Маркировка труб краской
168 — условный диаметр трубы, мм
Т — товарный знак завода
Д — группа прочности
Смазка УС-1 — обозначение герметика (обозначается смазка УС и лента ФУМ, при использовании смазок Р-2 и Р-402 маркировка не наносится)
89 — толщина стенки, мм (без запятой)
935 — длина трубы, см
Примечания:
1. Трубы 2-го сорта маркируются дополнительно: над обозначением группы прочности ставится клеймо "2С", а за товарным знаком наносятся краской два белых пояска шириной 50—80 мм. Нормативно-техническими документами Миннефтепрома запрещено спускать в скважину трубы 2-го сорта.
2. На трубах исполнения А в маркировке краской после длины трубы наносится вил исполнения (А) и фактическая масса трубы в кг.
3. Дополнительно наносится маркировка краской следующего содержания: красный поясок на предохранительном кольце обозначает трапецеидальную резьбу; цветовые пояски на трубе шириной 50—80 мм обозначают исполнение А (желтый) и трапецеидальную резьбу (белый); цветные пояски на трубе шириной 150—200 мм обозначают группу прочности К (голубой), Е (белый) и Л (красный), на трубы группы прочности Д пояска не наносятся; белый поясок шириной 50—80 мм на муфте обозначает резьбу ОПТ.
ИМПОРТНЫЕ ТРУБЫ
В соответствии с требованиями стандартов АНИ на каждую обсадную трубу и муфту изготовитель должен наносить клеймами и краской знаки маркировки, также дополнительно наносится цветная опознавательная маркировка для обозначения группы прочности, а в некоторых случаях - назначения труб.
Прочность материла:
В технических условиях АНИ введено кодирование прочности материала с помощью букв латинского алфавита и 2-х или 3-х значного числа. Число в обозначении группы прочности показывает значение предела текучести в тысячах фунтов на квадратный дюйм (Kpsi), если имеется тип стали, то он маркируется цифрой после обозначения группы прочности или цифрами, характеризующими содержание хрома в процентах (нержавеющая сталь по API Spec 5AC).
Толщина стенки труб:
В технических условиях АНИ имеется показатель "номинальная масса", выраженный в фунтах на фут длины. Этот показатель используется вместо значения толщины стенки при оформлении заказа и при маркировке труб, для перевода с английской системы единиц в мм можно использовать таблицу 9.3.
Номинальная масса, указанная в маркировке в фунтах на один фут длины, приблизительно равна расчетной массе тела обсадной трубы с учетом массы муфты и нарезки концов.
Таблица 8.5.
Зависимость между номинальной массой обсадных труб и толщиной стенки *
|
Диаметр трубы, дюймы (мм) |
|||||||||
|
4 1/2 (114,3) |
5 (127,0) |
5 1/2 (139,7) |
6 5/8 (168,3) |
7 (177,8) |
7 5/8 (193,7) |
8 5/8 (219,1) |
9 5/8 (244,5) |
10 3/4 (273,0) |
13 3/8 (339,7) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9,50 5,21 |
11,50 5,59 |
14,00 6,20 |
20,00 7,32 |
17,00 5,87 |
24,00 7,62 |
24,00 6,71 |
32,30 7,92 |
32,75 7,09 |
48,00 8,38 |
|
10,50 5,69 |
13,00 6,43 |
15,50 6,98 |
24,00 8,94 |
20,00 6,91 |
26,40 8,33 |
28,00 7,72 |
36,00 8,94 |
40,50 8,89 |
54,50 9,65 |
|
11,60 6,35 |
15,00 7,52 |
17,00 7,72 |
28,00 10,59 |
23,00 8,05 |
29,70 9,52 |
32,00 8,94 |
40,00 10,03 |
45,50 10,16 |
61,00 10,92 |
|
13,50 7,37 |
18,00 9,19 |
20,00 9,17 |
32,00 12,06 |
26,00 9,19 |
33,70 10,92 |
36,00 10,16 |
43,50 11,05 |
51,00 11,43 |
68,00 12,19 |
|
15,10 8,56 |
21,40 11,10 |
23,00 10,54 |
- |
29,00 10,36 |
39,00 12,70 |
40,00 11,43 |
47,00 11,99 |
55,50 12,57 |
72,00 13,06 |
|
- |
23,20 12,14 |
- |
- |
32,00 11,51 |
42,00 14,27 |
44,00 12,70 |
53,50 13,84 |
60,70 13,84 |
- |
|
- |
24,10 12,70 |
- |
- |
35,00 12,65 |
45,30 15,11 |
49,00 14,15 |
- |
65,70 15,11 |
- |
|
- |
- |
- |
- |
38,00 13,72 |
47,10 15,86 |
- |
- |
- |
- |
* В числителе приведена номинальная масса (фунтов на фут),
в знаменателе - толщина стенки (мм).
