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
16 РАЗДЕЛ. ТРУБЫ НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫЕ
16.1. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
ОТЕЧЕСТВЕННЫХ НКТ
Отечественной промышленностью изготавливаются
насосно-компрес-сорные трубы следующих конструкций:
§
муфтовые
гладкие с конической резьбой треугольного профиля (ГОСТ 633 — 80), изображенные на рис. 16.1. а
§
муфтовые
гладкие высокогерметичные с конической резьбой трапецеидального профиля (тип НКМ по ГОСТ 633 — 80),
изображенные на рис. 16.1.б.
§
муфтовые гладкие с конической резьбой треугольного профиля с повышенной пластичностью
и хладостойкостью (ТУ 14-3-1282 — 84), изображенные на рис. 16.1. в;
Рис. 16.1. Трубы насосно-компрессорные
муфтовые гладкие:
а — с конической резьбой треугольного профиля; б — с конической
резьбой трапецеидального
профиля и уплотнителъным пояском; в — с конической резьбой треугольного профиля
с повышенной пластичностью и хладостойкостью;
г — с конической резьбой треугольного профиля с узлом уплотнения из полимерного материала
§
муфтовые
гладкие с конической резьбой треугольного профиля с узлом уплотнения из
полимерного материала (ТУ 14-3-1534 — 87), изображенные на рис.16.1. г.
Изготовители: Синарский трубный завод (СинТЗ), Первоуральский новотрубный завод (ПНТЗ).
Трубы насосно-компрессорные гладкие с конической резьбой
треугольного профиля (ГОСТ
633 — 80). В соединении труб с треугольной резьбой применяется резьба конусностью 1:16 с углом профиля 60°. Прочность соединения до 70 % от прочности тела трубы.
Посадка резьбы осуществляется по боковым
сторонам профиля. Герметичность соединения создается уплотнением в зазорах
резьбовой смазки при свинчивании механическим способом.
Трубы насосно-компрессорные типа НКМ гладкие высокогерметичные с резьбой
трапецеидального профиля (ГОСТ 633 — 80) характеризуются равной прочностью
резьбового соединения с телом трубы и высокой герметичностью.
Равнопрочность конструкции труб достигается
применением упорной резьбы трапецеидального профиля с наклоном сторон 3 и
30°. Герметичность соединения обеспечивается коническим и торцевым уплотнением типа металл-металл.
Увеличенный шаг резьбы позволяет ускорить сборку соединения в 2,5 раза по сравнению с
треугольной резьбой. Гладкий проходной канал трубы и торцевое уплотнение
позволяют уменьшить гидравлические потери, частично препятствующие отложению солей и
парафина, уменьшают
коррозионный износ соединения.
Трубы насосно-компрессорные гладкие с резьбой треугольного профиля
с повышенной пластичностью и хладостойкостью (ТУ 14-3-1282 — 84) изготавливаются в соответствии с
требованиями ГОСТ 633 — 80 (исполнение Б) из стали группы прочности Д,
обработанной (рафинированной) синтетическим шлаком.
Повышение
пластичности достигается рафинированием, снижающим общее содержание серы и
фосфора, а также неметаллических включений.
Рафинирование
стали снижает склонность материала труб к общей коррозии.
Эксплуатационная
долговечность труб на 40 % выше, чем труб по ГОСТ 633-80.
Технические
характеристики материала труб
Временное
сопротивление ст„, МПа, не менее........... 655
Предел текучести от,
МПа, не менее........................... 379
Относительное
удлинение б5, %, не менее.................. 20
Ударная вязкость при
температуре —60 °С, кгс-м/см 4
Трубы насосно-компрессорные гладкие с резьбой треугольного профиля и узлом уплотнения из полимерного материала (ТУ 14-3-1534-87)
изготавливаются
в соответствии с требованиями ГОСТ 633-80. На муфтах выполняются проточки
для установки уплотнительных колец из полимерного материала (фторопласт-4), которые
не теряют своих эксплуатационных свойств после 4 —5-кратного свинчивания при температуре
от - 60 до + 200 °С. Размеры и местоположение проточек для размещения
уплотнительных колец обеспечивают высокую герметичность соединения за счет
деформации кольца и заполнения им имеющихся зазоров на длине канавки при свинчивании.
Применение полимерных колец (барьер для коррозионного агента) уменьшает
коррозионный износ резьбы.
Эксплуатационные характеристики труб
аналогичны трубам по ГОСТ 633-80.
В ряде производственных объединений и предприятий созданы
производственные мощности, отработана технология и освоен выпуск
насосно-компрессорных труб с покрытиями различного типа и труб из коррозион-ностойких
материалов, например полимерно-металлических.
Разработчик:
ОАО « ВНИИТнефть».
Изготовители: ЗАО «
ПОЛИМЕРМАШ» и др.
Для внедрения технологии добычи высоковязких нефтей с
использованием
метода закачки теплоносителей в пласт, специалистами АО «Уд-муртнефть» и АО
«Вакууммаш» разработана конструкция термоизолированных труб типа ТТ
89/50 (рис.16.2) со следующими характеристиками.
Техническая
характеристика термоизолированных труб типа ТТ 89/50
Диаметр наружный, мм.......................................... 89
Условный проход, мм............................................ 38
Тип присоединительной
резьбы............................ НКМ-89
Рабочая температура,
"С....................................... 323
Рабочее давление, МПа.......................................... 16
Тип изоляции.......................................................... Экранно-вакуумный
Потери температуры на
1000 м, °С...................... 27
Примечание: При испытаниях опытной
партии потери составили 22 °С.
Рис. 16.2. Труба
насосно-компрессорная термоизолированная:
/ — изоляция
экранно-вакуумная; 2 — труба наружная; 3 — труба внутренняя; 4 — муфта
Эти же трубы и такой конструкции могут применяться при
строительстве
скважин на месторождениях, в разрезе которых имеются отложения
многолетнемерзлых пород для предупреждения их растепления в период эксплуатации скважин.
Освоен выпуск труб с различными покрытиями и другими изготовителями России.
Изготовитель:
АО « Удмуртнефть» — трубы ТТ 89/50.
В настоящее время отечественной промышленностью
предлагаются по заявкам потребителей насосно-компрессорные трубы из легких сплавов под шифром ЛНКТ.
16.1.1. МАРКИРОВКА
НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ
Маркировка труб должна соответствовать ГОСТ 10692-80 со следующими
дополнениями:
1.
На
каждой трубе на расстоянии 0,4 – 0,6 м от ее конца, снабженного муфтой (или
раструбного конца труб НКБ) должна быть четко нанесена маркировка ударным
способом или накаткой
-
условный
диаметр трубы в миллиметрах;
-
номер
трубы;
-
группа
прочности;
-
толщина
стенки в миллиметрах (для труб с условным диаметром 73 и 89 мм) ;
-
наименование
или товарный знак предприятия - изготовителя;
-
месяц и
год выпуска..
Место нанесения маркировки должно быть обведено или
подчеркнуто устойчивой светлой краской. Высота знаков маркировки должна быть 5
– 8 мм.
2.
