Насосно компрессорные трубы и их назначение

Трубы НКТ – виды насосно-компрессорных труб и их применение

У многих людей, впервые сталкивающихся с принятыми в трубопромышленной отрасли терминами, возникает вопрос: что это такое – труба НКТ? Использование термина «труба НКТ», расшифровка которого – «насосно-компрессорная труба», прочно вошло в строительный обиход вместе с самими изделиями, позволяющими осуществлять целый спектр нефтепромышленных, геологоразведочных и бурильных работ. В этой статье будет рассказано о видах, характеристиках и областях применения труб НКТ.

Выпуск и маркировка труб НКТ

Насосно-компрессорные трубы (НКТ) представляют собой основной несущий элемент трубопроводов в разных сферах промышленности. В силу своего назначения и повышенных требований к эксплуатационным характеристикам, эти изделия должны соответствовать необходимым стандартам безопасности и иметь соответствующую маркировку.

Для обеспечения прочности продукции её вместе с соединительными муфтами изготавливают из прочной стали марок Д, Е, К, Л, М. Такие марки стали труб НКТ стоят дороже менее качественных аналогов, однако их использование помогает обеспечить необходимую для протяжённых и работающих в разных климатических условиях трубопроводов.

Выпуск таких труб в России осуществляется в соответствии с ГОСТом 633-80, предусматривающим изготовление следующих видов насосно-компрессорных труб:

1. Стандартные НКТ, выпускаемые с муфтами для соединения.
2. НКМ – марка продукции для создания участков трубопровода с повышенной герметичностью.
3. НКТ-В – трубы с вынесенной (высаженной) наружу резьбой.
4. НКБ – вид насосно-компрессорных труб без соединительных муфт.

Допускается производство согласно ТУ (техническим условиям), со следующими характеристиками труб НКТ:

1. Особая стойкость к низким температурам, позволяющая использовать изделия в регионах Крайнего Севера (ТУ 14-3-1282-84 и ТУ 14-3-1588-88).
2. Повышенная устойчивость к воздействию вызывающих коррозию сред с повышенным содержанием сероводорода (H₂S) и кислотных испарений различной природы (ТУ 14-161-150-94 и ТУ 14-161-173-97).
3. Улучшенная пластичность – такая продукция оснащена одним или несколькими соединительными элементами из пластика (ТУ 14-3-1722-91).

Что касается маркировки изделий, являющейся непременным условием выпуска НКТ, по правилам она, в виде клейма, должна быть расположена около торца изделия, на месте соединительной муфты.

Характерно для труб НКТ, что такое клеймо содержит сведения:

1. О дате изготовления продукции (год и месяц).
2. О толщине стенки и диаметре трубы НКТ (оба параметра представляются в миллиметрах).
3. О марке стали, из которой произведено изделие (обозначается одной из указанных выше букв).
4. Торговая марка предприятия-изготовителя.

Стандартные параметры НКТ

Диапазон диаметров изделий достаточно широк и колеблется от 27 до 114 мм. Наиболее часто в промышленных трубопроводах применяются насосно-компрессорные трубы диаметров 73, 89 и 114 мм.

Каждому значению сечения трубы соответствует своя толщина стенки изделия, что обеспечивает прочность изделия при длительной эксплуатации. К примеру, для значения диаметра 89 мм толщина стенки составляет 8 мм, а для 114 мм – 7 мм.

Соотношение диаметров и толщины стенок всех вариаций изготавливаемой продукции можно найти в соответствующей справочной литературе или узнать непосредственно у производителя.

Стоит отметить, что, поскольку эти трубы выпускаются не только в России, иногда покупатели сталкиваются с представлением параметров изделий в дюймах. В этом случае необходимо переводить размеры в миллиметры, руководствуясь пропорцией 1 дюйм – 25,4 мм. Соответствие параметров импортной продукции технологическим требованиям можно проверить по аналогу ГОСТа – API 5CT.

Обычная длина труб НКТ – от 6 до 10,5 м. По обоюдному решению заказчика и производителя длина изделия может быть увеличена ещё на один метр.

Виды насосно-компрессорных труб по сфере применения

Общее назначение НКТ – использование в скважинах, в которых согласно технологической схеме перемещаются жидкие и газообразные среды. Ясно, что из скважины вещество поступает под большим давлением; соответственно этим условиям, основное предъявляемое к продукции требование – стойкость к повышенным значениям этого параметра.

Насосно-компрессорные трубы разделяются в соответствии с природой добываемого из скважины вещества: нефти, газа или воды.

В случае, когда планируется перемещать по трубопроводу особо коррозионную рабочую среду, НКТ производятся не из стали различных марок, а из цветных металлов, в частности, алюминия. Вес таких труб значительно меньше, чем стальных, поэтому нагрузка на квадратный метр фундамента добывающей площадки снижена.

В целом, использование НКТ из лёгких сплавов даёт возможность конструировать более длинные производственные колонны (превышающие длину стальных примерно на 150%) с тем же проектным весом. Единственный недостаток таких изделий – повышенная стоимость.