Процесс производства:
Обсадные трубы могут изготавливаться бесшовными или электросварными. В зависимости от этого на теле трубы клеймом или краской наносится после обозначения группы прочности буквы "S" (бесшовные) или "Е" (электросварные).
Испытание гидростатическим давлением:
Все обсадные трубы на заводе в процессе изготовления подвергаются испытаниям внутренним гидростатическим давлением. Если трубы испытаны при давлении, превышающим указанное в технических условиях, то в маркировке проставляется значение давления испытания в фунтах на квадратный дюйм (psi) и ставится слово "TESTED" ("ИСПЫТАНО").
Тип резьбового соединения:
Тип резьбового соединения в маркировке обсадных труб наносится краской, обозначение резьбы может быть полным или кратким, фирменные резьбы обозначаются в соответствии с техническими условиями изготовителя.
На трубах с резьбой "Батресс" за сбегом резьбы на ниппельном конце в соответствии с требованиями API Spec 5AB проставляется знак в виде треугольника, выбитого клеймом основанием к резьбе. Этот знак отмечает положение муфты после ее свинчивания и закрепления при сборке труб в колонну для спуска в скважину (рисунок 8.2).
Треугольное клеймо ставится на обсадные трубы с резьбой треугольного профиля диаметрами 406, 473 и 508 мм на расстоянии 1,6 мм от конца сбега резьбы.
На обсадные трубы, изготовленные по техническим условиям API Spec 5AQ вместо треугольного знака наносится краской белый поперечный поясок шириной около 10 мм длиной около 76 мм по окружности трубы. Вдоль оси трубы рядом с пояском наносится белая полоска шириной 25 мм и длиной 300 мм, которая определяет местоположение пояска.
|
1 – полоса, размером 25х102 мм, наносимая светлой краской на конец трубы с навинченной на заводе муфтой, против треугольного знака (относительный момент);
2 – треугольный знак;
3 – полоса, размером 25х610 мм, наносимая светлой краской на свободный конец трубы против треугольного знака (допускается нанесение прерывистой полосы с интервалом около 40 мм) (соединение, свинченное на буровой);
а – соединение, свинченное механическим способом до совмещения торца муфты с основанием треугольного знака;
б – соединение, свинченное от руки (предварительная навертка).
Рис.8.2. Схема положения треугольного знака при свинчивании резьбы Батресс
Маркировка муфт:
Резьба муфт может иметь цинковое, фосфатное или оловянное покрытие, в этом случае на муфту наносится дополнительная маркировка - буква "Т", которая означает что момент свинчивания должен составлять 80 % от рекомендуемого для аналогичных соединений с цинковым или другими покрытиями.
Цветная опознавательная маркировка:
В дополнение к имеющейся маркировке клеймами и краской каждая обсадная труба должна иметь цветную опознавательную маркировку по каждой фирме (таблицы 8.13 –8.19.), виды этой маркировки могут быть следующие:
- окрашенный поясок или пояски вокруг тела трубы на расстоянии не более 600 мм от муфты;
- окрашенный поясок или пояски в центре муфты;
- полная окраска наружной поверхности муфты для обозначения группы прочности;
- специальные муфты уменьшенного диаметра наряду с окраской наружной поверхности, обозначающей группу прочности, должны иметь один черный поясок по центру муфты.
Дополнительная маркировка:
Технические условия АНИ издания 1987 года предусматривают дополнительную маркировку, отражающую кооперацию при поставке трубной продукции. Если трубы выпускаются трубопрокатными заводами с гладкими концами, то изготовитель (Manufacturer) проставляет на них после обозначения технических условий, в соответствии с которыми трубы изготавливаются, маркировку UF. Предприятие-поставщик готовой продукции (Processor), осуществляющее окончательную отделку— нарезку резьбы, высадку концов, приварку замков, термообработку и т. д., включает в маркировку дополнительно данные об процессах и ставит свой товарный знак.
Таблица 8.6.
