|
|||||||
Посмотрите также другие разделы нашего сайта!!! Литература |
Всё про нефть и газ / Литература(каталог книг) |
||||||
Басарыгин Ю.М., Макаренко П.П., Мавромати В.Д.
Ремонт газовых скважин. |
|||||||
Глава № 11 |
|||||||
ВНИМАНИЕ В текстах книг представленных на сайте в интернет формате очень много ошибок, не читаются рисунки, графики разбиты, это связанно с некачественной перекодировкой конвекторов из PDF формата и HTML. Если Вам необходимы качественный текст с рисунками и графиками - то скачиваите книги с нашего сайта в формате PDF. ссылка для скачивания книги или главы в формате PDF находится внизу страницы. |
|||||||
В данной библиотеке представлены книги исключительно для личного ознакомления. Запрещено любое копирование не для личного использования, а также с целью использования в коммерческих целях. В случае претензий со стороны авторов книг/издательств обязуемся убрать указанные книги из перечня ознакомительной библиотеки. Копирование, сохранение на жестком диске или иной способ сохранения произведений осуществляются пользователями на свой риск. |
|||||||
анекдоты программы истории |
11 ЭКСПЛУАТАЦИЯ НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ Насосно-компрессорные трубы используют при выполнении различных работ, связанных с освоением, эксплуатацией скважин и их ремонтом. Колонна НКТ: обеспечивает подачу на поверхность извлекаемых из продуктивных пластов углеводородной продукции и воды; обеспечивает закачку в пласт различных жидкостей при физико-химических обработках и гидравлическом разрыве; позволяет производить гидропескоструйную перфорацию обсадной колонны; предохраняет эксплуатационную колонну от разрушения или истирания ее абразивными частицами и агрессивными компонентами пластовых флюидов; предохраняет от внутреннего давления пластовых флюидов эксплуатационную колонну путем установки пакерующих устройств; предотвращает образование песчаных пробок в скважинах, так как большая скорость движения пластового флюида по НКТ обеспечивает вынос песка на поверхность. Насосно-компрессорные трубы используются для выполнения различных работ по капитальному и текущему ремонту скважин. Конструкции колонн НКТ предусматриваются в комплексных проектах на разработку месторождений с учетом конкретных условий. Диаметр НКТ определяется исходя из дебита скважин, обеспечения наименьших энергетических затрат на транспортировку флюида на поверхность, создания условий для выноса воды, песка; тип резьбовых соединений -из требований обеспечения герметичности колонн, глубины их спуска, величины пластового давления и т.д. Конструкции колонн НКТ в мелких скважинах одноразмерные, т.е. состоят из труб одного диаметра, что облегчает работы по спуску-подъему, позволяет пользоваться минимумом инструмента и 225 сократить число переводников. В глубоких скважинах применяются более сложные колонны, состоящие из труб нескольких диаметров, толщин стенок и групп прочности стали. На-сосно-компрессорные трубы выпускаются по ГОСТ 633 — 80, предусматривающему изготовление их исполнения А и Б (А - повышенной точности) четырех конструкций [32]: гладкие и муфты к ним; с высаженными наружу концами и муфты к ним (тип В); гладкие высокогерметичные и муфты к ним (тип НКМ); безмуфтовые высокогерметичные с высаженными наружу концами (тип НКБ). Трубы всех типов исполнения А изготавливаются длиной Юме предельным отклонением ± 5 %. Трубы всех типов исполнения Б изготавливаются двух групп длин: первая — от 5,5 до 8,5 м; вторая — от 8,5 до 10 м. Это позволяет иметь свечи необходимой длины при спускоподъемных операциях передвижными агрегатами. Сортамент выпускаемых по ГОСТ 633-80 насосно-ком-прессорных труб, их основные геометрические размеры и прочностная характеристика представлены в табл. 11.1, 11.2, 11.3, 11.4, 11.5. Трубы гладкие и с высаженными наружу концами (тип В) имеют симметричную треугольную резьбу по 10 или 8 ниток на длине 25,4 мм, шаг резьбы соответственно 2,54 и 3,175 мм. Угол профиля резьбы 60°, углы наклона сторон профиля 30°, конусность 1 : 16. Применять эти трубы рекомендуется при давлении газа до 20н-30 МПа. Трубы НКМ гладкие, с навинченной муфтой. Резьба отличается несимметричным профилем, близким к профилю упорных резьб, что повышает прочность соединения на 25+30 % по сравнению с прочностью гладких труб по ГОСТ 639-63. Характеристики резьб труб НКТ диаметром от 60 до 102 мм и