Основной сортамент труб для нефтяной и газовой промышленности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  Основной сортамент труб для нефтяной и газовой промышленности.

1.1. Трубы для  обустройства скважин и бурения,

 

 

 

 Нефтегазовый сортамент труб занимает более половины всего объема их производства в России. Подразделяются они на нефтегазопроводные и трубы для обустройства месторождений.

 Трубы для обустройства месторождений бывают обсадные, насосно-компрессорные и бурильные.

1.1.1 Сортамент  обсадных труб.                 

Обсадные трубы служат для укрепления и поддержания стенок и устьев скважин во время и после бурения. Они изготавливаются в соответствии с ГОСТ 632-80. Данный стандарт распространяется на следующие виды труб:

-стальные бесшовные трубы с треугольной и трапецеидальной резьбой и муфты к ним,

-трубы с высокогерметичными соединениями и муфты к ним,

 -безмуфтовые раструбные трубы, применяемые для крепления нефтяных и газовых скважин.

Стандарт предусматривает изготовление труб  по точности и качеству двух исполнений: А и Б.

Трубы в сортаменте различаются:

- по условному диаметру трубы  (от 114 до 508мм):

-по толщине стенки (мм);

-по типу соединения (с треугольной резьбой, с трапецеидальной резьбой (ОТТМ), высокогерметичные соединения (ОТТГ), безмуфтовые раструбные (ТБО).  Соединение с треугольной резьбой в свою очередь подразделяется на соединение с короткой резьбой и на соединение с удлиненной резьбой (у).

ГОСТ 632-80 содержит требования к длине труб. Трубы исполнения А и Б должны изготавливаться  длиной от 9,5 до 13 м Допускается поставка труб длиной 8-9,5 м до 20% и длиной 5-8 м до 10% партии.

 Условное обозначение  трубы включает тип соединения (кроме короткой резьбы), условный  диаметр трубы, группу прочности, толщину стенки. Например, 219х10,2-К ГОСТ 632-80.

Технические требования:

- на наружной и внутренней поверхностях труб не должно быть плен, раковин, закатов, расслоений, трещин и песчин.

-каждая труба с треугольной резьбой, ОТТМ и ОТТГ должна быть снабжена муфтой, закрепленной на  муфтонаверточном станке на одном из ее концов.

 ГОСТ 633-80 предусматривает  требования к трубам обсадным гладким безмуфтовым.  Условный наружный диаметр данных труб может составлять 60; 73; 89; 114 мм , наружный диаметр: 60,3; 73,0; 88,9; 114,3 мм 
 Трубы могут иметь толщину стенки: 5,0; 5,5; 6,5; 7,0 мм 
 Группы прочности: Д, К, Е.

 Соединение обсадных  труб ОГ1м выполнено в габаритных  размерах тела гладкой трубы.  Трубы ОГ1ь предназначены для  хвостовиков обсадных колонн и могут быть использованы  для эксплуатационных колонн.

По ТУ 14-3-329-74  выпускаются трубы обсадные толстостенные Трубы поставляют длиной 9,5-13 м, допускается поставка 40% труб длиной 6-9,5м

Технические требования соответствуют  ГОСТ на обсадные трубы.

Трубы обсадные больших диаметров ( свыше 508 мм) используются в основном для крепления верхних интервалов скважин в приустьевой зоне в качестве  направляющих колонн. Применяют трубы по ГОСТ 8732-78 «Трубы стальные бесшовные горячедеформированные» В основном используются трубы диаметрами 530,560,630,720 и 820 мм с толщинами стенок 9,10,11,12,14 мм.  В ряде случаев могут использоваться трубы по ГОСТ 20295-74 «Трубы стальные сварные для магистральных газонефтепроводов.

1.1.2 Сортамент  бурильных труб¹:

 

Трубы бурильные  ведущие. В верхней части бурильной колонны располагается ведущая труба. которая предназначается для передачи вращения от привода через ротор бурового станка бурильной колонне,  состоящей из бурильных труб, замков и утяжеленных бурильных труб (УБТ)

Бурильная колонна заканчивается  долотом или другим инструментом. В отличие от бурильных труб, замков и УБТ ведущая труба, как правило  имеет  форму квадратного, иногда шестигранного сечения. Другие формы сечений (крестообразное, желобчатое, круглое) в нефтепромысловой практике не применяются.