Рядом с маркировкой ударным
способом или накаткой на каждой трубе должна быть нанесена маркировка
устойчивой светлой краской:
-
условный диаметр трубы в
миллиметрах;
-
группа прочности (для
гладких труб с термоупрочненными кольцами дополнительно маркируется «ТУК») ;
-
толщина стенки в
миллиметрах (для труб с условным диаметром 73 и 89 мм) ;
-
длина трубы в
сантиметрах;
-
тип трубы (кроме
гладких труб) ;
-
вид исполнения (при
поставке труб исполнения А);
-
наименование или
товарный знак предприятия - изготовителя;
Высота знаков маркировки должна быть 20 –
50 мм.
3.
На каждой муфте должна
быть четко нанесена маркировка ударным способом или накаткой товарного знака
предприятия – изготовителя, группы прочности и вида исполнения муфты (для муфт
исполнения А).
Пример маркировки
Насосно-компрессорных труб по ГОСТ 633-80
(Синарского трубного завода)
а. Маркировка труб клеймением
1178
- номер трубы
С - товарный знак завода
73 —
условный диаметр трубы, мм
5,5 -
толщина стенки трубы, мм
2 –
месяц изготовления
88 -
год изготовления
Е -
группа прочности
б. Маркировка труб краской
73 -
условный диаметр,
мм
НКМ -
тип соединения
[Е] -
группа прочности (квадратные скобки обозначают, что труба была подвергнута
неразрушающему контролю)
А -
вид исполнения (только на трубах исполнения А)
55 -
толщина стенки, мм
С - товарный знак завода
967 —
длина трубы, см
в. Маркировка муфт клеймением
С - товарный знак
завода
Е -
группа прочности
Механические
свойства сталей для насосно-компрессорных
труб по ГОСТ
633-80
Таблица 16.1.
Показатель
Группа прочности
стали
Д
К
Е
Временное
сопротивление sв МПа, не менее
655
(638)
687
689
Предел текучести sт, МПа, не менее
379
(373)
491
552
не более
552
—
758
Относительное удлинение d5 , %, не менее
14,3
12,0
13,0
Теоретическая
масса 1 м колонны, кг/м
Таблица 16.2.
Условный диаметр
труб, мм
Толщина стенки,
мм
Тип трубы по ГОСТ
633-80
гладкие
с
высаженными наружу концами
НКМ
НКБ
48
4.0
4.45
4.54
-
-
60
5.0
7.01
7.12
7.07
7.07
73
5.5
9.47
9.64
9.48
9.44
7.0
11.7
11.87
11.71
11.73
89
6.5
13.68
13.93
13.75
13.63
8.0
-
16.69
-
16.46
102
6.5
15.80
16.05
15.88
15.74
114
7.0
19.13
19.49
19.42
19.09
Примечание: теоретическая масса 1 м
колонны принята с учетом массы муфты и высадок
Предельные (соответствующие пределу
текучести) нагрузки для
насосно-компрессорных труб по ГОСТ 633-80,
кН
Таблица 16.3.
Условный диаметр труб, мм
Толщина стенки, мм
Страгивающая нагрузка Qстр для гладких труб групп прочности
Растягивающая нагрузка Qт для труб с высаженными концами и типа НКБ
групп прочности
Растягивающая нагрузка Qт для труб типа НКМ групп прочности
Д
К
Е
Л
М
Д
К
Е
Л
М
Д
К
Е
Л
М
60
5,0
196
250
285
337
388
322
425
468
552
640
265
348
382
452
522
73
5,5
278
365
402
476
540
435
572
620
743
855
363
476
524
610
716
7,0
370
486
535
636
730
540
712
783
935
1065
468
617
680
804
925
89
6,5
415
546
620
710
820
622
818
900
1065
1227
549
710
780
921
1064
8,0
-
-
-
-
-
754
995
1090
1298
1435
670
882
967
1142
1320
102
6,5
440
580
640
755
870
723
951
1040
1237
1430
622
820
902
1065
1230
114
7,0
545
717
833
932
1076
880
1155
1270
1505
1745
766
1070
1110
1310
1510
Примечание: 1 кН = 9,81 тс.
Давления при которых напряжения в теле
труб по ГОСТ 633-80
достигают предела текучести, МПа
Таблица
16.4.
Условный диаметр труб, мм
Толщина стенки, мм
Внутренние давление Рт для
труб групп прочности
Наружное давление Ркр для
труб групп прочности
Д
К
Е
Л
М
Д
К
Е
Л
М
60
5,0
54,3
71,5
80,5
95,3
105,5
39,0
50,0
54,6
63,1
71,4
73
5,5
49,2
64,8
72,8
86,2
95,6
36,2
46,5
50,5
58,0
65,2
7,0
62,5
82,4
92,7
109,8
121,6
51,0
66,0
72,3
84,1
95,8
89
6,5
47,6
62,7
70,5
83,5
92,5
36,6
46,5
50,6
58,0
65,0
8,0
58,5
77,0
86,6
102,6
113,6
48,7
63,1
69,0
80,4
91,0
102
6,5
41,6
54,8
61,7
73,0
81,0
29,6
37,6
40,5
45,9
50,8
114
7,0
40,0
52,5
59,0
70,0
77,8
28,9
36,2
38,8
43,9
48,3
Коэффициенты запаса прочности для труб по
ГОСТ 633-80
в наклонно-направленных и искривленных
скважинах
Таблица 16.5.
Условный диаметр,
мм
Группа
прочности труб
Д
К
Е
Л
М
Р
Интенсивность
искривления a = 1 град/10м
60
1,33
1,32
1,32
1,31
1,31
1,31
73
1,33
1,32
1,32
1,32
1,32
1,31
89
1,34
1,33
1,33
1,32
1,32
1,31
102
1,34
1,33
1,33
1,32
1,32
1,32
114
1,35
1,34
1,33
1,33
1,32
1,32
Интенсивность
искривления a = 2 град/10м
60
1,35
1,34
1,33
1,33
1,33
1,32
73
1,36
1,35
1,34
1,34
1,33
1,33
89
1,38
1,36
1,35
1,34
1,34
1,33
102
1,39
1,37
1,36
1,35
1,35
1,34
114
1,40
1,38
1,37
1,36
1,35
1,34
Интенсивность
искривления a = 3 град/10м
60
1,38
1,36
1,36
1,35
1,34
1,33
73
1,40
1,38
1,37
1,35
1,35
1,34
89
1,42
1,39
1,38
1,36
1,36
1,35
102
1,44
1,40
1,39
1,38
1,37
1,36
114
1,46
1,42
1,40
1,39
1,38
1,36
16.2. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ
(СТАНДАРТ АНИ)
Импортные
насосно-компрессорные трубы изготавливаются, как правило, в соответствии со
стандартами американского нефтяного института (АНИ) и по технической
документации фирм.
Трубы и муфты к
ним изготавливаются из стандартизированных сталей марок Н – 40, J – 55, N – 80, L – 80, C – 90, С – 95, P – 110 (стандарт 5СТ АНИ).
Трубы по
стандартам АНИ изготавливаются с муфтовыми резьбовыми соединениями, как
гладкие, так и с высаженными наружу концами. Эти трубы имеют резьбу
треугольного профиля и могут быть свинчены с трубами по ГОСТ 633-80 без
применения переводников
Таблица 16.6.