Разумеется, нужно понимать при планировании предприятия и приобретении труб н.к., что это – дело ответственное и дорогостоящее, а значит, дополнительная консультация с продающим персоналом и сверка сертификатов продукции с маркировкой лишними не будут.

Характеристики НКТ

Как уже упоминалось, насосно-компрессорные трубы предназначены для работы в особо сложных условиях. Поэтому на весь период эксплуатации изделий должны быть исключены такие инциденты, как образование расслоений и трещин или утрата целостности трубы. Кроме того, и сама скважина должна быть оформлена как можно качественнее, что также продлит срок бесперебойной службы промышленного комплекса.

Сообразуясь со всеми особенностями применения труб, можно выделить главные требования к ним:

• отсутствие склонности к корродированию;
• износоустойчивость;
• герметичность по всей длине изделия;
• гладкость внутренней поверхности.

По наличию резьбы выпускаемая продукция подразделяется на:

• изделия с гладкими торцами;
• трубы с наружной резьбой.

Трубы второго вида обеспечивают лучшую герметизацию трубопровода. На наружную резьбу в процессе изготовления наносится антикоррозионная уплотняющая смазка. Торцы труб соединяются специфическими износостойкими муфтами. Поскольку, в зависимости от назначения трубопровода, давление в трубах может достигать значения 50 МПа, для соединения элементов конструкции наносят трапецеидальную резьбу повышенной надёжности.

Эксплуатация НКТ

Насосно-компрессорные трубы рассчитаны на долгое беспроблемное использование в трубопроводах, работающих под разными давлениями, с различными средами и практически в любом климате. Поэтому добросовестная сборка конструкции, соблюдение правил эксплуатации и своевременное проведение плановых работ – гарантия безопасной и эффективной работы всего добывающего комплекса.

Основные правила, которых следует придерживаться во время установки и использования конструкций из труб НКТ:

• чтобы не испачкать элементы будущего трубопровода, перед началом работ их следует расположить на возвышении (к примеру, на деревянном помосте);
• перед соединением элементов конструкции необходимо с помощью подходящей щётки очистить поверхности резьбы трубы и муфты, при этом не повреждая смазку;
• на торцах резьбы следует располагать предохранительные кольца;
• во избежание повреждения поверхности труб их перевозят с помощью трубовоза, перетаскивать изделия по земле нельзя;
• во время и после сборки трубы не должны провисать, поэтому для монтажных работ используют подпорки, например, из дерева;
• при выполнении монтажных работ трубы перемещаются подъёмным краном, бросать их вниз нельзя;
• в процессе сборки/разборки используют специальный монтажный инструмент, прикладывать несоразмерную силу и бить по поверхности трубы или муфты нельзя;
• следует тщательно выбирать и перед сборкой сверять сечения элементов будущего трубопровода: слишком узкие трубы при перемещении вязкой среды будут быстро засоряться.

Защита внутренней поверхности труб

Поскольку по трубам транспортируются самые разные вещества – как легкотекучие жидкости и газы, так и вязкие среды с примесями, – особые требования должны предъявляться к внутренней поверхности НКТ. Обеспечение внутренней гладкости изделий вкупе с применением защитного слоя даёт гарантию долгой бесперебойной работы трубопровода и всего предприятия в целом.

В ходе эксплуатации трубы в тех или иных условиях на внутренней части могут образовываться наслоения из соединений тяжёлых металлов, кальция, парафинов, гипса, отвердевших газовых соединений. Естественно, все эти отложения затрудняют нормальное функционирование системы и со временем вызывают необходимость ремонта.

Один из способов борьбы с проблемой – остекловывание внутренней поверхности насосно-компрессорных труб. При этом продукция изнутри обрабатывается жидким стеклом, что в значительной степени повышает пропускную способность трубы. Возможна и обработка изделия специальным лаком, пластиком или эпоксидной смолой.

Такая обработка вместе с выполнением остального комплекса требований к установке и промышленному использованию НКТ позволяет сократить дальнейшие расходы на внеплановый ремонт и замену деталей трубопровода.

Насосно-компрессорные трубы, их назначение и маркировка. Эксплуатация

НКТ служат для извлечения жидкости и газа из скважин, нагнетания воды, сжатого воздуха (газа).

• при добыче нефти, газа и газового конденсата,
• при поддержании пластового давления,
• при утилизации пластовых вод,
• при КРС и текущем ремонте скважин (ТРС).

НКТ применяются в суровых условиях эксплуатации: постоянное давление, высокие механические нагрузки, воздействие на стенки агрессивных сред, что приводит к коррозии и эрозии.

Для обеспечения герметичности и надежности скрепление НКТ производится резьбовым соединением.

• гладкие,
• гладкие по ГОСТ 633-80,
• гладкие высокогерметичные,
• гладкие высокогерметичные по ГОСТ 633-80,
• гладкие с узлом уплотнения,
• гладкие высокогерметичные,
• с высаженными наружу концами АРИ 5СТ, на которых нарезают наружную резьбу, а на один конец навинчивают соединительную муфту,
• с повышенной пластичностью,
• с повышенной хладостойкостью.

На расстоянии 0,4 — 0,6 м от конца труб, со стороны муфт, выбивают клеймо — маркировку.