Ведущая труба предотвращает возможность реверсивного вращения бурильной колонны от действия реактивного момента забойного двигателя (турбобура, винтового, электробура).

В практике бурения ведущие  трубы применяются сборной конструкции, состоящие из трубы верхнего и нижнего переводников, и цельной (неразъемной) конструкции.

Ведущие трубы сборной  конструкции изготовляются в  основном квадратного сечения, включают собственно трубу, верхний переводник типа ПШВ для соединения с вертлюгом и нижний переводник типа ПШН для присоединения к бурильной колонне. В таблице 1.1 приведены технические характеристики ведущих труб квадратного сечения сборной конструкции:

 

 

 

Таблица 1.1 - Технические характеристики ведущих труб квадратного сечения сборной конструкции

 

Тип трубы	Сторона квадрата а, мм	Диаметр трубы, мм		Длина трубы L, мм	Диаметр соединения, мм		Резьба  (ГОСТ Р 50864 - 96)		Масса, кг
		D	d3		верхнего муфтовогоd1	нижнего ниппельногоd2	Верхняя муфта  левая	Ниппель, правая
ВБТ-63К  ВБТ-76К  ВБТ-89К   ВБТ -108К  ВБТ -108К  ВБТ -133К  ВБТ -152К	63   76   89   108  108   133   152	82,6   98,4   112,7  139,7   139,7  171,4 196,8	32   44  57  71  71  80 80	12190   12190  12190  16460   16460  16460  16460	197	86   108   121  152  155  178  203	З -152	З - 73   З - 86  З - 102   З - 122   З - 133   З - 147   З - 171	378   477   569   1086  1090   1649 2326

 

Ведущие трубы сборной конструкции  изготовляются по ТУ 14-3-126—73 размерами 112×112, 140X140, 155X155 мм и по ТУ 14-3-755—78 размерами 65×65 и 80X80 мм.  

 Размеры и масса  ведущих труб сборной конструкции приведены  на рисунке 1.1. На концах ведущей трубы нарезается трубная коническая резьба (профиль по ГОСТ 631—75)—правая на нижнем и левая — на верхнем.  

 На нижний конец трубы  навинчивается (горячим способом  на прессовой посадке) переводник  ПШН (рис. 33), а на верхний —  переводник ПШВ.  

 Для защиты от износа замковой  резьбы переводника ПШН между замком бурильной трубы и переводником ведущей трубы устанавливается переводник типа ПП.   

 Ведущие трубы (горячекатаные)  изготовляются из сталей групп  прочности Д и К, переводники  — из стали 40ХН (ГОСТ 4543—71). 

   Рисунок 1.1 – Сборная труба ведущей конструкции

 

                Рисунок 1.2- Переводники ведущей трубы: а — нижний;   б — верхние  

 Трубная резьба, нарезаемая  на концах трубы, кроме профиля,  не стандартизована. 

На наружной поверхности труб не допускается наличие трещин, закатов, расслоений и других дефектов, ухудшающих их качество. 

Допускаются отдельные дефекты  в пределах установленных допусков. Для определения глубины дефектов допускается их подрубка, при этом их глубина не должна превышать 18% от номинальной толщины стенки. Подрубка не допускается на расстоянии 500 мм от концов. В этом случае допускается запиловка дефектных мест на глубину не более 12,5% от номинальной толщины стенки.

Рисунок 1.3- Резьбовое соединение ведущих труб 

Точность трубной конической резьбы соответствует требованиям ГОСТ 631—75, за исключением отклонений по конусности на длине 100 мм—±2 и по общей длине резьбы±1 нитка (3,175мм), допускается изготовление резьбы без сбега под углом 15°.

     Условное обозначение  бурильных труб:  вид высадки, точность изготовления (труб типов 1 и 2), буква К- для труб типов 3 и 4, условный диаметр трубы, толщина стенки, группа прочности и ГОСТ.