Показатели
Марка стали
Н - 40
J - 55
N - 80
C -
90
L -
80
P -
110
Предел текучести, МПа:
- наименьший
275
379
552
654
552
723
- наибольший
-
552
758
758
654
930
Временное сопротивление разрыву, МПа, не
менее
413
516
689
723
654
827
Теоретическая
масса 1 м колонны, составленной из труб
по стандарту АНИ, кг/м
Таблица
16.7.
Наружный диаметр труб, мм
Толщина стенки, мм
Тип труб
Гладкие
С высаженными концами
Безмуфтовые
С нормальными муфтами
Со специальными муфтами уменьшенного диаметра
60,3
4,24
5,95
-
-
-
4,83
6,85
6,99
6,82
-
6,45
8,63
8,85
8,75
-
73,0
5,51
9,52
9,67
9,45
-
7,82
12,80
12,95
12,79
-
88,9
5,49
11,46
-
-
-
6,45
13,69
13,84
13,51
-
7,34
15,18
-
-
-
9,52
18,90
19,27
18,96
-
101,6
5,74
14,14
-
-
-
6,65
-
16,37
-
-
114,3
6,88
18,75
18,97
-
-
Растягивающие нагрузки, при которых напряжения в резьбовой части
соединений труб, изготавливаемых по стандартам АНИ, достигают предела
текучести, кН
Таблица
16.8.
Наружный диаметр труб, мм
Толщина стенки, мм
Марка стали
Н - 40
J - 55
С - 75
N - 80
(L – 80)
Трубы гладкие
60,3
4,24
134
184
251
268
4,83
160
220
300
319
6,45
-
-
429
458
73,0
5,51
234
322
440
469
7,82
-
-
663
709
88,9
5,49
289
398
542
578
6,45
354
487
662
708
7,34
412
566
771
823
9,52
-
-
1027
1096
101,6
5,74
321
440
600
640
114,3
6,88
461
637
872
916
Растягивающие
нагрузки, при которых напряжения в
теле трубы достигают предела текучести (для труб с высаженными
наружу концами и труб с фирменными резьбовыми соединениями изготавливаемых по
стандартам АНИ), кН
Таблица
16.9.
Наружный диаметр труб, мм
Толщина стенки, мм
Тип труб
Н - 40
J – 55
(К – 55)
С - 75
N - 80
(L – 80)
С - 90
С - 95
60,3
4,83
232
319
435
464
522
552
5,54
-
362
493
526
592
624
6,45
-
414
564
602
677
715
6,63
-
424
578
618
696
735
7,11
-
-
615
656
737
778
8,53
-
526
718
765
861
909
73,0
5,51
322
443
604
645
725
765
7,01
-
552
752
802
902
952
7,82
-
610
828
884
994
1049
8,64
-
663
902
961
-
-
88,9
5,49
-
549
744
794
890
943
6,45
461
637
864
922
1037
1095
7,34
-
716
973
1038
1167
1232
101,6
5,74
-
657
894
954
1073
1133
6,65
549
755
1026
1095
1231
1300
7,26
588
814
1110
1186
1333
1411
8,38
-
931
1269
1354
1523
1608
114,3
6,88
637
884
1201
1281
1441
1521
7,37
-
941
1281
1366
1537
1622
8,56
-
1078
1471
1569
1765
1883
Взаимозаменяемость импортных (АНИ 5СТ) и отечественных
(ГОСТ 633-80) НКТ по марками группам прочности, типам производимых резьбовых
соединений
Таблица 16.10.
Группа труб
Характеристика труб
Стандартные (АНИ и ГОСТ) резьбовые соединения для
труб НКТ
Импортные
Отечественные
Импортных
Отечественных
Марка стали
Предел текучести, кгс/мм2
Группа прочности
Предел текучести, кгс/мм2
Низкопрочные
Н - 40
27,6
н/а*
н/а*
Закругленного
треугольного профиля, в том числе с тефлоновым кольцом
Треуголного
профиля, в том числе с фторопластовым кольцом
J-55, К-55
37,9
Д
38,7
н/а*
н/а*
К
50,0
N -
80
55,2
Е
56,2
С
ограниченным пределом текучести**
L -
80
55,2
н/а*
н/а*
ИНТЕГРАЛ
НКБ,
в том числе с фторопластовым кольцом
C -
90
62,0
н/а*
н/а*
C –
95***
65,5
н/а*
н/а*
Высокопрочные
Фирменные
резьбы VAM. FOX.TDS. NK-3SB и т.д.
НКМ
Р - 110
75,8
М****
77,3
Примечание:
н/а* - нет
аналога;
** - трубы для сереводородосодержащих и кислых сред;
*** - для температуры ³ 650С;
**** - изготавливается в ограниченном объеме по спецзаказу.
Пример маркировки
насосно-компрессорных труб
марки L-80VH1 с наружным диаметром
73,0 мм
и толщиной стенки 9,19
мм выпускаемых
по стандартам АРI (производство Фирмы
"Валлурек" Франция)
а. Маркировка труб клеймением
30
— номер трубы в поставляемой партии
980
— масса I фута трубы, фунтов
vau — товарный знак фирмы
LVHI — марка
трубы (условная)
— монограмма API
S — обозначение способа изготовления трубы
б. Маркировка труб краской
1000
— длина трубы,
см
S — обозначение способа
изготовления трубы
90 kg —
масса трубы, кг
Tested — знак проведения
гидроиспытаний трубы
vau — товарный знак фирмы
1000
Bars— давление гидроиспытания, бар
- монограмма API
VAM AF —
тип резьбового соединения
2
7/8 - условный наружный диаметр, дюймов
919
mm - толщина стенки, мм (без запятой)
980
— масса 1 фута трубы, фунтов
- транспортная маркировка
L-80VH1-марка
трубы
в. Маркировка муфт клеймением
vau — товарный знак фирмы
L-80VH1
— марка трубы
— монограмма API
Примечание.
Муфта
окрашена в красный цвет. На нее нанесены два цветных пояска — красный и
фиолетовый.
Цветная опознавательная маркировка обсадных и
насосно-компрессорных труб, выпускаемых по стандартам API (США)
Группа прочности
Окраска муфты
Цветные пояски
Муфта
Тело трубы
Н-40
Черная
—
Черный
J-55
Зеленая
—
Зеленый
К-55
Зеленая
—
Два
зеленых
N-80
Красная
—
Красный
Р-105
Белая
—
Белый
Р-110
Белая
—
Белый
Q-125
Оранжевая
—
Оранжевый
С-75
Голубая
—
Голубой
С-75,
9Сr
Голубая
Два
желтых
Голубой
+ два желтых
С-75,
13Сr
Голубая
Желтый
Голубой
+ желтый
L-80
Красная
Коричневый
Коричневый
L-80, 9Сr
Красная
Два
желтых
Красно-коричневый
+ два желтых
L-80,
13Сr
Красная
Желтый
Красно-коричневый
+ желтый
С-90
Фиолетовая
—
Фиолетовый
С-95
Коричневая
—
Коричневый
Давления,
при которых напряжения в теле труб, изготавливаемых
по стандартам АНИ, достигают предела текучести, МПа
Таблица 16.11.