труб диаметром 114 мм различные. У первых шаг резьбы 4,232 мм, угол профиля 33°, угол наклона сторон профиля 30 и 3°, конусность 1 : 12. У вторых, которые могут использоваться и в качестве обсадных труб, шаг резьбы 5,080 мм, угол профиля 13°, угол наклона сторон профиля 10 и 3°, конусность 1 : 16. Герметичность соединений при давлении газа до 50 МПа обеспечивается сопрягаемыми коническими уп-лотнительными поверхностями, расположенными на конце ниппеля и в муфте перед упором. При докреплении соединения регламентированным крутящим моментом достигается контакт по внутренним упорным торцам, что обеспечивает беззазорную поверхность внутреннего проходного канала. 226 Таблица 11.1 Сортамент насосно-компрессорных труб по ГОСТ 633-80 Толщина Условный диаметр трубы, мм 60 5,5 73 6,5 89 102 114 Тип трубы С выса- женными наружу концами В ДКЕЛМР ДКЕЛМР ДКЕЛМР ДКЕЛМР ДКЕЛМР ДКЕЛМР ДКЕЛМР Таблица 11.2 Механические свойства трубных сталей Показатели Группа прочности Таблица 11.3 Геометрические характеристики насосно-компрессорных труб по ГОСТ 633-80 Условный диаметр, мм 60 73 73 89 89 102 114 Толщина Площадь, см2 попе-стен- речного ки, мм сечения 5 5,5 7 6,5 8 6,5 7 8,68 11,66 14,51 16,70 20,21 19,41 23,58 19,76 30,18 27,33 45,34 41,83 61,62 78,97 Масса 1 м колонны, кг НКМ кана- ла глад- метру 28,54 41,83 41,83 62,04 62,04 81,03 102,56 7,01 9,47 11,70 13,68 15,80 19,13 7,12 9,64 11,87 13,93 16,69 16,05 19,49 7,07 9,44 11,73 13,63 16,46 15,74 19,09 7,07 9,48 11,71 13,75 15,88 19,42 227 Таблица 11.4 Растягивающие осевые нагрузки насосно-компрессорных труб по ГОСТ 633-80 Условный диаметр, 60 73 73 89 89 102 114 Таблица 11.5 Внутреннее и наружное давления, при которых напряжения в теле труб по ГОСТ 633-80 достигают предела текучести Услов- 60 73 73 89 89 102 114 Трубы безмуфтовые НКБ. На высаженных наружу концах нарезаны резьбы — одна внутренняя, другая наружная. Резьба труб диаметром от 60 до 114 мм трапецеидальная. Конструкция конических уплотнительных поверхностей и профиль резьбы аналогичны применяемым в соединениях НКМ, т.е. шаг резьбы 4,232 мм, угол профиля 13°, углы наклона сторон профиля 10 и 3°, конусность 1 : 12. При докреплении соединений происходит контакт по внутренним упорным торцам, что обеспечивает гладкую беззазорную поверхность внутреннего проходного канала. Соединение обладает большей прочностью, чем тело гладкой части трубы. 228 Трубы НКБ рекомендуются в газовых и газоконденсатных скважинах с давлением до 50+60 МПа. Для сравнения некоторые сведения о резьбах НКТ по ГОСТ 633-80 приведены в табл. 11.6. В отечественной газодобывающей промышленности находят применение муфтовые насосно-компрессорные трубы с соединением VAM, в котором использована резьба Батресс трапецеидального профиля с углами наклона сторон 10 и 3°. Шаг резьбы - 5,08 мм. Высокая газогерметичность достигается специальной формой торца (ниппельного конца) трубы и внутреннего уступа в муфте, образующих две конические уплотнительные поверхности: гладкий скошенный под углом 30° конический поясок и скошенный под углом 15° упорный торец. Форма этих поверхностей обеспечивает также высокую прочность соединения при больших изгибающих нагрузках. Соединения VAM требуют бережного обращения, так как небольшое повреждение торца трубы может привести к потере герметичности. Для обеспечения надлежащей герметичности соединения VAM следует свинчивать строго регламентированными крутящими моментами (табл. 11.7). В скважинах, продукция которых содержит сероводород, применение труб с высокими пределами текучести по ГОСТ 633 — 80 не рекомендуется из-за опасности сульфидного растрескивания материала труб. В этих условиях целесообразно применять отечественные трубы группы прочности Д (см. табл. 11.2) и зарубежные трубы (табл. 11.8). В таблице 11.9 дана характеристика насосно-компрессорных труб по стандартам АНИ. Таблица 11.6 Основные сведения о резьбах НКТ Показатели Число ниток на длину 25,4 мм 229 Таблица 11.7 Рекомендуемый крутящий момент свинчивания соединений VAM Наружный диаметр труб, мм 60,3 (23/8") 6,45 73 (27/8") 7,82 88,9 (372") 9,52 10,50 11,43 101,6 (4") 8,38 9,65 10,92 114,3 (4V2") 6,88 7,37 8,56 9,65 10,92 Таблица 11.8 Механические свойства сталей импортных труб Показатели Наименьший предел прочности при растяжении ав, МПа Предел текучести от, МПа: При наличии в пластовой продукции коррозионно-актив-ных компонентов рекомендуется применять трубы с покрытиями или использовать для их защиты ингибиторы коррозии, тип которых и методы применения обосновываются для конкретных месторождений. 230 Таблица 11.9 Характеристика насосно-компрессорных труб по стандартам АНИ Наружный диаметр трубы, 60,3 (23/8„)