На каждой бурильной трубе на расстоянии 0,4-0,6 м от ее конца наносится маркировка клеймами: номер трубы. группа прочности, толщина стенки, наименование  или товарный знак завода-изготовителя, месяц и год выпуска. Место клеймения должно быть обведено светлой краской. На каждой муфте должен быть выбит  товарный знак завода-изготовителя. Все клейма на трубе и муфте наносятся вдоль образующей. Рядом с клеймами на каждой трубе вдоль образующей наносится маркировка устойчивой светлой краской: условный диаметр трубы, точность изготовления (при поставке труб повышенной точности), группа прочности, толщина стенки, длина трубы в сантиметрах. Трубы с левой резьбой имеют широкий поясок, нанесенный светлой краской, с подписью «лев.»

Трубы бурильные с высаженными  концами должны соответствовать ГОСТ 631-75. В нарезанной части  труб их концы высаживаются внутрь или наружу для увеличения толщины стенок и прочности бурильных труб.

Бурильные трубы соединяются  в колонну с помощью замков. На конец трубы (тип 1,2 по ГОСТ 631-75) навинчивается по резьбе треугольного профиля муфтовая или ниппельная часть замка.

         Трубы типов 1 и 2 изготавливаются с правой и левой резьбами, трубы типов 3 и 4 – с правой резьбой и по соглашению потребителя и изготовителя- с левой. Трубы всех типов изготавливаются длиной 6,8 и 11,5 м – при условном диаметре труб 60-102 мм, и 11.5 м- при условном диаметре труб 114-168 мм.

        Чертежи труб  типа 1 и типа 2 приведены соответственно  на рисунках  1.2 и 1.3:

 

 

 

Рисунок 1.4- Трубы типа 1 с высаженными внутрь концами и муфты к ним

 

 

Рисунок 1.5- Трубы типа 2 с высаженными наружу концами и муфты к ним

 

            В поставляемой партии допускается  до 25% труб длиной 8 м и до 8% -длиной 6 м. Трубы типов 1,2 длиной 6, 8 и  11,5 м поставляются без муфт, а  по заказу потребителя трубы  длиной 6 и 8 м – в комплекте  с навинченными вручную муфтами.

            Условное обозначение бурильных  труб: вид высадки, точность изготовления ( труб типов 1 и 2 ) буква К- для труб типов 3 и4, условный диаметр трубы. толщина стенки группа прочности и ГОСТ 631-75. На трубах также наносится маркировка   клеймами на расстоянии 0,4-0,6 м от их конца : номер трубы, группа прочности, толщина стенки, наименование  или товарный знак завода-изготовителя, месяц и год выпуска и т.д.

           Трубы отгружаются повагонно.  В одном вагоне должны находиться  трубы только одного условного диаметра, одной толщины стенок и одной группы прочности и точности изготовления. Каждая партия труб должна сопровождаться документом, удостоверяющим соответствие качества  труб требованиям стандарта.

Трубы бурильные  с приваренными замками выпускаются по ГОСТ Р 50278-92, в соответствии ТУ 14-3-1571-88, ТУ 1324-138-0147016-02, ТУ 14-161-137-94, ТУ 14-3-1849-92, ТУ 14-3-1850-92:

  Механические свойства труб должны соответствовать группе прочности Д.

  Технические характеристики  труб бурильных с приварными замками 

  приведены в таблице 1.2:

   Таблица 1.2- Технические характеристики труб бурильных с приварными замками 

Наружный диаметр (мм)	Толщина стенки (мм)	Тип замка
60,3	7, 11	ЗП-86
73,0	5,5; 6,5; 7,0; 9,0; 9,19	ЗП-92, ЗП-95, ЗП-98 ЗП-105
88,9	9,4; 11,4	ЗП-108; ЗП-121; ЗП-127 ЗП-140
101,6	8,4	ЗП-127; ЗП-133; ЗП-140 ЗП-152
114,3	8,6; 10,2; 10,9	ЗП-159; ЗП-162
127,0	6,5; 8,4	ЗП-133-68; ЗП-133-71 ЗП-133-86

 

Трубы бурильные  геологоразведочные выпускаются по ГОСТ 7909-56 и применяются в основном в геологоразведочном колонковом бурении. Трубы изготавливаются с высаженными внутрь концами.