Наружный диаметр труб, мм
Толщина стенки труб, мм
Внутреннее давление
Наружное давление
H-40
J-55 (K-55)
C-75
N-80
(L-80)
C-90
C-95
H-40
J-55 (K-55)
C-75
N-80
(L-80)
C-90
C-95
60,3
4,24
34
47
64
68
-
-
36
50
66
69
-
-
4,83
39
53
72
77
87
92
41
56
76
81
91
97
5,54
-
61
83
89
100
105
-
63
86
92
104
109
6,45
-
71
97
103
115
123
-
72
99
105
119
125
6,63
-
73
99
106
-
-
-
74
101
108
-
-
7,11
-
-
107
114
128
135
-
-
108
115
129
136
7,30
5,51
36
50
68
73
82
87
38
53
72
77
85
89
7,01
-
64
87
93
104
110
-
66
90
96
108
114
7,82
-
71
97
103
116
123
-
73
99
106
119
125
88,9
5,49
30
41
56
60
67
71
32
41
52
54
59
61
6,45
35
48
66
70
79
83
37
51
69
73
80
83
7,34
40
55
75
80
90
95
42
57
78
84
94
99
9,35
-
70
95
102
-
-
-
71
97
104
-
-
101,6
5,74
27
37
51
55
61
65
28
35
44
45
49
50
6,65
32
43
59
63
71
75
34
45
58
61
66
69
7,26
-
47
65
69
-
-
-
50
67
71
-
-
114,3
5,69
-
33
45
48
54
57
22
28
33
34
36
37
6,88
29
40
54
58
65
69
31
39
49
52
56
58
7,37
-
43
58
62
70
74
-
44
56
59
64
67
8,56
-
50
68
72
81
86
-
52
72
76
84
88
16.3. РАСЧЕТ КОЛОННЫ НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ
Допустимая растягивающая нагрузка [Qр], действующая на верхнюю трубу каждой ступени (секции) должна
составлять:
-
для труб с гладкими концами и труб
НКМ:
[Qр] £ (Qстр)/n1
-
для труб с высаженными наружу
концами и труб НКБ:
[Qр] £ (Qт)/n1
Где n1 -
нормативный коэффициент запаса прочности. Для НКТ изготовленных по ГОСТ 633-80
в вертикальных скважинах n1 = 1,3 –
1,5.
Предельную глубину спуска одноразмерной равнопрочной
колонны труб (Lдоп) исходя из расчета на растяжение от собственного
веса определяется по формуле:
Lдоп = Qт / (n1rg)
где: Qт –
предельная нагрузка, кН (из таблицы 16.3.); n1 – коэффициент запаса прочности, r - плотность стали (7800 кг/м3), g – ускорение
свободного падения.
Предельное растягивающее усилие Qт (Н), при котором в теле труб с высаженными наружу
концами и безмуфтовых труб с высаженными наружу концами (НКБ) по ГОСТ 633-80
возникает напряжение, равное пределу текучести, определяется по формуле:
Qт = pDSsт
где: D - наружный диаметр трубы, м; S – толщина
стенки трубы, м; sт – предел текучести материала труб, Па.
Внутреннее избыточное давление Рт (Па), при котором
наибольшее напряжение в трубах достигает предела текучести, определяется по формуле:
где: 0,875 – коэффициент учитывающий разностенность
сечения трубы.
Расчет колонны НКТ для наклонно-направленных и
искривленных скважин производят как и для вертикальных скважин на с применением
нормативного коэффициента запаса прочности n1 приведены выше в таблице 16.5.
Внутреннее избыточное давление, при котором наибольшее
напряжение в теле трубы достигает предела текучести, не должно превышать допускаемого
значения Рт
РвиZ £ Рт/n2
Где n2 –
нормативный коэффициент запаса прочности. Для НКТ изготовленных по ГОСТ 633-80 n2 = 1.32
Наружное избыточное давление, при котором наибольшее
напряжение в теле трубы достигает предела текучести, не должно превышать допускаемого
значения Ркр
РниZ £ Ркр/n3
Где n3 –
нормативный коэффициент запаса прочности. n3 = 1,15
16 РАЗДЕЛ. ТРУБЫ НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫЕ
16.1. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
ОТЕЧЕСТВЕННЫХ НКТ
Отечественной промышленностью изготавливаются насосно-компрес-сорные трубы следующих конструкций:
§ муфтовые гладкие с конической резьбой треугольного профиля (ГОСТ 633 — 80), изображенные на рис. 16.1. а
§ муфтовые гладкие высокогерметичные с конической резьбой трапецеидального профиля (тип НКМ по ГОСТ 633 — 80), изображенные на рис. 16.1.б.
§
муфтовые гладкие с конической резьбой треугольного профиля с повышенной пластичностью
и хладостойкостью (ТУ 14-3-1282 — 84), изображенные на рис. 16.1. в;
Рис. 16.1. Трубы насосно-компрессорные муфтовые гладкие:
а — с конической резьбой треугольного профиля; б — с конической резьбой трапецеидального профиля и уплотнителъным пояском; в — с конической резьбой треугольного профиля с повышенной пластичностью и хладостойкостью; г — с конической резьбой треугольного профиля с узлом уплотнения из полимерного материала
§ муфтовые гладкие с конической резьбой треугольного профиля с узлом уплотнения из полимерного материала (ТУ 14-3-1534 — 87), изображенные на рис.16.1. г.
Изготовители: Синарский трубный завод (СинТЗ), Первоуральский новотрубный завод (ПНТЗ).
Трубы насосно-компрессорные гладкие с конической резьбой треугольного профиля (ГОСТ 633 — 80). В соединении труб с треугольной резьбой применяется резьба конусностью 1:16 с углом профиля 60°. Прочность соединения до 70 % от прочности тела трубы.
Посадка резьбы осуществляется по боковым сторонам профиля. Герметичность соединения создается уплотнением в зазорах резьбовой смазки при свинчивании механическим способом.
Трубы насосно-компрессорные типа НКМ гладкие высокогерметичные с резьбой трапецеидального профиля (ГОСТ 633 — 80) характеризуются равной прочностью резьбового соединения с телом трубы и высокой герметичностью.
Равнопрочность конструкции труб достигается применением упорной резьбы трапецеидального профиля с наклоном сторон 3 и 30°. Герметичность соединения обеспечивается коническим и торцевым уплотнением типа металл-металл. Увеличенный шаг резьбы позволяет ускорить сборку соединения в 2,5 раза по сравнению с треугольной резьбой. Гладкий проходной канал трубы и торцевое уплотнение позволяют уменьшить гидравлические потери, частично препятствующие отложению солей и парафина, уменьшают коррозионный износ соединения.
Трубы насосно-компрессорные гладкие с резьбой треугольного профиля с повышенной пластичностью и хладостойкостью (ТУ 14-3-1282 — 84) изготавливаются в соответствии с требованиями ГОСТ 633 — 80 (исполнение Б) из стали группы прочности Д, обработанной (рафинированной) синтетическим шлаком.
Повышение пластичности достигается рафинированием, снижающим общее содержание серы и фосфора, а также неметаллических включений.