Товарные знаки зарубежных фирм
|
Товарный знак фирмы |
Наименование фирмы |
|
|
Валлурек (Франция) |
|
|
Маннесманн рорен верке (ФРГ) |
|
|
Кавасаки стил (Япония) |
|
|
Ниппон Кокан Кабусики (Япония) |
|
|
Ниппон стил корпорейшн (Япония)
|
|
|
Сумитомо метал индастриз (Япония) |
В приведенных примерах маркировки труб по стандартам АНИ товарный или фирменный знак изготовителя условно обозначен буквами латинского алфавита "АВСО". На трубах конкретной фирмы проставляется ее товарный знак (например, V — товарный знак фирмы "Валлурек").
ОБСАДНЫЕ ТРУБЫ группы прочности N-80 API , Spec 5A (с 1988 г; — Spec 5CT)
Рис.9.3.Образец маркировки импортных обсадных труб
а. Маркировка труб клеймением
АВСО — товарный или фирменный знак
N — группа прочности
Spec 5A — индекс технических условий API
S — способ производства
23 — масса I фута трубы, фунтов
б. Маркировка труб краской
АВСО — товарный или фирменный знак (по соглашению)
10,0 — длина трубы, м или футов
TESTED — знак, свидетельствующий о гидроиспытаниях трубы
Spec 5A — индекс технических условий API (по соглашению)
5950 — давление гидроиспытания, фунтов на квадратный дюйм
7 — наружный диаметр, дюймов или мм
23 — масса 1 фута трубы, фунтов, или толщина стенки, мм
LCSG — тип резьбового соединения
Q — способ термообработки труб группы прочности
N — группа прочности
N-80 (закалка и отпуск обозначаются буквой Q)
S — способ производства
в. Маркировка муфт клеймением
АВСО — товарный или фирменный знак
Т — знак, свидетельствующий о том, что на резьбу муфты нанесено покрытие из олова
Spec 5A — индекс технических условий API
N — группа прочности
Q — способ термообработки (для труб группы прочности N-80)
8.2.Технологическая оснастка обсадных колонн
Колонные башмаки
Таблица 8.7.
Башмаки колонные типа БКМ
|
Типоразмер башмака
|
Условный диаметр оснащаемой колонны, мм |
Наружный диаметр, мм
|
Диаметр отверстий в насадке башмака, мм |
Высота, мм
|
Масса, кг
|
|
БКМ-114 |
114 |
133 |
50 |
300 |
15 |
|
БКМ-146 |
146 |
166 |
70 |
298 |
17 |
|
БКМ-168 |
168 |
188 |
80 |
303 |
23 |
|
БКМ-178 |
178 |
198 |
90 |
330 |
30 |
|
БКМ-194 |
194 |
216 |
90 |
330 |
40 |
|
БКМ-245 |
245 |
270 |
120 |
378 |
53 |
|
БКМ-273 |
273 |
299 |
130 |
390 |
65 |
|
БКМ-324 |
324 |
351 |
160 |
390 |
85 |
|
БКМ-426 |
426 |
451 |
220 |
425 |
145 |
Обратные клапаны для обсадных колонн
Таблица 8.8.
Дроссельные обратные клапана типа ЦКОДМ
|
Типоразмер клапанов
|
Условный диаметр обсадной колонны, мм |
Рабочее давление, МПа
|
Диаметр шара, мм
|
Наружный диаметр клапана, мм |
Высота клапана, мм
|
|
ЦКОДМ-114 |
114 |
25 |
76 |
133 |
300 |
|
ЦКОДМ-146 |
146 |
25 |
76 |
166 |
360-395 |
|
ЦКОДМ-168 |
168 |
25 |
76 |
188 |
360-395 |
|
ЦКОДМ-178 |
178 |
25 |
76 |
198 |
375-388 |
|
ЦКОДМ-194 |
194 |
25 |
76 |
216 |
383-395 |
|
ЦКОДМ-245 |
245 |
76 |
76 |
270 |
400 |
|
ЦКОДМ-273 |
245 |
76 |
76 |
229 |
400 |
|
ЦКОДМ-324 |
324 |
10 |
76 |
351 |
405 |
|
ЦКОДМ-426 |
426 |
7.5 |
76 |
451 |
420 |
Центраторы
Таблица 8.9.