Она указывает на: условный диаметр трубы, мм; группу прочности стали; толщину стенки, мм; товарный знак; месяц и год выпуска.

Трубы гладкие и муфты к ним изготавливают из стали групп прочности К, Е, Л, М, а трубы с высаженными концами — из стали групп прочности Д, К, Е, Л, М.

Поверхность их резьбы покрывают смазкой, обеспечивающей герметичность соединения и предохраняющей от задиров и коррозии.

Безмуфтовые насосно-компрессорные трубы (НКБ) обеспечивают герметичность соединений при давлении до 50 мПа.

Концы их имеют высадку наружу; соединение обладает большой прочностью.

Герметичность соединений обеспечивается коническими уплотнительными поверхностями, расположенными за резьбой со стороны меньших диаметров.

В соединении труб применена трапецеидальная резьба.

Муфтовые насосно-компрессорные трубы (НКМ) обеспечивают герметичность соединений при давлении до 50 мПа.

Прочность соединений составляет до 90% прочности тела трубы.

В соединении труб применена трапецеидальная резьба.

Насосно-компрессорные трубы из алюминиевых сплавов.

Устойчивы к воздействию сероводородной коррозии, что исключает применение ингибиторов коррозии.

Благодаря небольшой массе, удельная прочность алюминиевых труб в 2,5 раза выше, чем стальных.

Это позволяет составлять колонну в 2,5 раза длиннее, по сравнению с колонной из стальных труб.

Насосно-компрессорные трубы с защитными покрытиями применяют для предотвращения отложений в них парафина, солей и гипса, а также для защиты от коррозии.

При использовании этих труб уменьшается число потребных текущих ремонтов скважин, увеличивается срок их службы.

Внутреннюю поверхность НКТ покрывают жидким стеклом, эмалями, эпоксидными смолами или лаками.

Наиболее распространено остекловывание труб.

Стеклопластиковые НКТ. Применяются в нагнетательных скважинах системы ППД; утилизационных скважинах;газлифтных скважинах;добывающие скважины с УЭЦН.

Эксплуатация НКТ. В процессе эксплуатации следует соблюдать следующие правила:

Для погрузки, перевозки и разгрузки труб следует применять механизированные трубовозки.

Запрещается перевозить трубы волоком, нельзя допускать, чтобы при перевозке они провисали и изгибались.

Также нельзя сбрасывать их на землю, необходимо пользоваться краном.

Трубы следует укладывать на площадке, подложив под них деревянные бруски для предохранения от провисания и загрязнения.

Нельзя укладывать НКТ на землю.

На резьбовую часть каждой трубы должно быть навинчено предохранительное кольцо.

С целью проверки состояния труб перед подъемом с мостков через трубу необходимо пропустить шаблон длиной 0,5 — 1,0 м и диаметром на 2 — 3 мм меньше внутреннего ее диаметра.

Нижний конец трубы нужно поддерживать, следя за выходом шаблона.

Перед свинчиванием трубы необходимо металлической щеткой тщательно очистить от грязи резьбу, как муфты, так и ниппеля и смазать резьбы специальной смазкой.

Ударять ручником (кувалдой) по муфте в целях облегчения свинчивания или отвинчивания труб не разрешается.

При подъеме из скважины трубы следует укладывать на мостки с деревянными подкладками между рядами.

В СССР в разных республиках изготавливались НКТ следующих конструкций:

муфтовые гладкие с конической резьбой треугольного профиля (ГОСТ 633-80) (рисунок);

муфтовые гладкие высокогерметичные с конической резьбой трапецеидального профиля (тип НКМ по ГОСТ 633-80) (см. рисунок);

муфтовые гладкие с конической резьбой треугольного профиля с повышенной пластичностью и хладостойкостью (ТУ 14-3-1282-84) (см. рисунок);

муфтовые гладкие с конической резьбой треугольного профиля с узлом уплотнения из полимерного материала (ТУ 14-3-1534-87) (см. рисунок).

Синарский трубный завод (СинТЗ), 623401, г. Каменск-Уральский, Свердловской обл.;

Первоуральский новотрубный завод (ПНТЗ), 623112, г. Первоуральск, Свердловской обл., ;

Нижнеднепровский трубопрокатный завод (НДТЗ), 320060, г. Днепропетровск-60, ул. Столетова, 21;

Азербайджанский трубопрокатный завод (АзТЗ), 373200, г. Сумгаит, Азербайджан;

Руставский металлургический завод (РМЗ), 383040, Грузия, г. Рустави, ул. Гагарина, 12.

Насосно-компрессорные трубы и муфты к ним изготавливаются из сталей групп прочности Д, К и Е, механические свойства которых приведены в табл.

СинТЗ — трубы размерами 60 и 73 мм;

ПНТЗ — 73 и 89 мм;

АзТЗ — 60, 89 и 114 мм;

Геометрические параметры труб приведены в табл, предельные нагрузки, соответствующие пределу текучести материала — в табл. 98.

Предельные нагрузки для НКТ типа НКМ, соответствующие пределу текучести материала труб, приведены в табл. 99.