Рафинирование стали снижает склонность материала труб к общей коррозии.
Эксплуатационная долговечность труб на 40 % выше, чем труб по ГОСТ 633-80.
Технические характеристики материала труб
Временное сопротивление ст„, МПа, не менее........... 655
Предел текучести от, МПа, не менее........................... 379
Относительное удлинение б5, %, не менее.................. 20
Ударная вязкость при температуре —60 °С, кгс-м/см 4
Трубы насосно-компрессорные гладкие с резьбой треугольного профиля и узлом уплотнения из полимерного материала (ТУ 14-3-1534-87) изготавливаются в соответствии с требованиями ГОСТ 633-80. На муфтах выполняются проточки для установки уплотнительных колец из полимерного материала (фторопласт-4), которые не теряют своих эксплуатационных свойств после 4 —5-кратного свинчивания при температуре от - 60 до + 200 °С. Размеры и местоположение проточек для размещения уплотнительных колец обеспечивают высокую герметичность соединения за счет деформации кольца и заполнения им имеющихся зазоров на длине канавки при свинчивании. Применение полимерных колец (барьер для коррозионного агента) уменьшает коррозионный износ резьбы.
Эксплуатационные характеристики труб аналогичны трубам по ГОСТ 633-80.
В ряде производственных объединений и предприятий созданы производственные мощности, отработана технология и освоен выпуск насосно-компрессорных труб с покрытиями различного типа и труб из коррозион-ностойких материалов, например полимерно-металлических.
Разработчик: ОАО « ВНИИТнефть».
Изготовители: ЗАО « ПОЛИМЕРМАШ» и др.
Для внедрения технологии добычи высоковязких нефтей с использованием метода закачки теплоносителей в пласт, специалистами АО «Уд-муртнефть» и АО «Вакууммаш» разработана конструкция термоизолированных труб типа ТТ 89/50 (рис.16.2) со следующими характеристиками.
Техническая характеристика термоизолированных труб типа ТТ 89/50
Диаметр наружный, мм.......................................... 89
Условный проход, мм............................................ 38
Тип присоединительной резьбы............................ НКМ-89
Рабочая температура, "С....................................... 323
Рабочее давление, МПа.......................................... 16
Тип изоляции.......................................................... Экранно-вакуумный
Потери температуры на 1000 м, °С...................... 27
Примечание: При испытаниях опытной партии потери составили 22 °С.
Рис. 16.2. Труба насосно-компрессорная термоизолированная:
/ — изоляция экранно-вакуумная; 2 — труба наружная; 3 — труба внутренняя; 4 — муфта
Эти же трубы и такой конструкции могут применяться при строительстве скважин на месторождениях, в разрезе которых имеются отложения многолетнемерзлых пород для предупреждения их растепления в период эксплуатации скважин. Освоен выпуск труб с различными покрытиями и другими изготовителями России.
Изготовитель: АО « Удмуртнефть» — трубы ТТ 89/50.
В настоящее время отечественной промышленностью предлагаются по заявкам потребителей насосно-компрессорные трубы из легких сплавов под шифром ЛНКТ.
16.1.1. МАРКИРОВКА НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ
Маркировка труб должна соответствовать ГОСТ 10692-80 со следующими дополнениями:
1. На каждой трубе на расстоянии 0,4 – 0,6 м от ее конца, снабженного муфтой (или раструбного конца труб НКБ) должна быть четко нанесена маркировка ударным способом или накаткой
- условный диаметр трубы в миллиметрах;
- номер трубы;
- группа прочности;
- толщина стенки в миллиметрах (для труб с условным диаметром 73 и 89 мм) ;
- наименование или товарный знак предприятия - изготовителя;
- месяц и год выпуска..
Место нанесения маркировки должно быть обведено или подчеркнуто устойчивой светлой краской. Высота знаков маркировки должна быть 5 – 8 мм.
2. Рядом с маркировкой ударным способом или накаткой на каждой трубе должна быть нанесена маркировка устойчивой светлой краской:
- условный диаметр трубы в миллиметрах;
- группа прочности (для гладких труб с термоупрочненными кольцами дополнительно маркируется «ТУК») ;
- толщина стенки в миллиметрах (для труб с условным диаметром 73 и 89 мм) ;
- длина трубы в сантиметрах;
- тип трубы (кроме гладких труб) ;
- вид исполнения (при поставке труб исполнения А);
- наименование или товарный знак предприятия - изготовителя;
Высота знаков маркировки должна быть 20 – 50 мм.
3. На каждой муфте должна быть четко нанесена маркировка ударным способом или накаткой товарного знака предприятия – изготовителя, группы прочности и вида исполнения муфты (для муфт исполнения А).
Пример маркировки
Насосно-компрессорных труб по ГОСТ 633-80
(Синарского трубного завода)
а. Маркировка труб клеймением
1178 - номер трубы
С - товарный знак завода
73 — условный диаметр трубы, мм
5,5 - толщина стенки трубы, мм
2 – месяц изготовления
88 - год изготовления
Е - группа прочности
б. Маркировка труб краской
73 - условный диаметр, мм
НКМ - тип соединения
[Е] - группа прочности (квадратные скобки обозначают, что труба была подвергнута неразрушающему контролю)
А - вид исполнения (только на трубах исполнения А)
55 - толщина стенки, мм
С - товарный знак завода
967 — длина трубы, см
в. Маркировка муфт клеймением
С - товарный знак завода
Е - группа прочности
Механические свойства сталей для насосно-компрессорных
труб по ГОСТ 633-80
Таблица 16.1.
|
Показатель |
Группа прочности стали |
||
|
|
Д |
К |
Е |
|
Временное сопротивление sв МПа, не менее |
655 (638) |
687 |
689 |
|
Предел текучести sт, МПа, не менее |
379 (373) |
491 |
552 |
|
не более |
552 |
— |
758 |
|
Относительное удлинение d5 , %, не менее |
14,3 |
12,0 |
13,0 |
Теоретическая масса 1 м колонны, кг/м
Таблица 16.2.
|
Условный диаметр труб, мм |
Толщина стенки, мм |
Тип трубы по ГОСТ 633-80 |
|||
|
гладкие |
с высаженными наружу концами |
НКМ |
НКБ |
||
|
48 |
4.0 |
4.45 |
4.54 |
- |
- |
|
60 |
5.0 |
7.01 |
7.12 |
7.07 |
7.07 |
|
73 |
5.5 |
9.47 |
9.64 |
9.48 |
9.44 |
|
7.0 |
11.7 |
11.87 |
11.71 |
11.73 |
|
|
89 |
6.5 |
13.68 |
13.93 |
13.75 |
13.63 |
|
8.0 |
- |
16.69 |
- |
16.46 |
|
|
102 |
6.5 |
15.80 |
16.05 |
15.88 |
15.74 |
|
114 |
7.0 |
19.13 |
19.49 |
19.42 |
19.09 |
Примечание: теоретическая масса 1 м колонны принята с учетом массы муфты и высадок
Предельные (соответствующие пределу текучести) нагрузки для
насосно-компрессорных труб по ГОСТ 633-80, кН
Таблица 16.3.