 

Трубы бурильные  геологоразведочные с приваренными замками изготавливаются по ТУ 26-02-51-73, которые распространяются  на бурильные геологоразведочные трубы с приваренными трением замками (ТБПВТ)  и предназначаются для работы в умеренной климатической зоне по ГОСТ 16350-80. Трубы выпускаются двух видов- с армированной и неармированной наружной поверхностью привариваемого замка. Трубы ТБПВТ изготавливаются из стали групп прочности Д и К, диной 3,0; 4,5 и 6 м. 

Трубы бурильные  геологоразведочные ниппельного соединения выпускают по ГОСТ 8467-83. На концах труб нарезают внутреннюю резьбу. Для соединения труб между собой в один из концов ввинчивают двухниппельный проводник. Трубы применяют в основном  при геологоразведочном колонковом бурении. Требования к химическому составу материала, механическим свойствам и иным свойствам труб соответствуют аналогичным требованиям, предъявляемым к трубам с высаженными концами по ГОСТ 7909-56.

        В таблице 1.3. приведем технические данные обсадных и колонковых геологоразведочных труб:

 

Таблица 1.3-Технические данные обсадных и колонковых геологоразведочных труб (размеры — мм)²

Параметры	Значения параметров для труб
	безниппельных обсадных	ниппельных
		обсадных	колонковых
Назначение	Для сборки в  гладкоствольные обсадные колонны  соединением «труба в трубу», применяемые  для крепления скважин алмазного  бурения	Для соединения при помощи ниппелей в гладкоствольные обсадные колонны, применяемые для крепления скважин неалмазного бурения	Для включения  в одинарные колонковые наборы, состоящие  из одной или нескольких соединяемых  между собой ниппелями колонковых труб, применяемых для отбора керна  при бурении на твердые полезные ископаемые
Наружный диаметр  и толщина стенки труб	33,5 х 3,0; 44 х  3,5; 57 х 4,5; 73 х 5,0; 89 х 5,0	33,5 хЗ,О; 44x3,5; 57x4(4,5); 73 х 4(5,0); 89 х 4,5(5,0); 108 х 4,5(5,0); 127 х  5; 146 х 5	25 х 3; 33,5 х  3; 44x3,5; 57 х 4(4,5); 73 х 4(5,0); 89 х 4,5(5,0); 108 х 4,5(5,0); 127 х 5; 146 х 5
Наружный и  внутренний диаметры ниппелей	-	57 х 46,5; 73 х  62; 89 х78; 108 х 95,5; 127 х 114,5; 146 х 134	33,5 х24,5; 44x34; 57 х  46,5; 73 х 62; 89x78; 108x95,5; . 127 х 114,5; 146 х  134
Характеристика  резьбы труб и ниппелей	Одноупорная, цилиндрическая, трапецеидальная, шаг 4 мм, высота профиля 0,75 мм
Наружный диаметр  резьбы (соответственно наружному диаметру труб и ниппелей)	31,6; 42,0; 54,0; 69,5; 85,5	52; 68; 84; 103; 122; 141	21,5; 29,8; 40,0; 52,0; 68,0; 84,0; 103,0; 122,0; 141,0
Диаметр скважин, в которые опускаются обсадные и  колонковые трубы (соответственно)	36 (35); 46; 59; 76; 93	36 (35); 46; 59; 76; 93; 112; 132; 151	26; 36 (35); 46; 59; 76; 93; 112; 132; 151
Диаметр ствола скважины (максимальный) ниже обсадной колонны	25; 36; 46; 59; 76	46; 59; 76; 93; 112; 132	-
Длина трубы	Немерная длина  в диапазоне длин 1000-1500; 1500 -3500; 4000-6000		Мерная длина  кратная 1500
Материал труб	Сталь группы прочности  Д и К (сталь марки 45 и 36Г2С)
Кривизна труб, мм/м	Для труб диаметром 25-89 мм-0,7; Для труб диаметром 108-146 мм-1.0
Расчетная масса 1 м труб, кг, не более	2,26; 3,35; 33,50; 5,83; 8,38; 10,36	6,05; 7,1 (8,58); 9,8 (10,8); 12,2 (13,5); 15,84; 18,4	1,63;2,46; 3,7; 5,5; 7,1 (8,6); 9,8 (10,8); 12,2 (13,5); 15,84; 18,4