Трубы насосно-компрессорные гладкие с резьбой треугольного профиля с повышенной пластичностью и хладостойкостью ТУ 14-3-1282-84) изготавливаются в соответствии с требованиями ГОСТ 633-80 (исполнение Б) из стали группы прочности Д, обработанной (рафинированной) синтетическим шлаком.

Все об насосно-компрессорных трубах НКТ

К трубопроводам в нефтедобывающей отрасли, для транспортировки жидких веществ под высоким давлением предъявляются жесткие требования. Они должны выдерживать значительные нагрузки, иметь большой срок эксплуатации. Для этих целей разработана труба НКТ, которая расшифровывается как насосно-компрессорная труба.

1. Труба НКТ (насосно-компрессорная): что это такое
2. Классификация НКТ труб
3. Некоторые особенности производства труб НКТ и их приемочных испытаний
4. Технические характеристики трубы НКТ-89 мм
5. Марка стали
6. Размеры и диаметр
7. Требования по эксплуатации и транспортировке
8. Правильная эксплуатация труб НКТ-89мм
9. Как происходит ремонт НКТ
10. Преимущества заборных столбов из труб НКТ
11. Цены на трубы НКТ с муфтами ГОСТ 10705-80 под воду

Труба НКТ (насосно-компрессорная): что это такое

Основные области применения – обустройство скважин, создание магистралей с высоким давлением, для транспортировки агрессивных жидкостей, работа в экстремальных условиях буровой станции. Трубы НКТ должны выдерживать большие механические нагрузки, резкие перепады давления. Независимо от условий эксплуатации стыки остаются герметичными.

Базовые требования к насосно-компрессорным магистралям:

• высокая проходимость при резком перепаде высот, на искривленных участках;
• герметичность стыков обеспечивается безмуфтовыми соединениями (быстроразъемными) или с использованием муфт;
• минимизация коррозийных процессов, истирания внутренней поверхности;
• не воздействует на транспортируемую жидкость, не окисляет ее.

В промышленности и бытовом назначении насосно-компрессорная труба – это средство для решения инженерных задач. Внешняя и внутренняя поверхность инертна к агрессивным средам. Для установки в скважины или магистрали с поворотными узлами необходима пластичность. При этом поверхностные и внутренние натяжения должны быть минимальными.

Классификация НКТ труб

Базовые требования к материалу, внешнему виду и техническим характеристикам изложены в ГОСТ 633-80, ГОСТ 10705-80. Также насосно-компрессорные трубы классифицируются в зависимости от условий эксплуатации. Примеры нормативных документов: ТУ 14-161-173-97 (хладостойкие и сероводородостойкие), ТУ 14-157-55-98 (оцинкованные).

Общая классификация по ГОСТ 633-80:

• НКТ. В стандартном исполнении делаются с муфтовым соединением. Цель – обеспечение надежности при давлении в системе до 50 МПа.
• НКТ-В. С наружной резьбой. Применяются для оперативного монтажа, организации временных трубопроводов.
• НКБ. Резьба вынесенная. Они формируют протяженные магистрали с безмуфтовыми соединениями.
• Труба МКТ имеет разницу в конструкции и прочностных характеристиках муфт, необходимы для трубопроводов с хорошей герметичностью.

Дополнительно учитывается материал, обработка защитными составами. Отдельно анализируется ассортимент муфт. Так, для трубопроводов или скважин со сложной геометрией используют пластиковые (композитные) соединительные элементы. Защита торцов с помощью полиэтиленовых наконечников.

Некоторые особенности производства труб НКТ и их приемочных испытаний

Процесс изготовления труб этого типа на первой стадии не отличается от остальных аналогов. Они делаются по бесшовной технологии, горячекатаным или холоднокатаным методом. Из-за условий эксплуатации сварные шовные не используются.

На первом этапе происходит проверка и отбраковка заготовок. Затем им придается форма гильзы. Последняя стадия производства – прокатка. Так формируют изделия с определенным наружным диаметром и толщиной стенки. Впоследствии для повышения надежности выполняется обработка защитными составами – лаками, эпоксидными смолами, жидким стеклом.

Способы проверки качества:

• ультразвуковая дефектоскопия;
• магнитопорошковая дефектоскопия;
• проверка размеров и удельного веса.

После этого на поверхность наносится маркировка с расшифровкой всех параметров – датой изготовления, толщиной стенки, диаметром, маркой стали. Дополнительно может указываться производитель – название, логотип.

Технические характеристики трубы НКТ-89 мм

Изделия этого вида разделяются по исполнению – гладкие и равнопрочные. От этого зависит значение стягивающей нагрузки (Тс) в резьбовом соединении (для первого варианта) или в теле штанги (для второго). Данные приведены в таблице.

Шероховатость внутренней поверхности зависит от вида обработки – шлифование, использование дополнительных материалов.

Марка стали

В зависимости от требуемых показателей прочности и защиты от механических повреждений, химических воздействий, для изготовления применяют марки стали СТ-10, СТ-20, 3СП или 09Г2С. Возможно использование других сплавов для индивидуальных заказов. Их состав и свойства определяются по техническому заданию. Для муфт применяют другие, более прочные сплавы – 30ХМА, 30, 20.