|
Условный диаметр труб, мм |
Толщина стенки, мм |
Страгивающая нагрузка Qстр для гладких труб групп прочности |
Растягивающая нагрузка Qт для труб с высаженными концами и типа НКБ групп прочности |
Растягивающая нагрузка Qт для труб типа НКМ групп прочности |
||||||||||||
|
Д |
К |
Е |
Л |
М |
Д |
К |
Е |
Л |
М |
Д |
К |
Е |
Л |
М |
||
|
60 |
5,0 |
196 |
250 |
285 |
337 |
388 |
322 |
425 |
468 |
552 |
640 |
265 |
348 |
382 |
452 |
522 |
|
73 |
5,5 |
278 |
365 |
402 |
476 |
540 |
435 |
572 |
620 |
743 |
855 |
363 |
476 |
524 |
610 |
716 |
|
7,0 |
370 |
486 |
535 |
636 |
730 |
540 |
712 |
783 |
935 |
1065 |
468 |
617 |
680 |
804 |
925 |
|
|
89 |
6,5 |
415 |
546 |
620 |
710 |
820 |
622 |
818 |
900 |
1065 |
1227 |
549 |
710 |
780 |
921 |
1064 |
|
8,0 |
- |
- |
- |
- |
- |
754 |
995 |
1090 |
1298 |
1435 |
670 |
882 |
967 |
1142 |
1320 |
|
|
102 |
6,5 |
440 |
580 |
640 |
755 |
870 |
723 |
951 |
1040 |
1237 |
1430 |
622 |
820 |
902 |
1065 |
1230 |
|
114 |
7,0 |
545 |
717 |
833 |
932 |
1076 |
880 |
1155 |
1270 |
1505 |
1745 |
766 |
1070 |
1110 |
1310 |
1510 |
Примечание: 1 кН = 9,81 тс.
Давления при которых напряжения в теле труб по ГОСТ 633-80
достигают предела текучести, МПа
Таблица 16.4.
|
Условный диаметр труб, мм |
Толщина стенки, мм |
Внутренние давление Рт для труб групп прочности |
Наружное давление Ркр для труб групп прочности |
||||||||
|
Д |
К |
Е |
Л |
М |
Д |
К |
Е |
Л |
М |
||
|
60 |
5,0 |
54,3 |
71,5 |
80,5 |
95,3 |
105,5 |
39,0 |
50,0 |
54,6 |
63,1 |
71,4 |
|
73 |
5,5 |
49,2 |
64,8 |
72,8 |
86,2 |
95,6 |
36,2 |
46,5 |
50,5 |
58,0 |
65,2 |
|
7,0 |
62,5 |
82,4 |
92,7 |
109,8 |
121,6 |
51,0 |
66,0 |
72,3 |
84,1 |
95,8 |
|
|
89 |
6,5 |
47,6 |
62,7 |
70,5 |
83,5 |
92,5 |
36,6 |
46,5 |
50,6 |
58,0 |
65,0 |
|
8,0 |
58,5 |
77,0 |
86,6 |
102,6 |
113,6 |
48,7 |
63,1 |
69,0 |
80,4 |
91,0 |
|
|
102 |
6,5 |
41,6 |
54,8 |
61,7 |
73,0 |
81,0 |
29,6 |
37,6 |
40,5 |
45,9 |
50,8 |
|
114 |
7,0 |
40,0 |
52,5 |
59,0 |
70,0 |
77,8 |
28,9 |
36,2 |
38,8 |
43,9 |
48,3 |
Коэффициенты запаса прочности для труб по ГОСТ 633-80
в наклонно-направленных и искривленных скважинах
Таблица 16.5.
|
Условный диаметр, мм |
Группа прочности труб |
|||||
|
Д |
К |
Е |
Л |
М |
Р |
|
|
Интенсивность искривления a = 1 град/10м |
||||||
|
60 |
1,33 |
1,32 |
1,32 |
1,31 |
1,31 |
1,31 |
|
73 |
1,33 |
1,32 |
1,32 |
1,32 |
1,32 |
1,31 |
|
89 |
1,34 |
1,33 |
1,33 |
1,32 |
1,32 |
1,31 |
|
102 |
1,34 |
1,33 |
1,33 |
1,32 |
1,32 |
1,32 |
|
114 |
1,35 |
1,34 |
1,33 |
1,33 |
1,32 |
1,32 |
|
Интенсивность искривления a = 2 град/10м |
||||||
|
60 |
1,35 |
1,34 |
1,33 |
1,33 |
1,33 |
1,32 |
|
73 |
1,36 |
1,35 |
1,34 |
1,34 |
1,33 |
1,33 |
|
89 |
1,38 |
1,36 |
1,35 |
1,34 |
1,34 |
1,33 |
|
102 |
1,39 |
1,37 |
1,36 |
1,35 |
1,35 |
1,34 |
|
114 |
1,40 |
1,38 |
1,37 |
1,36 |
1,35 |
1,34 |
|
Интенсивность искривления a = 3 град/10м |
||||||
|
60 |
1,38 |
1,36 |
1,36 |
1,35 |
1,34 |
1,33 |
|
73 |
1,40 |
1,38 |
1,37 |
1,35 |
1,35 |
1,34 |
|
89 |
1,42 |
1,39 |
1,38 |
1,36 |
1,36 |
1,35 |
|
102 |
1,44 |
1,40 |
1,39 |
1,38 |
1,37 |
1,36 |
|
114 |
1,46 |
1,42 |
1,40 |
1,39 |
1,38 |
1,36 |
16.2. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ
(СТАНДАРТ АНИ)
Импортные насосно-компрессорные трубы изготавливаются, как правило, в соответствии со стандартами американского нефтяного института (АНИ) и по технической документации фирм.
Трубы и муфты к ним изготавливаются из стандартизированных сталей марок Н – 40, J – 55, N – 80, L – 80, C – 90, С – 95, P – 110 (стандарт 5СТ АНИ).
Трубы по стандартам АНИ изготавливаются с муфтовыми резьбовыми соединениями, как гладкие, так и с высаженными наружу концами. Эти трубы имеют резьбу треугольного профиля и могут быть свинчены с трубами по ГОСТ 633-80 без применения переводников
Таблица 16.6.
|
Показатели |
Марка стали |
|||||
|
Н - 40 |
J - 55 |
N - 80 |
C - 90 |
L - 80 |
P - 110 |
|
|
Предел текучести, МПа: |
|
|
|
|
|
|
|
- наименьший |
275 |
379 |
552 |
654 |
552 |
723 |
|
- наибольший |
- |
552 |
758 |
758 |
654 |
930 |
|
Временное сопротивление разрыву, МПа, не менее |
413 |
516 |
689 |
723 |
654 |
827 |
Теоретическая масса 1 м колонны, составленной из труб
по стандарту АНИ, кг/м
Таблица 16.7.
