Бесшовные нефтепроводные трубы для нефтяных месторождений

Бесшовные нефтепроводные насосно-компрессорные трубы для нефтяных месторождений — это трубы, по которым добытые жидкости перемещаются на поверхность или закачиваемые жидкости попадают в пласт. Поэтому его выбор тесно связан с внутренним давлением, составом жидкости, температурой, глубиной скважины, повторными операциями капитального ремонта и характеристиками соединений.

В отличие от обсадной колонны, НКТ обычно не цементируются в скважине на постоянной основе. Он образует съемную колонну внутри обсадной колонны и может быть извлечен во время операций по техническому обслуживанию, стимуляции или капитальному ремонту.

Стандарты и основные характеристики

API Spec 5CT охватывает обсадные и насосно-компрессорные трубы, включая размеры труб, толщину стенок, марки стали и отделку концов. Текущее 11-е издание API 5CT содержит последующие дополнения и исправления, включая исправление 3 от июня 2026 г.

Для китайских проектов действующим стандартом для стальных труб, используемых в качестве обсадных труб в нефтяных и газовых скважинах, является GB/T 19830-2023.

API 5CT в настоящее время перечисляет марки, включая H40, J55, K55, N80, L80, C90, T95, P110 и Q125, а также такие соединения труб, как трубы без высадки (NU), трубы с внешней высадкой (EU) и трубы с цельным соединением (IJ).

Выбор класса

H40 может использоваться в некоторых случаях с низкой нагрузкой и в неглубоких скважинах, где достаточна его более низкая прочность.

J55 и K55 обычно используются для обычных скважин. Их часто выбирают там, где для скважины не требуется более высокая марка прочности.

N80 обеспечивает более высокий уровень прочности для более требовательных традиционных условий эксплуатации, но более высокий класс не делает его автоматически пригодным для работы в кислых средах.

L80 обычно выбирается там, где указаны контролируемые свойства материала и требования к эксплуатации в кислой среде. Точный тип L80 должен быть указан в заказе.

P110 используется там, где требуется более высокая прочность, включая глубокие скважины и сложные условия добычи или стимуляции.

C90 и T95 можно выбрать для высокопрочных применений, где конструкция скважины также требует соответствующих характеристик при эксплуатации в кислой среде.

Марку стали следует выбирать исходя из фактической конструкции скважины, а не использовать только глубину в качестве решающего фактора.

Выбор НКТ по ​​состоянию скважины

Для обычных скважин мелкой или средней глубины J55 или K55 могут обеспечить практический баланс между прочностью и стоимостью.

При увеличении глубины скважины, осевой нагрузки, давления или нагрузки на интенсификацию можно рассмотреть вариант N80 или P110 в зависимости от конструкции обсадной колонны и насосно-компрессорных труб.

Для скважин, содержащих H₂S, трубки должны выбираться специально для условий эксплуатации в кислой среде. Марка, твердость, термическая обработка и экологические требования — все имеет значение. API 5CT содержит особые требования для нескольких марок, используемых в сложных условиях эксплуатации; следовательно, простой выбор высокопрочного сорта не является адекватной квалификацией для кислой эксплуатации.

Для сред с высоким содержанием CO₂ и хлоридов можно рассмотреть возможность использования коррозионностойких трубок, таких как L80 13Cr, если этого требуют условия скважинной жидкости. API также имеет отдельную спецификацию для бесшовных изделий из коррозионностойких сплавов, используемых в качестве обсадных труб и труб.

Резьбовое соединение

Соединение трубок влияет на передачу нагрузки, герметичность и способность выдерживать повторяющиеся операции спуска и вытягивания.

НКТ без высадки NU имеют невысаженный конец трубы и обычно используются для обычных скважин, где ее характеристики соединения достаточны.

Внешняя высаженная труба ЕС увеличивает сечение соединения и обычно выбирается, когда требуется более высокая прочность на растяжение.

Соединения премиум-класса используются, когда скважина требует улучшенной газонепроницаемости, большей устойчивости к повторяющимся нагрузкам или более требовательных характеристик давления и температуры. Точное соединение должно быть указано в проекте, а не использовать собственное имя соединения в качестве общего описания продукта.

Производственный процесс

Типичный маршрут производства бесшовных нефтепроводных труб для нефтепромыслов включает подготовку стальных заготовок, нагрев, прошивку, горячую прокатку, калибровку, охлаждение, выпрямление, резку, термообработку, где это необходимо, обработку резьбы и окончательный контроль.