Жестко-упругие центраторы ЦЦ-2
|
Типоразмер центратора |
Радиаль-ная нагрузка, кН |
Пусковое усилие, кН |
Размеры, мм |
Масса, кг |
||
|
Внутренний диаметр |
Наружный диаметр |
Высота |
||||
|
ЦЦ-2-114/151 |
8,0 |
4,0 |
116,0 |
210 |
600 |
6,0 |
|
ЦЦ-2 -146/216 |
12,0 |
5,0 |
148,0 |
270 |
600 |
8,4 |
|
ЦЦ-2 -168/216 |
12,0 |
5,0 |
172,0 |
292 |
600 |
9,9 |
|
ЦЦ-4-178/245 |
12,0 |
5,0 |
181,0 |
305 |
660 |
11,0 |
|
ЦЦ-4 -194/245 |
12,0 |
5,0 |
197,0 |
320 |
640 |
11,5 |
|
ЦЦ-4 -245/295 |
13,5 |
7,0 |
249,0 |
370 |
640 |
14,2 |
|
ЦЦ-4-273/320 |
13,5 |
7,0 |
278,0 |
398 |
640 |
15,2 |
|
ЦЦ-4-324/394 |
18,0 |
9,0 |
329,0 |
450 |
640 |
17,0 |
Примечание: жестко-упругие центраторы типа ЦЦ-2 имеют П-образную выштамповку в средней части планок (рессор), что позволяет повысить надёжность и обеспечивает гарантированный зазор между трубой и стенкой скважины не менее 18 мм.
Рис.8.4. Центратор типа ЦЦ-2.
Скребки
Рис. 8.5. Скребок разъёмный
Таблица 8.10.
Скребки разъёмные
|
Тип |
Внутренний диаметр, мм |
Наружный диаметр, мм |
Высота, мм |
|
СК 146/190 |
146 |
250 |
190 |
|
СК 168/214 |
168 |
300 |
190 |
|
СК 245/295 |
146 |
400 |
230 |
Турбулизаторы
Рис. 8.6. Турбулизаторы:
а, б - с металлическими и резиновыми лопастями
Таблица 8.11.
Эластичные турбулизаторы
|
Типоразмер турбулизатора |
Внутренний диаметр, мм |
Наружный диаметр, мм |
Масса, кг |
|
ЦТ-114/151 |
116 |
170 |
2,0 |
|
ЦТ-146/216 |
148 |
236 |
3,5 |
|
ЦТ-168/216 |
171 |
236 |
4,5 |
|
ЦТ-178/245 |
181 |
266 |
5,0 |
|
ЦТ- 194/245 |
197 |
266 |
6,0 |
|
ЦТ-245/295 |
248 |
293 |
8,5 |
Таблица 8.12.
Жесткие центраторы-турбулизаторы
|
Типоразмер турбулизатора |
Внутренний диаметр, мм |
Наружный диаметр, мм |
|
ЦТГ-114/161 |
117 |
155 |
|
ЦТГ-146/216 |
150 |
206 |
|
ЦТГ-168/216 |
172 |
206 |
|
ЦТГ- 178/216 |
182 |
206 |
|
ЦТГ-194/270 |
198 |
262 |
|
ЦТГ-245/295 |
250 |
286 |
СКВАЖИННЫЕ ФИЛЬТРЫ
Рис. 8.7. Фильтр скважинный типа ФС.
1- труба (каркас), 2-фильтроэлемент, 3-герметизирующий колпачок, 4- муфта, 5 и 6 –заглушка, 7 – центратор.
Таблица 8.13.
Технические характеристики фильтров типа ФС
|
Параметры |
Условный диаметр трубы D, мм |
||
|
168 |
146 |
114 |
|
|
Тип резьбы |
ОТТМ 168 ГОСТ 632-80 или БТС 168 ТУ390147016.40-93 |
ОТТМ 146 ГОСТ 632-80 или БТС 146 ТУ390147016.40-93 |
ОТТМ 114 ГОСТ 632-80 или НКТ 114 ГОСТ 633-80 |
|
Толщина стенки, мм |
8,9 (10,6) |
8,5 (9,5) |
8,6 (7) |
|
Длина фильтроэлемента, мм |
до 5000 |
||
|
Длина трубы, мм |
от 1000 до 13000 |
||
|
Зазор между витками фильтозлемента а, мм |
от 0,10 до 1,00 |
||
|
Количество отв. на 1 пм фильтроэлементов, шт. |
40 |
24 |
24 653* |
|
Материал герметизирующих колпачков |
АК12М ГОСТ 1583-89 |
||
|
Диаметр отв. в колпачках, мм |
10,2 |
||
|
Наружный диаметр муфты, не более, мм |
187,7 |
166 |
133 (127) |
|
Наружный диаметр центратора, не более, мм |
195(205) |
195(205) |
136(148) |
|
Расстояние от торца трубы до заделки фипьтрозпемента со стороны муфты, mm |
по желанию заказчика |
||
Заколонные пакеры
Рис. 8.8. Пакер типа ПДМ
Таблица 8.14.