|
Наружный диаметр труб, мм |
Толщина стенки, мм |
Тип труб |
|||
|
Гладкие |
С высаженными концами |
Безмуфтовые |
|||
|
С нормальными муфтами |
Со специальными муфтами уменьшенного диаметра |
||||
|
60,3 |
4,24 |
5,95 |
- |
- |
- |
|
4,83 |
6,85 |
6,99 |
6,82 |
- |
|
|
6,45 |
8,63 |
8,85 |
8,75 |
- |
|
|
73,0 |
5,51 |
9,52 |
9,67 |
9,45 |
- |
|
7,82 |
12,80 |
12,95 |
12,79 |
- |
|
|
88,9 |
5,49 |
11,46 |
- |
- |
- |
|
6,45 |
13,69 |
13,84 |
13,51 |
- |
|
|
7,34 |
15,18 |
- |
- |
- |
|
|
9,52 |
18,90 |
19,27 |
18,96 |
- |
|
|
101,6 |
5,74 |
14,14 |
- |
- |
- |
|
6,65 |
- |
16,37 |
- |
- |
|
|
114,3 |
6,88 |
18,75 |
18,97 |
- |
- |
Растягивающие нагрузки, при которых напряжения в резьбовой части соединений труб, изготавливаемых по стандартам АНИ, достигают предела текучести, кН
Таблица 16.8.
|
Наружный диаметр труб, мм |
Толщина стенки, мм |
Марка стали |
|||
|
Н - 40 |
J - 55 |
С - 75 |
N - 80 (L – 80) |
||
|
Трубы гладкие |
|||||
|
60,3 |
4,24 |
134 |
184 |
251 |
268 |
|
4,83 |
160 |
220 |
300 |
319 |
|
|
6,45 |
- |
- |
429 |
458 |
|
|
73,0 |
5,51 |
234 |
322 |
440 |
469 |
|
7,82 |
- |
- |
663 |
709 |
|
|
88,9 |
5,49 |
289 |
398 |
542 |
578 |
|
6,45 |
354 |
487 |
662 |
708 |
|
|
7,34 |
412 |
566 |
771 |
823 |
|
|
9,52 |
- |
- |
1027 |
1096 |
|
|
101,6 |
5,74 |
321 |
440 |
600 |
640 |
|
114,3 |
6,88 |
461 |
637 |
872 |
916 |
Растягивающие нагрузки, при которых напряжения в
теле трубы достигают предела текучести (для труб с высаженными наружу концами и труб с фирменными резьбовыми соединениями изготавливаемых по стандартам АНИ), кН
Таблица 16.9.
|
Наружный диаметр труб, мм |
Толщина стенки, мм |
Тип труб |
|||||
|
Н - 40 |
J – 55 (К – 55) |
С - 75 |
N - 80 (L – 80) |
С - 90 |
С - 95 |
||
|
60,3 |
4,83 |
232 |
319 |
435 |
464 |
522 |
552 |
|
5,54 |
- |
362 |
493 |
526 |
592 |
624 |
|
|
6,45 |
- |
414 |
564 |
602 |
677 |
715 |
|
|
6,63 |
- |
424 |
578 |
618 |
696 |
735 |
|
|
7,11 |
- |
- |
615 |
656 |
737 |
778 |
|
|
8,53 |
- |
526 |
718 |
765 |
861 |
909 |
|
|
73,0 |
5,51 |
322 |
443 |
604 |
645 |
725 |
765 |
|
7,01 |
- |
552 |
752 |
802 |
902 |
952 |
|
|
7,82 |
- |
610 |
828 |
884 |
994 |
1049 |
|
|
8,64 |
- |
663 |
902 |
961 |
- |
- |
|
|
88,9 |
5,49 |
- |
549 |
744 |
794 |
890 |
943 |
|
6,45 |
461 |
637 |
864 |
922 |
1037 |
1095 |
|
|
7,34 |
- |
716 |
973 |
1038 |
1167 |
1232 |
|
|
101,6 |
5,74 |
- |
657 |
894 |
954 |
1073 |
1133 |
|
6,65 |
549 |
755 |
1026 |
1095 |
1231 |
1300 |
|
|
7,26 |
588 |
814 |
1110 |
1186 |
1333 |
1411 |
|
|
8,38 |
- |
931 |
1269 |
1354 |
1523 |
1608 |
|
|
114,3 |
6,88 |
637 |
884 |
1201 |
1281 |
1441 |
1521 |
|
7,37 |
- |
941 |
1281 |
1366 |
1537 |
1622 |
|
|
8,56 |
- |
1078 |
1471 |
1569 |
1765 |
1883 |
|
Взаимозаменяемость импортных (АНИ 5СТ) и отечественных (ГОСТ 633-80) НКТ по марками группам прочности, типам производимых резьбовых соединений
Таблица 16.10.
|
Группа труб |
Характеристика труб |
Стандартные (АНИ и ГОСТ) резьбовые соединения для труб НКТ |
||||
|
Импортные |
Отечественные |
Импортных |
Отечественных |
|||
|
Марка стали |
Предел текучести, кгс/мм2 |
Группа прочности |
Предел текучести, кгс/мм2 |
|||
|
Низкопрочные |
Н - 40 |
27,6 |
н/а* |
н/а* |
Закругленного треугольного профиля, в том числе с тефлоновым кольцом |
Треуголного профиля, в том числе с фторопластовым кольцом |
|
J-55, К-55 |
37,9 |
Д |
38,7 |
|||
|
н/а* |
н/а* |
К |
50,0 |
|||
|
N - 80 |
55,2 |
Е |
56,2 |
|||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С ограниченным пределом текучести** |
L - 80 |
55,2 |
н/а* |
н/а* |
ИНТЕГРАЛ |
НКБ, в том числе с фторопластовым кольцом |
|
|
|
|
|
|||
|
C - 90 |
62,0 |
н/а* |
н/а* |
|||
|
|
|
|
|
|||
|
C – 95*** |
65,5 |
н/а* |
н/а* |
|||
|
Высокопрочные |
|
|
|
|
Фирменные резьбы VAM. FOX.TDS. NK-3SB и т.д. |
НКМ |
|
Р - 110 |
75,8 |
М**** |
77,3 |
|||
|
|
|
|
|
|||
Примечание:
н/а* - нет аналога;
** - трубы для сереводородосодержащих и кислых сред;
*** - для температуры ³ 650С;
**** - изготавливается в ограниченном объеме по спецзаказу.
Пример маркировки насосно-компрессорных труб
марки L-80VH1 с наружным диаметром 73,0 мм
и толщиной стенки 9,19 мм выпускаемых
по стандартам АРI (производство Фирмы "Валлурек" Франция)
а. Маркировка труб клеймением
30 — номер трубы в поставляемой партии
980 — масса I фута трубы, фунтов
vau — товарный знак фирмы
LVHI — марка трубы (условная)
— монограмма API
S — обозначение способа изготовления трубы
б. Маркировка труб краской
1000 — длина трубы, см
S — обозначение способа изготовления трубы
90 kg — масса трубы, кг
Tested — знак проведения гидроиспытаний трубы
vau — товарный знак фирмы
1000 Bars— давление гидроиспытания, бар
- монограмма API
VAM AF — тип резьбового соединения
2 7/8 - условный наружный диаметр, дюймов
919 mm - толщина стенки, мм (без запятой)
980 — масса 1 фута трубы, фунтов
- транспортная маркировка
L-80VH1-марка трубы
в. Маркировка муфт клеймением
vau — товарный знак фирмы
L-80VH1 — марка трубы
— монограмма API
Примечание.