Размеры и диаметр

При наружном диаметре 89 мм толщина стенки может составлять 6,5 или 8 мм. На это влияет класс прочности. Трубы изготавливаются стандартного размера – 9,5-10,5 м. Иногда по требованию заказчика длина может достигать 11,5 м.

Требования по эксплуатации и транспортировке

Перед созданием трубопровода или обустройством скважины делают проверку качества, сверяют маркировку. Если используются трубы НКТ б/у, выдается индивидуальный сертификат на партию. В нем указываются ограничения по использованию. Соблюдается технология при формировании соединительных элементов. Класс прочности и другие паспортные характеристики должны соответствовать условиям эксплуатации.

Требования к транспортировке:

• Максимальная ширина трубовоза составляет 2,5 м, высота – 3,8 м. Боковой свет – не более 2 м.
• Крепятся стальными тросами, если есть внешняя изоляция, используют мягкие подкладки.
• Канаты в трубовозе в натянутом состоянии.
• Разгрузка/погрузка делается краном.

Изделия хранятся на открытых складах или под навесом. Располагаются на ровной горизонтальной поверхности, есть боковые фиксаторы для предотвращения смещения.

Правильная эксплуатация труб НКТ-89мм

До обустройства трубопроводов очищаются торцы, проверяется состояние резьбы. На последние устанавливаются предохранительные кольца. Перед соединением элементов магистрали они должны быть зафиксированы в соосном положении относительно друг друга.

С помощью приборов измерения давления, температуры, механических нагрузок контролируется состояние рабочей системы. Предварительно составляется график разбраковки и ремонта. Проверяется состояние труб НТК, отсутствие механических повреждений, раковин, расслоений материала, скрученности.

Как происходит ремонт НКТ

Во время разбраковки определяются изделия, непригодные к дальнейшей эксплуатации. Они поступают в специальные цеха по восстановлению труб НКТ. Здесь происходит анализ их состояния. Лежалые, которые хранились долго на складах, проверяют на отсутствие коррозии, повреждений.

Для восстановления выполняются следующие виды работ:

• мойка и очистка от наслоений, остатков нефтепродуктов;
• механическая зачистка внутренней поверхности;
• отрезка дефектных участков;
• нарезка новой резьбы.

По окончании для каждой партии составляется сертификат с указанием ограничений по условиям эксплуатации. Недостатки использования б/у штанг – снижение максимально допустимого давления, уменьшение длины. Последнее увеличивает число соединений в магистрали, что влияет на ее надежность.

Преимущества заборных столбов из труб НКТ

Из-за своих хороших эксплуатационных качества есть несколько альтернативных областей использования труб этого вида. В частности – из них делают опорные столбы для заборов. Получается прочная конструкция, с высокой сопротивляемостью ветровым и другим механическим нагрузкам.

Преимущества применения труб НКТ для ограждающих конструкций:

• хорошая несущая способность, обусловленная большой толщиной стенки;
• отсутствие сварного шва минимизирует появление напряженности, нарушений однородности структуры;
• сохранение геометрии во время всего срока эксплуатации.

Еще одно преимущество применения б/у элементов трубопроводов – относительно низкая цена. Каждая труба проходит проверку качества, определяются максимально допустимые нагрузки.

Цены на трубы НКТ с муфтами ГОСТ 10705-80 под воду

Стоимость зависит от диаметра, класса прочности, толщины стенки. Они продаются в метрах погонных, либо формируется цена за 1 тонну. В таблице указана стоимость для разных вариантов труб НКТ.

Насосно-компрессорные трубы – это универсальные комплектующие для обустройства трубопроводов различного назначения, строительства конструкций. Преимущество – выбор по размерам, характеристикам. Однако для решения узконаправленных задач нужно составить технические требования, ознакомиться с нормативными документами.

Труба НКТ: оптимальное решение для газогонных и нефтеносных скважин

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

Основные требования по стандартизации труб НКТ

Насосно-компрессорные трубы (НКТ) – основа коммуникаций в нефтегазовой отрасли. Они отличаются высокой надежностью и прочностью. Соединительные муфты и гладкие заготовки выпускаются из прочной стали марок Д, Е, К, Л и М.

Все требования по выпуску изделий предусмотрены нормами ГОСТа 633-80, по которому профильные предприятия выпускают следующие разновидности:

• стандартные НКТ трубы с соединительными муфтами;
• высокогерметичные изделия НКМ;
• с высаженными наружу резьбами НКТ-В;
• безмуфтовые трубы НКБ.

Допускается выпуск изделий по ТУ (техническим условиям предприятия):

1. с повышенной устойчивостью к предельно низким температурам для эксплуатации в северных регионах – ТУ 14-3-1282-84 и 14-3-1588-88.
2. хладостойкие элементы с повышенной устойчивостью к повреждениям (коррозии) от подачи сред с повышенным содержанием сероводорода и кислотных паров – ТУ 14-161-150-94 и 14-161-173-97.
3. изделия повышенной пластичности, снабженные соединительным узлом из полимеров – ТУ 14-3-1722-91.