Технические характеристики пакером типа ПДМ
|
Шифр пакера |
Диаметр обсадной колонны, мм |
Наружный диаметр пакера, мм |
Внутренний диаметр пакера, мм |
Длина пакера, мм |
Масса пакера, кг |
Длина уплотнительного элемента пакера, мм |
|
ПДМ146 |
146 |
177 |
130 |
3250 |
230 |
1190 |
|
ПДМ146-1 |
146 |
177 |
126 |
3320 |
250 |
1190 |
|
ПДМ146-2 |
146 |
183 |
126 |
3320 |
250 |
1190 |
|
ПДМ168-1 |
168.3 |
200 |
150 |
3250 |
270 |
1190 |
|
ПДМ168-2 |
168.3 |
198 |
144 |
3250 |
280 |
1190 |
|
ПДМ168-3 |
168.3 |
200 |
144 |
3320 |
300 |
1190 |
|
ПДМ178-1 |
177.8 |
203 |
155 |
3320 |
245 |
1190 |
|
ПДМ178-2 |
177.8 |
209 |
155 |
3320 |
280 |
1190 |
МУФТЫ СТУПЕНЧАТОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ
Рис. 8.10. Муфта цементировочная типа МЦП-146СМЦ
1-верхний переводник, 2-нижний переводник, 3 –корпус, 4- цементировочные окна, 5-срезные винты, 6-ступенчатая втулка, 7-цементировочные окна, 8-кольцо, 9-срезные штифты , 10-фиксатор, 11-раздвижные упоры ,12-выдвижные опорные вкладыши, 13-кольцо,14-срезные штифты , 15-выдвижные упоры, 16-обратные клапаны ,17-боковые отверстия , 18 -перепускной обратный клапан , 19-технологические отверстия , 20-пробки, 21-штифты, 22-втулка, 23-срезные штифты, 24-седло.
Таблица 8.15.
Технические характеристики цементировочных муфт типа МЦП-146СМЦ
|
НАИМЕНОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ |
МЦП-146 СМЦ-Н (нижняя) |
МЦП-146 СМЦ-В (верхняя) |
|
Наружный диаметр, мм, не более |
|
|
|
по корпусу |
178 |
184 |
|
по кольцевым выступам корпуса |
184 |
---- |
|
по кольцевым канавкам корпуса |
--- |
180 |
|
Диаметр проходного канала, мм |
124(+0.4) |
124(+0.4) |
|
Длина, в рабочем положении не более, мм |
2218 |
2218 |
|
Внутренний диаметр седла, образованного раздвижными упорами (обеспечивающего открытие цементировочных окон), мм |
104(+0.87) |
104(+0.87) |
|
Максимальная рабочая температура, С |
150 |
150 |
|
Масса в рабочем положении, не более, кг |
158 |
170 |
8.3.КОЭФФИЦИЕНТЫ ЗАПАСА ПРОЧНОСТИ ПРИ РАСЧЁТЕ ОБСАДНЫХ КОЛОНН
Избыточное наружное давление РниZ для труб рассчитываемой секции не должны превышать допустимого:
РниZ £ Ркр/n1
где n1 – коэффициент запаса прочности,
Для секций, находящихся в пределах эксплуатационного объекта n1 = 1,0-1,30 (в зависимости от устойчивости коллектора);
Для горизонтальных скважин запас прочности на избыточное наружное давление для части колонны, расположенной в горизонтальном участке принимается равным 1,30-1,50 (в зависимости от устойчивости коллектора).
Избыточное внутреннее давление РвиZ для труб рассчитываемых секций не должны превышать допустимого:
РвиZ £ Рт/n2
где n2 – коэффициент запаса прочности (таблица 8.16.).
Таблица 8.16.