Муфта окрашена в красный цвет. На нее нанесены два цветных пояска — красный и фиолетовый.
Цветная опознавательная маркировка обсадных и насосно-компрессорных труб, выпускаемых по стандартам API (США)
|
Группа прочности
|
Окраска муфты
|
Цветные пояски
|
|
|
Муфта
|
Тело трубы
|
||
|
Н-40
|
Черная
|
—
|
Черный
|
|
J-55
|
Зеленая
|
—
|
Зеленый
|
|
К-55
|
Зеленая
|
—
|
Два зеленых
|
|
N-80
|
Красная
|
—
|
Красный
|
|
Р-105
|
Белая
|
—
|
Белый
|
|
Р-110
|
Белая
|
—
|
Белый
|
|
Q-125
|
Оранжевая
|
—
|
Оранжевый
|
|
С-75
|
Голубая
|
—
|
Голубой
|
|
С-75, 9Сr
|
Голубая
|
Два желтых
|
Голубой + два желтых
|
|
С-75, 13Сr
|
Голубая
|
Желтый
|
Голубой + желтый
|
|
L-80
|
Красная
|
Коричневый
|
Коричневый
|
|
L-80, 9Сr
|
Красная
|
Два желтых
|
Красно-коричневый + два желтых
|
|
L-80, 13Сr
|
Красная
|
Желтый
|
Красно-коричневый + желтый
|
|
С-90
|
Фиолетовая
|
—
|
Фиолетовый
|
|
С-95
|
Коричневая
|
—
|
Коричневый
|
Давления, при которых напряжения в теле труб, изготавливаемых
по стандартам АНИ, достигают предела текучести, МПа
Таблица 16.11.
|
Наружный диаметр труб, мм
|
Толщина стенки труб, мм |
Внутреннее давление |
Наружное давление |
||||||||||
|
H-40 |
J-55 (K-55) |
C-75 |
N-80 (L-80) |
C-90 |
C-95 |
H-40 |
J-55 (K-55) |
C-75 |
N-80 (L-80) |
C-90 |
C-95 |
||
|
60,3 |
4,24 |
34 |
47 |
64 |
68 |
- |
- |
36 |
50 |
66 |
69 |
- |
- |
|
4,83 |
39 |
53 |
72 |
77 |
87 |
92 |
41 |
56 |
76 |
81 |
91 |
97 |
|
|
5,54 |
- |
61 |
83 |
89 |
100 |
105 |
- |
63 |
86 |
92 |
104 |
109 |
|
|
6,45 |
- |
71 |
97 |
103 |
115 |
123 |
- |
72 |
99 |
105 |
119 |
125 |
|
|
6,63 |
- |
73 |
99 |
106 |
- |
- |
- |
74 |
101 |
108 |
- |
- |
|
|
7,11 |
- |
- |
107 |
114 |
128 |
135 |
- |
- |
108 |
115 |
129 |
136 |
|
|
7,30 |
5,51 |
36 |
50 |
68 |
73 |
82 |
87 |
38 |
53 |
72 |
77 |
85 |
89 |
|
7,01 |
- |
64 |
87 |
93 |
104 |
110 |
- |
66 |
90 |
96 |
108 |
114 |
|
|
7,82 |
- |
71 |
97 |
103 |
116 |
123 |
- |
73 |
99 |
106 |
119 |
125 |
|
|
88,9 |
5,49 |
30 |
41 |
56 |
60 |
67 |
71 |
32 |
41 |
52 |
54 |
59 |
61 |
|
6,45 |
35 |
48 |
66 |
70 |
79 |
83 |
37 |
51 |
69 |
73 |
80 |
83 |
|
|
7,34 |
40 |
55 |
75 |
80 |
90 |
95 |
42 |
57 |
78 |
84 |
94 |
99 |
|
|
9,35 |
- |
70 |
95 |
102 |
- |
- |
- |
71 |
97 |
104 |
- |
- |
|
|
101,6 |
5,74 |
27 |
37 |
51 |
55 |
61 |
65 |
28 |
35 |
44 |
45 |
49 |
50 |
|
6,65 |
32 |
43 |
59 |
63 |
71 |
75 |
34 |
45 |
58 |
61 |
66 |
69 |
|
|
7,26 |
- |
47 |
65 |
69 |
- |
- |
- |
50 |
67 |
71 |
- |
- |
|
|
114,3 |
5,69 |
- |
33 |
45 |
48 |
54 |
57 |
22 |
28 |
33 |
34 |
36 |
37 |
|
6,88 |
29 |
40 |
54 |
58 |
65 |
69 |
31 |
39 |
49 |
52 |
56 |
58 |
|
|
7,37 |
- |
43 |
58 |
62 |
70 |
74 |
- |
44 |
56 |
59 |
64 |
67 |
|
|
8,56 |
- |
50 |
68 |
72 |
81 |
86 |
- |
52 |
72 |
76 |
84 |
88 |
|
16.3. РАСЧЕТ КОЛОННЫ НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ
Допустимая растягивающая нагрузка [Qр], действующая на верхнюю трубу каждой ступени (секции) должна составлять:
- для труб с гладкими концами и труб НКМ:
[Qр] £ (Qстр)/n1
- для труб с высаженными наружу концами и труб НКБ:
[Qр] £ (Qт)/n1
Где n1 - нормативный коэффициент запаса прочности. Для НКТ изготовленных по ГОСТ 633-80 в вертикальных скважинах n1 = 1,3 – 1,5.
Предельную глубину спуска одноразмерной равнопрочной колонны труб (Lдоп) исходя из расчета на растяжение от собственного веса определяется по формуле:
Lдоп = Qт / (n1rg)
где: Qт – предельная нагрузка, кН (из таблицы 16.3.); n1 – коэффициент запаса прочности, r - плотность стали (7800 кг/м3), g – ускорение свободного падения.
Предельное растягивающее усилие Qт (Н), при котором в теле труб с высаженными наружу концами и безмуфтовых труб с высаженными наружу концами (НКБ) по ГОСТ 633-80 возникает напряжение, равное пределу текучести, определяется по формуле:
Qт = pDSsт
где: D - наружный диаметр трубы, м; S – толщина стенки трубы, м; sт – предел текучести материала труб, Па.
Внутреннее избыточное давление Рт (Па), при котором наибольшее напряжение в трубах достигает предела текучести, определяется по формуле:
где: 0,875 – коэффициент учитывающий разностенность сечения трубы.
Расчет колонны НКТ для наклонно-направленных и искривленных скважин производят как и для вертикальных скважин на с применением нормативного коэффициента запаса прочности n1 приведены выше в таблице 16.5.
Внутреннее избыточное давление, при котором наибольшее напряжение в теле трубы достигает предела текучести, не должно превышать допускаемого значения Рт
РвиZ £ Рт/n2
Где n2 – нормативный коэффициент запаса прочности. Для НКТ изготовленных по ГОСТ 633-80 n2 = 1.32
Наружное избыточное давление, при котором наибольшее напряжение в теле трубы достигает предела текучести, не должно превышать допускаемого значения Ркр
РниZ £ Ркр/n3
Где n3 – нормативный коэффициент запаса прочности. n3 = 1,15