Внимание! На небольшом удалении от торца изделия, где должна быть муфта, обязательно должна быть маркировка в виде клейма.

Клеймо содержит такую информацию:

• дата выпуска (год и месяц);
• толщина стенки и сечение (в мм);
• маркировка стали по прочности (буквенное обозначение);
• товарный знак выпускающего предприятия.

Одним из типов НКТ труб являются изделия с повышенной устойчивостью к коррозии

Стандартные диаметры изделий данного сегмента – от 27 мм до 114 мм. Самые востребованные изделия – по 73 мм, 89 мм и 114 мм, и каждой группе соответствует заявленная в таблицах толщина стенки и марка стали. Например, труба НКТ, размеры:

1. 27 мм – толщина стенки 3 мм;
2. 48 мм – 4 мм;
3. 60 мм – 5 мм;
4. 89 мм – 8 мм;
5. 102 мм – 6,5 мм;
6. 114 мм – 7 мм.

Оформляя заказ с менеджерами, важно указать, для какого типа скважин приобретаются эти изделия – на воду, газ или нефть, что поможет сделать оптимальный выбор. При покупке обязательно требовать у изготовителя или поставщика сертификаты на весь товар, включая соединительные муфты, где оказанные параметры должны совпадать с маркировкой изделий.

Разновидности изделий

Труба НКТ предназначена для скважин, по которым транспортируют жидкую и газообразную среду. Специфика внутренней среды, подаваемой под давлением – предъявление высоких требований к качеству подобных изделий.

Внимание! В маркировке импортных изделий встречаются обозначения в дюймах, которые надо сверять по таблицам. Например, толщина 50,8 — 139,7 мм, соответственно – от 2 до 5,5 дюйм. Аналог отечественного ГОСТа – зарубежный API 5CT.

НКТ труба определенного типа используется только для добычи битума и других тяжелых полужидких сред. Классификация А, Б, В и Г сводятся к типу резьбы, наличия полимерного узла уплотнения, усиленных показателей морозостойкости и наличия уплотнительных колец на резьбе.

НКТ трубы классифицируются по назначению, для каждого типа скважины выбирается определенный вид изделия

Но классифицируются насосно-компрессорные трубы по виду выкачиваемого из недр земли вещества:

• нефтяные скважины;
• газогонные;
• водонагнетающие.

Для наибольшей устойчивости к коррозии изделия для насосно-компрессорных станций выпускаются из цветных металлов. Трубы на основе алюминия гарантируют стойкость к разрушительному действию сероводорода. Благодаря тому, что у трубы НКТ вес 1 метра намного меньше, оборудования станций будет весить меньше. Соответственно, общая нагрузка на поверхность, где расположен добывающий комплекс, будет иметь улучшенные показатели. Прочность же этих деталей на порядок выше обычных стальных изделий.

Небольшой вес трубы НКТ из лёгких сплавов – возможность сооружения более длинной колонны, примерно в 2,5 раза больше стальных деталей, имеющих один и тот же вес.

Характеристики насосно-компрессорных труб

Трубы для насосно-компрессорной установки должна быть высокого качества, чтобы справиться с функционалом и высокой нагрузкой. Исключены повреждения, нарушение целостности, расслоения или трещины, которые могли бы привести к их разгерметизации. Внутри самой скважины не должно быть разрывов или смещений, чтобы как можно дольше обходиться без капитального ремонта скважины и оборудования. Эти изделия можно использовать и для подачи воды из автономной скважины. Еще одно применение трубы НКТ – нагнетание воздушной среды для прочистки скважины методом продува.

К изделиям такого класса предъявляются высокие требования по качеству

Поскольку такие детали часто контактируют с агрессивной средой снаружи, внутри – высокое давление, поэтому должны отличаться:

• устойчивостью к коррозии;
• износостойкостью;
• абсолютной герметичностью;
• отличной проходимостью по стволу (гладкие).

Стандарт – в пределах 6-10,5 м, по требованию заказчика могут быть длиннее на 1 метр, то есть — 11,5 м. Промышленный выпуск труб НКТ налажен по ГОСТу, где размеры оговорены и описаны в таблицах.

Продукцию данного образца выпускают 2-х типов:

• с гладкими торцами;
• с наружной резьбой.

Обработанные на соединениях трубы НКТ имеют наибольшую защиту от разгерметизации и коррозии. Резьбы дополнительно снабжены особой смазкой для обеспечения абсолютной герметичности монтажа. Визуально они отличаются тем, что на концах есть внешняя резьба с покрытием, чтобы торцы двух труб соединять специальной муфтой.

Гарантия герметичности коммуникаций при стандартной нагрузке – муфтовое соединение труб. Обычное давление в системе – в пределах 50 МПа, при этом используют специальную трапецеидальную резьбу.

Условия эксплуатации изделий

Труба НКТ рассчитана на продолжительный срок службы, если выполнять все условия монтажа, транспортировки и эксплуатации. Однако нагрузка на изделия увеличивается из-за осложнений рельефа и каменистых пластов, при допущении ошибок во время бурения скважины и других обстоятельствах.