Коэффициенты запаса прочности на внутреннее давление
|
Диаметр труб, мм |
n2 |
|
|
Исполнение Б |
Исполнение А |
|
|
114…219 |
1,15 |
1,15 |
|
Свыше 219 |
1,45 |
1,15 |
Расчет на растяжение колонн из труб с резьбой треугольного профиля производят по формуле:
вес колонны Q не должен превышать допустимого (Q£[P]), где
[P] = Рст/n3,
n3 – коэффициент запаса прочности (табл.8.32).
Таблица 8.17.
Значения коэффициентов запаса прочности n3
|
Диаметр труб, мм |
Длина колонны, м |
Запас прочности в вертикальной скважине n3 |
|
114…168 |
До 3000 |
1,15 |
|
Свыше 3000 |
1,3 |
|
|
178…219 |
До 1500 |
1,3 |
|
Свыше 1500 |
1,45 |
Коэффициент запаса прочности на растяжение для обсадных колонн с треугольной резьбой на изогнутом участке ствола определяют по формуле:
n/3 = n3 / [1- n3 λ (а0 – 0,5)],
где: n3 –коэффициент запаса прочности на растяжение, принимаемый для вертикальной скважины;
λ – коэффициент учитывающий влияние размеров соединения и его прочностные характеристики (таблица 8.18);
а0 – интенсивность искривления трубы (град/10м).
Таблица 8.18.
Величины коэффициента снижения прочности резьбовых соединений отечественных труб с треугольной резьбой
|
Наружный диаметр |
Группа прочности |
||
|
Д |
К |
Е |
|
|
114 |
0,030 |
0,023 |
0,020 |
|
146 |
0,040 |
0,030 |
0,027 |
|
168 |
0,046 |
0,035 |
0,031 |
|
178 |
0,050 |
0,038 |
0,033 |
|
194 |
0,054 |
0,042 |
0,037 |
|
245 |
0,074 |
0,054 |
0,050 |
|
273 |
0,084 |
0,064 |
0,057 |
Допустимую нагрузку рассчитывают по формуле:
[P] = Рст / n/3.
Минимальные запасы прочности n3
для труб с треугольной резьбой
Таблица 8.19.
|
Диаметр труб, мм |
Минимальное значение n3 при а0 = 0,5 |
|
114…168 |
1,30 |
|
178…245 |
1,45 |
|
273…324 |
1,60 |
|
Более 324 |
1,75 |
Расчет на растяжение колонн труб с резьбой трапецеидального профиля (ОТТМ, ОТТГ, ТБО по ГОСТ 632-80) производят по разрушающей нагрузке, наименьшей из подсчитанных, исходя из условия разрушения по телу трубы в опасном сечении, условия выхода резьбы из сопряжения вследствие уменьшения поперечных размеров трубы от удлинения при растяжении и условия разрушения по муфтовой части соединения в опасном сечении.
Допустимые значения растягивающей нагрузки [P] определяют по формуле:
[P] = Рраз/n3
где Рраз – разрушающая нагрузка, вычисленная по формулам ВНИИБТ n3 = 1,75.
При расчёте колонн для наклонно-направленных скважин :
- при интенсивности искривления скважины до 50/10 м для труб диаметром до 168 мм и до 30/10 м для труб диаметром выше 168 мм расчёт на прочность производят так же, как для вертикальных скважин без учёта изгиба;
- при при интенсивности искривления скважины от 30/10 м до 50/10 м для труб диаметром выше 168 мм допускаемая нагрузка на растяжение уменьшается на 10%.
Коэффициент запаса прочности для гладкого тела трубы на изогнутом участке ствола определяют по формуле:
n/4 = n4/ [1- n4 λ1 (а0 – 0,5)],
где: n4 –коэффициент запаса прочности на растяжение, принимаемый для вертикальной
скважины;
λ – коэффициент учитывающий влияние формы тела трубы и её прочностные
характеристики (таблица 8.20);
а0 – интенсивность искривления трубы (град/10м).
Таблица 8.20.
Величины коэффициента снижения прочности
гладкого тела трубы
|
Наружный диаметр |
Группа прочности |
||
|
Д |
К |
Е |
|
|
114 |
0,028 |
0,021 |
0,019 |
|
146 |
0,035 |
0,027 |
0,024 |
|
168 |
0,041 |
0,031 |
0,028 |
|
178 |
0,043 |
0,033 |
0,030 |
|
194 |
0,047 |
0,036 |
0,032 |
|
245 |
0,059 |
0,045 |
0,041 |
|
273 |
0,066 |
0,050 |
0,046 |
Допустимую нагрузку рассчитывают по формуле:
[P] = Р / n/4.