Насосно-компрессорные трубы

Номенклатура НКТ

По ГОСТ 633—80 насосно-компрессорные трубы могут изготавливаться 4-х конструкций:

  • гладкие (с муфтами к ним);
  • с высаженными наружу концами (с муфтами к ним (тип В));
  • высокогерметичные гладкие (с муфтами к ним (тип НКМ));
  • высокогерметичные безмуфтовые с высаженными наружу концами (тип НКБ).

ГОСТом 633—80 предусматривается производство труб по точности и качеству 2-ух исполнений: А и Б. Трубы исполнения А вне зависимости от типа производятся длиной 10 метров, с допустимыми отклонениями ±5 %. Трубы исполнения Б производятся 2-ух групп по длине: 1 группа - от 5,5 до 8,5 метров; 2 группа - от 8,5 до 10,0 метров.

Трубы соединяются посредством конических резьб с треугольным (НКТ) или трапецевидным(НКМ, НКБ) профилем.

Колонна труб, собранная на резьбовых соединениях из гладких труб, имеет прочность, отличающуюся по длине колонны. Прочность соединения на резьбе меньше, чем прочность самой трубы. Подобные трубы называют неравнопрочными. Равнопрочные трубы (НКБ и с высадкой) характеризуются прочностью, одинаковой по всей длине.

При использовании насосно-компрессорных труб для обеспечения герметичности обязательно применение специальных смазок.

Трубы типов НКМ и НКБ являются высокогерметичными за счёт выполнения особого уплотнительного пояска на муфтовой и ниппельной частях соединения.

Для трубы типов НКМ и НКБ требуется специальная оснастка при выполнении операций по спуску и подъёму, чтобы не допустить износа уплотняющей поверхности ниппеля во время выкладки на мостки или, напротив, в момент перемещения трубы с мостков на устье. Наиболее рационально работать с подобными трубами устанавливая их вертикально на мачте подъемника.

По механической прочности трубы классифицируют по группам прочности. Максимальная глубина, на которую может быть спущена одноразмерная равнопрочная колонна труб (в скважинах с вертикальным профилем), исходя из расчетов на растяжение от собственной массы, приведена в таблице 1.

В таблице 2 собраны аналогичные характеристики для насосно-компрессорных труб по стандарту АНИ5СТ Американского нефтяного института из самых распространенных групп прочности (при запасе прочности 30%).

Таблица 1
Условный
диаметр
трубы,
мм
Толщина
стенки
трубы,
мм
Группа прочности
Д К Е Л М
48 4,0 1986 2614 2874 3397 3920
60 5,0 2207 2904 3194 3775 4355
73 5,5 2308 3037 3341 3948 4555
7,0 2484 3266 3593 4246 4899
89 6,5 2381 3133 3446 4073 4700
102 6,5 2192 2885 3173 3750 4327
114 7,0 2237 2944 3238 3827 4416
Таблица 2
Условный
диаметр
трубы,
мм
Толщина
стенки
трубы,
мм
Группа прочности
Н-40 J-55 С-75 N-80 (L-80) P-105
48 3,68 1620 2216 3017 3222 -
60 4,83 1866 2564 3502 3732 4900
73 5,51 1952 2687 3667 3911 5128
7,82 - - 4081 4359 5715
89 6,45 2059 2834 3855 4117 5400
102 5,74 1793 2462 3355 3580 -
114 6,88 1935 2677 3665 3912 -

Для скважин с наклонным профилем указанные в таблицах значения меньше.

Предельный диаметр насосно-компрессорных труб для эксплуатационной колонны сечением 146 мм не может быть больше 73 мм, а для колонны сечением 168 мм - 89 мм.

Основная номенклатура отечественных насосно-компрессорных труб изготавливается с группами прочности Д, К, Е.

За рубежом насосно-компрессорные трубы производят по стандартам АНИ (5А, 5АХ, 5АС) и по иным нормативным документам. Стандарт АНИ5А регламентирует изготовление труб групп прочности Н-40, J-55 и N-80, стандарт АНИ5АС - из сталей с высокой прочностью группы прочности Р-105, стандарт АНИ5АС -из сталей устойчивых к коррозии групп прочности С-75 и L-80. Механические характеристики сталей, которые используются для насосно-компрессорных труб, приведены в таблице 3.

Таблица 3
Показатель Группа прочности стали
Д К Е Л М
Временное сопротивление σв, кгс/мм2, не менее 65 70 75 80 90
Предел текучести σт, кгс/м2, не менее 38 50 55 65 75
Относительное удлинение, %, не менее:
  δ5 16 12 12 12 12
  δ10 12 10 10 10 10

Производятся также нестандартные трубы групп прочности С-90, Q-125, V-150.

Стандарт АНИ предусматривает муфтовые (для труб с высадкой наружу и гладких) и безмуфтовые соединения. Резьбы применяются конические с треугольным (эквивалент соединений для гладких насосно-компрессорных труб по ГОСТ 633—80), или трапецевидным профилем (эквивалент соединений труб типов НКМ, НКБ по ГОСТ 633-80). Допускается применение специальных тефлоновых уплотнительных колец, увеличивающих герметичность соединений.

Соединения НКТ

Стандарты АНИ предусматривают:

резьбовые соединения высадкой наружу гладкие соединения безмуфтовые соединения (“Интеграл”)
Fig93
Fig94
Fig95

Данные резьбовые соединения характеризуются взаимозаменяемостью с соединениями по ГОСТ 633-80.

Fig96
Fig97
Fig98
Fig99

Из соединений иных типов следует отметить соединения “Хайдрилл”.

Fig100
Fig101
Fig102
Fig103
Fig104

Отличительная черта данных соединений - двухступенчатая резьба, причем трубы могут соединяться как с помощью муфты, так и без неё, с высадкой во внутрь и наружу. Такое соединение дает возможность получить три поверхности уплотнения - на ступеньках резьб и концах труб. Применение соединения “Хайдрилл” с высадкой дает возможность получить соединение отличающееся прочностью (не менее прочности тела трубы) и герметичностью.

Fig105
Fig106

Фирма “Атлас Брэдфорд” (США) применяет уплотняющие тефлоновые кольца в своих резьбовых соединениях, что позволяет получить соединение с высокой герметичностью, так как уплотнение выполняется по двум поверхностям: по уплотнительному кольцу и коническим уплотнительным поверхностям.

Fig108
Fig109
Fig110
Fig111
Fig112
Fig113

Производители “Маннесман” (Германия) и “Валурек” (Франция) используют в своих соединениях резьбу “Батресс”, которая больше подходит для обсадных труб. Компания “Маннесман” обширно применяет соединение типа TDS, уплотнение в котором выполняется за счет специальной выпуклой поверхности на конце трубы, без зазора входящей в расточку муфты с цилиндрическим профилем, а компания “Валурек” - соединение типа VAM с высокой герметичностью, уплотнение которого выполняется за счет конической формы скошенного конца трубы, позволяющей при навинчивании получить 2 поверхности уплотнения.

Fig114
Fig115
Fig116
Fig117
Fig118


Не нашли нужную информацию? Воспользуйтесь поиском по сайту