Для обеспечения герметичности резьбовых соединений, предотвращения задиров и заеданий резьб необходимо применять следующие специальные смазки: А. Р-402 (ТУ 38-101-708-78) предназначена для труб, работающих в скважинах с температурой до 200 "С. Смазка свободно наносится на поверхность резьбовых соединений при температуре до — 30 °С. Ее состав (%): жировая основа — 36, графитовый порошок - 20, свинцовый порошок - 28, цинковая пыль — 12, медная пудра — 4. Б. Р-2 (ТУ 38-101-332-76) предназначена для труб, работающих в скважинах с температурой до 100 "С. Свободно наносится при температуре окружающего воздуха до — 5 °С. Состав смазки (%): жировая основа - 37, графитовый порошок — 18, свинцовый порошок — 29, цинковая пыль — 12, медная пудра — 4. При температуре ниже — 5 °С смазку и резьбовые детали следует подогревать. В менее ответственных резьбовых соединениях при низких давлениях и невысокой температуре флюида можно применять также смазки с упрощенной технологией изготовления следующего состава (%): а) графитовый порошок - 50, технический жир - 5, каустическая сода — 1,5, машинное масло — 43,5; б) солидол — 24, известковое молоко — 8, машинное масло - 36, канифоль - 2. Для муфтовых труб типа НКБ, где герметичность обеспечивается гладкими уплотнительными поверхностями, рекомендуется применение смазки Р-113 или Р-416 (ТУ 38-101-708-78), предназначенной для замковых соединений и обладающей лучшими антизадирными свойствами. Эти смазки могут также использоваться при свинчивании высокогерметичных соединений типа НКМ. Смазку следует наносить с помощью шпателя (лопатки) на участке шириной 20+25 мм на поверхность ниппеля и муфты. Ориентировочный расход смазки на одно соединение следующий: Условный диаметр труб, мм.... 60 73 89 102 114 Расход смазки, г........................... 15 20 30 35 40 На герметичность резьбовых соединений значительное влияние оказывает момент свинчивания, оптимальное значение которого для гладких труб следующее: Диаметр труб, мм....................... 60 73 89 102 114 Момент свинчивания, Н-м....... 780 1200 1680 2300 2580 232 Для труб с высадкой момент свинчивания 1150 Н-м - минимальный, 1900 Н-м - максимальный. Весьма перспективным является применение для смазки резьб насосно-компрессорных труб нового, разработанного в предприятии Кубаньгазпром и в Краснодарском политехническом институте, универсального отверждающегося антикоррозийного герметика - смазки ИНКОР-2. ИНКОР-2 - компонентный состав на основе полиурета-новых компаундов с наполнителями, обладающих высокими адгезионными свойствами по отношению к металлическим или неметаллическим материалам. В отвержденном состоянии ИНКОР-2 - пластичный резиноподобный материал с высокими антикоррозионными свойствами, устойчивостью к агрессивным средам — кислотам, щелочам, сероводороду, соленым водам, нередко содержащимся в пластовых флюидах и добываемой углеводородной продукции. Материал химически нейтрален и нетоксичен. Компоненты ИНКОР-2 (основной состав и отвердитель) смешиваются непосредственно перед его использованием. Рабочий состав представляет собой однородную пасту, легко наносимую на поверхность ручным или механическим способом. Работоспособен при температурах от -50 °С до 160 "С. Удерживаемый перепад давления при уплотнении резьб бурильных, обсадных, насосно-компрессорных труб от 35 до 75 МПа. Представляют также значительный интерес прочное, водонепроницаемое, антикоррозионное, устойчивое ко всем агрессивным средам покрытие — однокомпонентный состав ИНКОР-1, отверждающийся под действием влаги (например, атмосферной). Покрытие может наноситься на поверхность металлических, бетонных емкостей, бассейнов. Глубина пропитки в бетон — 18 мм, долговечность — не менее 5 лет. Расход материала для покрытия 1 м2 бетонной поверхности - до 500 г, металлической - до 300 г. Аварии с насосно-компрессорными трубами могут происходить из-за наличия заводских дефектов в трубах и неправильной их эксплуатации. Тщательная подготовка труб к спуску в скважину, соблюдение правил эксплуатации и своевременное проведение профилактических мероприятий значительно