Такие изделия требуют соблюдения строгих условий хранения, перевозки и эксплуатации

Важно соблюдать некоторые условия для долгой и безупречной работы насосно-компрессорных труб:

• чтобы предохранить изделия от провисания и загрязнений, перед монтажом их укладывают на деревянные бруски;
• при соединении труб муфтами щеткой по металлу аккуратно зачистить резьбу муфты и торца, не повреждая резьбовой смазки;
• при сборке на резьбовые торцы навинчивают предохранительные кольца;
• запрещено перетаскивать их волоком, транспортировка изделий выполняется трубовозом по всем правилам;
• изделия не должны провисать и прогибаться под собственным весом (а у НКТ труб он существенный);
• не сбрасывать изделия на землю при разгрузке, для переноса используется кран;
• перед подъемом заготавливать мостки, поддерживая задний конец заготовки;
• запрещено наносить механические удары, использовать кувалду для уплотнения муфты или другим способом пытаться облегчить свинчивание изделий без специализированного инструмента.

Состав транспортируемой нефти и ее вязкость тоже влияют срок эксплуатации. К примеру, в битуме может быть большая примесь осадочных пород, гипса, песка или парафина. В таких условиях работы предпочтительно выбирать трубы с наибольшими показателями по ширине, классу стали и внутренней защите изделий.

Особенности защиты внутренних стенок изделий НКТ

Внутренние стенки труб содержат покрытия, обеспечивающие не только защиты от ржавчины, но и препятствующие отложениям из солей тяжелых металлов, парафина, кальция и гипсового налёта. Использование гладких деталей со специальным слоем позволяет беспрепятственно эксплуатировать насосные станции длительный период, не прибегая к замене оборудования скважины и капитальному ремонту.

Особая прочность труб НКТ позволяет использовать их для работы в регионах с суровым климатом

Это интересно! Остекловывание – самый распространенный процесс обработки жидким стеклом внутренней поверхности этих изделий. Внутренняя поверхность трубы НКТ также покрывается техническим лаком, полимером или эпоксидкой, что упрощает скольжение транспортируемой среды.

В тяжелых условиях работы (регионы с холодной зимой) газообразные соединения твердеют и оседают на внутренней поверхности специализированных труб. Данная разновидность обработки труб – один из способов улучшения прохождения вязких агрессивных сред внутри скважины или насосной станции, где сложно производить текущий ремонт и замену изделий.

Основные эксплуатационные требования:

• высокая износостойкость;
• 100%-ная герметичность;
• большой запас прочности;
• гладкие стенки внутри изделий.

Оптимальное решение для разведки, выкачивания природного или сжиженного газа, нефти, битума, жидких сред из глубоких скважин – насосно-компрессорные трубы. Они надежны в транспортировке из скважины на поверхность любой жидкой среды или газа. Специфика внутренней среды, подаваемой под давлением – предъявление высоких требований к качеству труб в колонне НКТ.

Насосно-компрессорные трубы – зачем они нужны?

При эксплуатации нефтяных и газовых скважин, по которым транспортируются жидкие и газообразные вещества, активно используются насосно-компрессорные трубы (НКТ). О них и пойдет речь в данной статье.

1 Насосно-компрессорные трубы – характеристики и классификация

При помощи данных труб, работающих в условиях агрессивных сред, с коими они постоянно взаимодействуют, и серьезных механических нагрузок, газ и жидкости могут доставляться до поверхности скважин от продуктивной зоны. НКТ-изделия, кроме того, оберегают от эрозии и коррозионных явлений, асфальтенов и парафиновых наложений обсадные трубы за счет того, что используются в качестве изолятора транспортируемых потоков от стен скважины. Их также применяют для проведения специальных спуско-подъемных и ремонтных работ.

В связи со всем вышесказанным можно выделить четыре главных свойства, коими обязательно должны обладать описываемые изделия. К таковым относят:

• проходимость труб в сложных местах стволов скважин (например, на участках сильного искривления);
• безупречную герметичность соединений колонн изделий;
• высокую износостойкость;
• достаточную прочность.

НКТ устанавливаются в скважину с применением пакеров (фиксирующие элементы) после того, как были смонтированы и зацементированы обсадные трубы. Соединение отдельных секций НКТ-труб, которые могут иметь длину до 11,5 метров, осуществляется при помощи муфт. Сечение насосно-компрессорных изделий может варьироваться в достаточно-таки широких пределах от 50,8 до 139,7 миллиметров (соответственно, от 2 до 5,5 дюймов).

Классифицируются рассматриваемые трубы по нескольким характеристикам. Одна из них – вид выкачиваемого флюида. В зависимости от него изделия могут быть предназначены для:

• газо- и водонагнетающих скважин;
• нефтяных скважин;
• скважин по добыче тяжелой нефти (иначе говоря – битума);
• газовых скважин.

Отечественный стандарт на насосно-компрессорные трубы (ГОСТ 633–80) подразделяет изделия на три типа:

• гладкие муфтовые трубы треугольного профиля с конической резьбой с высокими показателями хладостойкости и пластичности;
• гладкие с узлом уплотнения;
• высокогерметичные гладкие муфтовые изделия трапецеидального профиля с конической резьбой;
• гладкие муфтовые треугольного профиля с конической резьбой.

