Дать характеристику материалам, из которых изготавливают трубы нкт.

К изделиям такого класса предъявляются высокие требования по качеству

Труба НКТ: сфера применения и особенности изделия

Насосно-компрессорные трубы (НКТ) – основа коммуникаций в нефтегазовой отрасли. Функционирование нефтяной и газовой отрасли, геологоразведки и бурение артезианских колодцев невозможно без надежного специализированного оборудования. Эти изделия используют не только в нефтегазовой отрасли, но и для подачи воды из артезианских колодцев и при транспортировке сжатого воздуха под давлением.

Насосно-компрессорные трубы применяют в нефте- и газодобывающей отрасли для транспортировки агрессивных сред

В первую очередь в скважину устанавливают и закрепляют при помощи цемента обсадные, а только затем насосно-компрессорные трубы. Для выполнения данной операции используют специальные фиксирующие элементы, называемые пакерами. Длина отдельных труб, применяемых для транспортировки газа и жидкости из скважины, может составлять до 11,5 метров, а для их соединения между собой используют муфты, обеспечивающие герметичность стыка и его надежность. Различаются НКТ и диаметром своего сечения, этот параметр может составлять от 50,8 до 139,7 мм (2–5,5 дюйма).

Принцип работы буровых вышек

Чтобы разобраться в назначении НКТ, нужно знать принцип работы буровых вышек. Для добычи воды, газа и нефти, которые расположены глубоко под землей, применяются буровые установки. Они отличаются друг от друга по множеству параметров — принцип работы, конструкция, эксплуатационные характеристики и другие. Обычно буровая установка состоит из трех элементов — надземная платформа, бурильная колонна и система питания. Также в состав установки могут входить дополнительные элементы — контролирующий пневмопривод, система охлаждения бура, датчики оповещения и так далее.

Технология бурения

1. На подготовительном этапе геологи проводят разведку, намечают предполагаемое место бурения. Потом монтируется буровая платформа, выполняется тестовый запуск установки. Во время теста проверяются следующие параметры — качество сочленения деталей друг с другом, уровень вибрации, уровень нагрузки на электродвигатель.
2. Если с платформой все хорошо, выполняется бурение скважины. Для бурения используется бурильная колонна, которая подключена к электрическому двигателю. На конце колонны имеется острый наконечник-долото, который разрушает твердые горные породы.
3. Во время работы бурильная колонна вращается вдоль своей оси, что приводит к образованию скважины. Одновременно с этим выполняется подача отработанного грунта на поверхность. Современные установки оснащаются системой подачи защитных химикатов, которые минимизирует риск повреждения буровой колонны.
4. После создания скважины необходимо выполнить ее фиксацию. Для решения этой задачи может использоваться две технологии. В первом случае в скважину устанавливается дополнительная труба, которая создает зазор между колонной и самой трубой. В этот зазор заливается мягкие смеси, которые быстро затвердевают. На практике этот метод применяется редко. Во втором случае в скважину монтируется обсадной трубопровод, который обладает толстыми стенками и может выдержать любые нагрузки.
5. После укрепления скважины в обсадной трубопровод вводятся трубы для откачки полезных ископаемых или воды. В качестве такой трубы могут применяться НКТ. Перед их введением в скважину они скрепляются с помощью скважин-муфт, которые превращают отдельные трубы НКТ в единую компрессионную колонну. Для добычи полезных ископаемых запускается электрических двигатель, что приводит перекачиванию нефти или газа из скважины на поверхность. На буровой платформе полезные ископаемые упаковываются в емкости (бочки, резервуары, чаны).

Обратите внимание, что труба НКТ может использоваться и по другим сценариям. Простой пример: трубопровод можно настроить не на всасывание жидкостей, а на их распыление. Эта технология позволяет проводить нагнетание жидкостей, что может пригодиться в некоторых сферах человеческой деятельности. Примеры — ремонт скважин, геологическая разведка, локальное увеличение давления, создание дополнительных притоков к основной скважине.

Для добычи полезных ископаемых делается скважины, в которую устанавливается обсадная труба — в нее монтируется труба НКТ. По ГОСТ все трубопроводы должны обладать высокой прочностью, устойчивостью к растяжению, гибкостью, высокой устойчивостью к коррозии.