увеличат срок их службы и обеспечат безаварийную работу. НКТ, как новые, так и бывшие в эксплуатации, при подготовке к спуску в скважину подвергают тщательной проверке. Этот процесс включает в себя следующие операции: визуальный контроль, инструментальный контроль линейных раз- 233 меров труб, контроль качества резьбы труб и муфт, дефектоскопию и толщинометрию, шаблонирование, гидравлические испытания труб, покрытие поверхности труб, маркировку и комплектование. Подготовка новых труб к эксплуатации должна производиться на трубных базах. Доставленный на скважину комплект труб следует проверить на соответствие его паспорту и плану проведения работ. При компоновке колонн из труб различных диаметров и с различными резьбами соединять их нужно только с использованием переводников заводского изготовления по ГОСТ 23979-80. При спуске ступенчатой колонны из труб разных групп прочности данные о них следует записывать раздельно. Спускоподъемные операции составляют один из основных видов работ с насосно-компрессорными трубами. Поэтому необходимо тщательно выполнять все технические требования, направленные на предупреждение аварий с ними. В газоконденсатные и в газовые с высоким давлением скважины трубы должны спускаться с использованием клиновых захватов, позволяющих свинчивать муфтовое соединение с обоих концов, что обеспечит большую герметичность резьбовых соединений, исключит возможность возникновения нецентричного растяжения колонны при установке ее на элеватор. Для предупреждения механического повреждения тела трубы плашками клинового захвата необходимо, чтобы они были хорошо подогнаны, коэффициент охвата ими трубы был не менее 0,7. Вес подвешенных на клиньях труб не должен превышать предельных нагрузок (табл. 11.10). С целью равномерного износа резьбовых соединений и тела насосно-компрессорных труб рекомендуется при каждом спуске-подъеме менять местами трубы одной группы прочности из верхней и нижней частей колонны. Поднимать колонну следует плавно, без рывков и переходов с одной скорости на другую. Отвинченную трубу можно поднимать лишь после полного выхода ее из соединения. Не допускается нанесение ударов молотком по муфте для облегчения развинчивания. Можно допускать лишь обстукивание муфты молотком посредине. Чтобы муфта не задевала фланец колонны, следует пользоваться специальной направляющей воронкой. После того как трубы подняты над устьем скважины, необходимо удалить с резьбы предохранительные детали, тщательно очистить и смазать резьбы муфт и трубы 234 Таблица 11.10 Предельная нагрузка при спуске труб в клиновом захвате, кН Длина клина, мм 73x5,5 89x6,5 50 К Е Л 100 К Е Л 150 К Е Л 200 К Е Л соответствующей конкретным условиям смазкой. При спуске следует тщательно осматривать тело и резьбовые части каждой трубы, чтобы избежать включения в колонну некачественных труб. Посадку трубы в муфту необходимо производить осторожно, чтобы не повредить резьбу. Особенно осторожно нужно спускать двух- или трехтрубки, в этом случае рекомендуется установить на вышке промежуточные опоры. Трубы нужно свинчивать с приложением крутящих моментов, которые для отечественных и импортных труб приведены в табл. 11.8. Если ниппель свинчивается в муфту до последнего витка с моментом, меньшим минимального, или если после свинчивания с максимальным моментом остается более двух свободных, не вошедших в муфту витков, то следует забраковать обе трубы — спущенную в скважину и следующую за ней. После сильного натяжения колонны при срыве пакера или освобождении ее от прихвата все резьбовые соединения, свинченные в заводских условиях, необходимо докрепить. |
|
|||||
В данной библиотеке представлены книги исключительно для личного ознакомления. Запрещено любое копирование не для личного использования, а также с целью использования в коммерческих целях. В случае претензий со стороны авторов книг/издательств обязуемся убрать указанные книги из перечня ознакомительной библиотеки. Копирование, сохранение на жестком диске или иной способ сохранения произведений осуществляются пользователями на свой риск. |
|||||||
Басарыгин Ю.М., Макаренко П.П., Мавромати В.Д.
Ремонт газовых скважин. |
|||||||
Глава № 11 |
|||||||
Скачать эту главу в формате PDF |
|||||||
Всё про нефть и газ / Литература(каталог книг) |
|||||||
по всем вопросам и предложениям Вы можете обращаться на neft-i-gaz@bk.ru Администрация сайта |
|||||||