Аналогом российского Государственного стандарта является API 5CT – нормативный документ США, который принят в ряде стран мира.

2 Колонны НКТ – особенности монтажа, важные свойства

Насосно-компрессорные изделия в отличие от обсадных труб допускается демонтировать для осуществления их ремонта или замены определенного участка трубопровода. Причем выполнять данную операцию извлечения можно 2–3 раза за время эксплуатации изделий. В связи с этим при проектировании НКТ-колонн (они представляют собой несколько последовательно соединенных труб) инженеры учитывают необходимость их эффективного, быстрого и безопасного монтажа, а также возможность оперативной переустановки или удаления в случае потребности.

В одной скважине допускается монтаж нескольких колонн НКТ, если добыча производится одновременно с разных горизонтов, либо всего одной. Как правило, установка больше двух колонн в одну скважину проектировщиками не предусматривается. Они чаще направляют свое внимание на то, чтобы скважины комплектовались такими трубами, которые бы могли долго эксплуатироваться и при этом не требовать регулярной замены.

Заметим, что современные изделия НКТ обычно выполняют несколько разных функций, которые позволяют:

• осуществлять через насосные изделия кислотные работы, обнаружение воды, тестирование системы, измерение давления;
• перфорировать при комплектации продуктивные горизонты;
• снижать вероятность возникновения давления между обсадной колонной и трубой (то есть в кольцевом пространстве), обеспечивать циркуляцию выброса на поверхность.

Любая колонна НКТ на сегодняшний день должна:

• обладать высокой прочностью на растяжение;
• гарантировать оптимальный поток;
• не поддаваться нагрузкам, которые образуются при проведении стимуляционных работ (гидроразрывочные мероприятия, кислотная обработка и пр.) в трубопроводе;
• обеспечивать при транспортировке потока в закрытом состоянии его наибольшее давление (поверхностное);
• иметь максимальный потенциал эрозии и коррозионный потенциал на протяжении всего времени эксплуатации газовой или нефтяной скважины;
• комплектоваться надежными муфтами, способными выдерживать растягивающие и сжимающие усилия, а также не давать утечек

Если изделия соответствуют указанным требованиям, колонны способны служить до 20 лет без необходимости их извлечения из скважины.

3 Нюансы производства НКТ и их испытаний

Изготавливаются интересующие нас изделия из разных материалов:

• стеклопластик: трубы из него обычно монтируются в скважинах с УЭЦН (насосы электроцентробежного типа), утилизационных и нагнетательных скважинах;
• сталь марок 30ХМА, 30 (горячекатаные листы), 20 и некоторых других: если готовые металлические трубы имеют хотя бы малейшее отклонение от ГОСТ, их переплавляют;
• сплавы на основе алюминия: дают возможность отказаться от введения в состав конструкций веществ, подавляющих коррозионные проявления, так как характеризуются высоким уровнем противодействия сероводородной коррозии. Небольшой вес алюминиевых труб позволяет также выполнять их большей длины по сравнению с традиционными металлическими конструкциями.

Многие производители, в том числе и российские, наносят на изделия НКТ специальные покрытия для защиты от коррозии, отложений солей, парафина, гипса, что повышает срок эксплуатации труб и уменьшает количество текущих и плановых ремонтных мероприятий. Покрытиями (лаками с особыми свойствами, эпоксидными смолами, жидким стеклом) обрабатывают внутреннюю поверхность колонн. Отметим, что нержавеющие трубы для обустройства скважин не применяются, поэтому изделия НКТ со спецпокрытиями – это единственный вариант защиты трубопроводов от негативных влияний.

Все насосные трубы подвергаются строгому контролю на:

• коррозионное сульфидное растрескивание;
• твердость;
• растяжение;
• гидроустойчивость;
• ударную вязкость.

Если хотя бы по одному пункту испытания не пройдены, изделие отправляется на переработку, использовать его по назначению категорически запрещается.

4 Требования к эксплуатации НКТ

Высокие требования к качеству труб дополняются и особыми условиями их хранения, транспортировки, монтажа. Важно соблюдать следующие правила:

• Не хранить изделия на земле, следует укладывать их на бруски из древесины, чтобы обезопасить от загрязнения и провисания. Желательно организовывать спецплощадки для складирования труб, если планируется их длительное хранение.
• Перевозка должна производиться с применением трубовозок механизированного вида, а разгрузка (и погрузка) – с помощью крана. Нельзя транспортировать конструкции волоком.
• Запрещено бить по муфте кувалдой, чтобы ускорить процесс отвинчивания либо свинчивания НКТ. Облегчить данные процедуры можно путем использования смазки для обработки резьбовых соединений и посредством очистки муфт и резьбы от грязи щеткой с металлическими щетинками.
• На резьбу труб во время перевозки надевают предохранительные кольца.

Добавим, что, доставая трубы из скважины, их нужно складировать на мостки, между рядами которых устанавливаются деревянные подкладки.