Требования ГОСТ

Труба НКТ используется для транспортировки жидких, газообразных веществ из скважин на поверхность. В техническом плане они представляют собой обычные бесшовные трубы. Согласно ГОСТ они должны обладать следующими свойствами:

• Высокая прочность. Во время работы добывающей платформы по трубопроводу под давлением будут проходить жидкости и газы. Нужно чтобы трубопроводная установка сохраняла свою прочность и не растрескивалась. Даже небольшие течи или трещин приведут к полной разгерметизации установки, что может привести к выходу из строя всей платформы.
• Устойчивость к растяжению. Большинство современных скважин не являются полностью прямыми. Это вызвано различными причинами: недостатки бурения, изменение формы скважины в связи с движением земли и так далее. Важно, чтобы трубы сохраняли свою форму и не растрескивались при изгибе. В случае низкой устойчивости к растяжению колонна может дать течь, что приведет разрушению системы.
• Плотность, герметичность. Материал, из которого изготовлены трубопровод, должен быть плотным и герметичным. Особенно критичен фактор для концов установки, на которые будет наноситься резьба. Если материал будет пластичным, то резьба выйдет некачественной. Из-за этого нарушится герметичность швов, что может привести к разгерметизация системы.
• Коррозийная устойчивость. По трубопроводу во время работы буровой установки будет проходить большое количество жидкости или пара. Это может привести к образованию ржавчины, что приведет к разрушению трубной колонны. Для изготовления НКТ применяется высокоуглеродистая сталь, которая содержит легирующие добавки на основе хрома. Этот компонент препятствует образованию ржавчины, а также стимулирует образование защитной оксидной пленки на поверхности металла. Благодаря этому установка не растрескивается и не ржавеет во время работы вышки.

Таким образом, различают:

Как происходит ремонт НКТ?

Насосно-компрессорная труба со специальным покрытием служит дольше. Время от времени она требует очистки в виде химической обработки или механического удаления отложений. Они направлены на удаление асфальтенов, смол, а также парафинов. Помимо указанных методов очистки также применяется магнитный, тепловой способ и депарафинизация.В некоторых случаях самой очистки недостаточно и требуется ремонт, включающий широкий перечень этапов по восстановлению эксплуатационных характеристик материала. Ремонт насосно-скважинного оборудования может проводиться с трубами, размеры которых составляют 60, 73, 89, 102, 114 мм в диаметре.Их ремонт включает такие этапы:

1. Отбраковка изделия путем визуального контроля.
2. Очистка изделия водой.
3. Механическое удаление загрязнений по внутренней поверхности изделия.
4. Шаблонирование.
5. Выявление и устранение дефектов изделия.
6. Токарная обработка – включает перенарезку резьбы, а также ремонт и очистку муфты.
7. Муфтонаворот.
8. Испытание системы посредством воды.
9. Проверка на прочность.
10. Обязательная маркировка изделий.
11. Обработка муфтовой и ниппельной части смазочным составом.

Муфтовая труба НКТЧтобы ремонт материала имел более длительный эффект, применяют специальные напыления. Его поверхность обрабатывают диффузионным цинковым покрытием, которое демонстрирует высокую адгезию к железу и отталкивающий эффект к парафинам. Это покрытие способно продлить срок службы системы в 3-5 раз.

Технические характеристики

Согласно ГОСТу, размеры изделия варьируются от 6 до 10.5 метров. При эксплуатационной потребности возможно удлинение изделия до 11.5 метров. Размеры их условного наружного диаметра составляют 60; 73; 89; 114 мм. Размеры толщины стенок изделия могут колебаться в пределах 5,0; 5,5; 6,5; 7,0 мм.Изготавливаются изделия из стали НКТ 20, НКТ 30 и стали НКТ 30ХМА. При производстве изделий исключаются любые дефекты. После их обнаружения изделие отправляется на переработку. Ее прочность характеризуется группами Д, К, Е. В процессе изготовления каждая единица изделия должна проверяться на растяжение, прочность, твердость, растрескивание, ударную вязкость и проходить гидроиспытание.Трубы 73 и 89 производятся с треугольной или трапецеидальной резьбой, а 60 и 114-миллиметровые – с треугольной. Размеру 89 миллиметров соответствует толщина стенок – 7.0 мм. Назначение трубы на 89 мм достаточно широкое. Она может применяться не только в нефте- и газодобывающей пресыщенности, но и в частном домостроении для обустройства свайного фундамента. Вес изделия диаметром 89 мм на 1 п.м. составляет 13.5 кг.

Обслуживание и ремонт труб НКТ (видео)

Правила эксплуатации

Чтобы трубы служили долго, необходимо придерживаться определенных правил их эксплуатации. Для погружения и транспортировки применяются механизированные трубовозки. Не допускается транспортировка изделий волоком. Они не должны гнуться или провисать. Следует защитить материал от механических повреждений. Поэтому разгрузку осуществляют краном.На рабочей площадке он должен укладываться не на голую землю, а на деревянные бруски во избежание их загрязнения или деформации. На резьбовую часть в обязательном порядке надевается предохранительное кольцо.Перед эксплуатацией необходимо провести контроль изделий путем шаблонировнаия. Для этого через линию пропускается метровый шаблон диаметром на 2.3 мм уже ее внутреннего диаметра. Также стоит очистить при помощи щетки резьбу и муфту. Обработать поверхность деталей специальной смазкой. Свинчивание муфты с резьбы осуществляется аккуратно. При этом нельзя использовать механический натиск, удары.