2. Насосно-компрессорные трубы

Насосно-компрессорные трубы по ГОСТ 633-80 могут выпу­скаться четырех конструкций:

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).

ГОСТ 633-80 предусматривает изготовление труб по точно­сти и качеству двух исполнений: А и Б. Трубы всех типов ис­полнения А выпускаются длиной 10 м, с возможными отклоне­ниями ±5 %. Трубы исполнения Б изготавливают двух групп длин: группа 1 - от 5,5 до 8,5 м; группа 2 - от 8,5 до 10,0 м.

Трубы соединяют с помощью резьб конических с тре­угольным (НКТ) или трапецеидальным (НКМ, НКБ) профи­лем.

Колонна труб, свинченная из гладких труб, имеет проч­ность, не одинаковую по всей длине. Прочность резьбового соединения меньше прочности тела трубы. Такие трубы назы­вают неравнопрочными. Равнопрочные трубы (с высадкой и НКБ) имеют прочность, одинаковую по всей длине.

При применении НКТ для обеспечения герметичности не­обходимо применять специальные смазки.

Трубы типов НКМ и НКБ относятся к высокогерметичным из-за выполнения специального уплотнительного пояска на ниппельной и муфтовой частях соединения.

Трубы типов НКМ и НКБ требуют специальной оснастки при проведении спускоподъемных работ, чтобы избежать из­носа уплотнительной поверхности ниппеля в момент укладки на мостки или, наоборот, в момент подачи трубы с мостков на устье. Целесообразнее работать с такими трубами с установкой их в вертикальное положение на мачте подъемного агрегата.

По механической прочности трубы разделяют по группам прочности. Предельная глубина спуска одноразмерной равно­прочной колонны труб (в вертикальных скважинах), исходя из расчета на растяжение от собственного веса, приведена в табл. 5.7. В табл. 5.8 приведены аналогичные данные для НКТ по стандарту Американского нефтяного института АНИ5СТ из наиболее известных групп прочности (при коэффициенте за­паса прочности 1,3).

Для наклонных скважин указанные значения будут меньше.

Максимальный диаметр НКТ для эксплуатационной колон-

ны 146 мм не должен превышать 73 мм, для колонны 168 мм - 89 мм.

В настоящее время основная масса отечественных НКТ вы­пускается с группами прочности Д, К, Е.

За рубежом трубы НКТ изготавливают как по стандартам АНИ (5А, 5АХ, 5АС), так и по другим нормативным докумен­там. Стандарт АНИ5А предусматривает выпуск труб групп прочности Н-40, J-55 и N-80, стандарт АНИ5АС - из высоко­прочных сталей группы прочности Р-105, стандарт АНИ5АС - из коррозионно-стойких сталей групп прочности С-75 и L-80. Механические свойства сталей, используемых для НКТ, при­ведены в табл. 5.9. Выпускаются также нестандартизирован- ные трубы групп прочности С-90, Q-125, V-150.

Стандартами АНИ предусмотрены муфтовые (для гладких труб и с высадкой наружу) и безмуфтовые соединения. При­меняют резьбы конические с треугольным (аналоги соедине­ний для гладких труб НКТ по ГОСТ 633-80), или трапецеи­дальным профилем (аналоги соединений труб типов НКБ, НКМ

по ГОСТ 633-80). Могут применяться и специальные уплот­нительные кольца из тефлона для увеличения герметичности соединения.

Стандартами АНИ [29] предусмотрены резьбовые соедине­ния высадкой наружу (рис. 5.8, 1), гладкие (рис. 5.8, 2) и безмуфтовые соединения, например, “Интеграл” (рис. 5.8, 3). Данные резьбовые соединения взаимозаменяемы с соединения­ми по ГОСТ 633-80. Из соединений других типов можно отме­тить соединения “Хайдрилл” (рис. 5.8, 8-15). Характерной особенностью таких соединений является двухступенчатая резьба, причем соединение может быть как муфтовое, так и безмуфтовое, с высадкой наружу и во внутрь. Данное соедине­ние позволяет получить три уплотнительные поверхности - на концах труб и ступеньках резьб. Выполнение соединения “Хайдрилл” с высадкой (рис. 5.8, 11, 13, 14) позволяет полу­чить прочное и герметичное соединение, прочность которого не менее прочности тела трубы.

Фирма “Атлас Брэдфорд” (США) в своих резьбовых со­единениях широко применяет уплотнительные кольца из теф­лона (рис. 5.8, 18-23), позволяющие получить высокогерме­тичное соединение, так как уплотнение осуществляется по двум поверхностям: по коническим уплотнительным поверхно­стям и уплотнительному кольцу. Фирмы “Маннесман” (ФРГ) и “Валурек” (Франция) (рис. 5.8, 16, 17, 24-26) применяют в своих соединениях резьбу “Батресс”, подходящую больше для обсадных труб. Фирма “Маннесман” широко использует со­единение типа TDS, уплотнение которого осуществляется за счет выполнения специальной выпуклой поверхности на конце трубы, плотно входящей в цилиндрическую расточку муфты, а фирма “Валурек” - высокогерметичное соединение типа VAM, уплотнение которого осуществляется за счет выполне­ния конической поверхности на скошенном конце трубы, поз­воляющей при свинчивании получать две уплотнительные по­верхности.

В табл. 5.10 указаны характеристики насосно-компрес­сорных труб и соединений различных типов, выпуск которых предусмотрен стандартом АНИ. Характеристики представлены в английской системе мер и СИ.

В табл. 5.11, 5.12 дан перевод в миллиметры соответственно целых дюймов и их долей.

Например, труба диаметром 2 3/8" - это 2,3750 дюймов в десятичной записи или в СИ 50,8 + 9,525 = 60,325 мм.

Ниже представлен перевод с английской системы мер в СИ других величин, наиболее широко применяемых в нефте­промысловой практике.

Т а б л и ц а 5.10 Характеристика насосно-компрессорных

туру труб, не соответствующую стандарту АНИ, причем, как правило, их технические характеристики не уступают стан­дартным показателям. В табл. 5.13 представлены технические характеристики подобных труб и их соединений.

В последние годы производители насосно-компрессорных труб в России расширили номенклатуру выпускаемых труб за пределы ГОСТ 633-80 и освоили выпуск труб-аналогов, выпус­каемых по стандартам АНИ. Например, Синарский трубный завод, наряду с трубами НКТ по ГОСТ 633-80, освоил выпуск труб по ТУ 14-3-1534-87 (гладкие трубы с узлом уплотнения из полимера), ТУ 14-3-1588-88 и тУ 14-3-1282-84 (гладкие и гладкие высокогерметичные с повышенной пластичностью и хладостойкостью), ТУ 14-161-150-94 (гладкие и гладкие высо­когерметичные и с высаженными наружу концами, коррозион­но-стойкие в активных сероводородных средах, имеющие по­вышенную коррозиестойкость к соляным кислотам и хладо­стойкие до температуры минус 60 °С).