Обработка резьбы особенно важна, поскольку в процессе эксплуатации трубки неоднократно свинчиваются и развинчиваются. Поэтому размеры резьбы, посадка муфты, состояние концов и калибр должны соответствовать указанному стандарту.

Инспекция и контроль качества

Требования к проверке зависят от марки, спецификации продукта и заказа на поставку. Они могут включать химический состав, свойства на растяжение, твердость, контроль размеров, испытания на дрейф, гидростатические испытания и неразрушающий контроль.

Для труб с резьбой также важны проверка резьбы и контроль толщины. Протоколы проверок и проверки третьей стороной могут быть организованы в соответствии с требованиями проекта.

НКТ против обсадной трубы

НКТ и обсадная колонна используются в одной и той же скважине, но выполняют разные функции.

Обсадная колонна обеспечивает поддержку ствола скважины и изоляцию пласта и обычно цементируется на месте. НКТ устанавливаются внутри обсадной колонны и обеспечивают путь потока добываемой или закачиваемой жидкости. Трубы можно извлечь во время ремонтных работ.

Поскольку их наружные диаметры, нагрузки, соединения и конструктивные функции различны, обсадные трубы и насосно-компрессорные трубы не являются взаимозаменяемыми.

Типичные применения

Нефтедобывающие скважины

Используется для транспортировки сырой нефти и попутного газа из зоны добычи на поверхность.

Газовые скважины

Выбирается с учетом давления, температуры, состава газа и требований к уплотнению соединений.

Водонагнетательные скважины

Используется для нагнетательных колонн, где материал трубок и соединений должны соответствовать качеству закачиваемой воды и условиям эксплуатации.

Операции по интенсификации и ремонту скважин

При выборе трубок необходимо учитывать повторяющиеся спуски, протягивания, циклическое изменение давления и нагрузки стимуляции.

Горизонтальные и глубокие скважины

Больше внимания необходимо уделять осевой нагрузке, короблению, сопротивлению, характеристикам соединений и условиям давления.

Продолжительность и доставка

Длину диапазона API можно выбрать в соответствии с программой обсадных и насосно-компрессорных труб. R2 широко используется для стандартных заказов труб, в то время как более длинные соединения R3 могут рассматриваться там, где это позволяют конструкция скважины и условия эксплуатации.

Трубки могут поставляться с гладкими концами или с резьбой и соединяться в соответствии с указанным соединением. Для транспортировки и хранения имеются протекторы резьбы и подходящая упаковка.

Информация о закупках

Для предложения укажите стандарт, марку, номинальный внешний диаметр, толщину стенки или вес трубки, тип соединения, диапазон длины, количество и условия эксплуатации.

Для кислых или агрессивных скважин также предоставьте информацию о H₂S, CO₂, хлоридах, температуре и давлении, если таковая имеется. Это позволяет проверить материал и соединение в соответствии с реальной рабочей средой, а не выбирать только по глубине.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос 1: В чем основное различие между бесшовными нефтяными НКТ для нефтяных месторождений и обсадными трубами?

Обсадная колонна представляет собой наружную опору ствола скважины и трубу, изолирующую пласт, обычно цементируемую на месте. НКТ устанавливаются внутри обсадной колонны и по ним подаются добытые или закачиваемые жидкости. НКТ можно вытащить во время капитального ремонта.

Вопрос 2: Является ли бесшовная труба единственным типом, разрешенным для нефтяных скважин?

Нет. API 5CT распространяется как на бесшовные, так и на электросварные обсадные и насосно-компрессорные изделия. Если требуются бесшовные трубки, в спецификации покупки должен быть четко указан тип производства.

Вопрос 3. Как мне выбрать между трубками NU и EU?

Трубки NU имеют соединение без высадки и обычно используются для обычных применений, где достаточна пропускная способность соединения. Трубы ЕС имеют высаженный снаружи конец и обеспечивают большую соединительную секцию для применений, требующих большей прочности на растяжение. API 5CT распознает трубные соединения как NU, так и EU.

Вопрос 4: Можно ли использовать трубки P110 в кислых скважинах?

Не определяйте пригодность для кислой эксплуатации только по силе. Обслуживание H₂S требует проверки указанной марки, термообработки, твердости и условий окружающей среды. Трубки следует заказывать в соответствии с применимыми требованиями к эксплуатации в кислой среде.

В5: Какая информация необходима для выбора бесшовных нефтепроводных труб для нефтяных месторождений?

Основная информация включает размер трубки, толщину или вес стенки, марку стали, соединение, длину и количество. Для правильного инженерного выбора также необходимо указать глубину скважины, давление, температуру и состав жидкости.

В6: Могут ли трубки поставляться с резьбой и соединениями?

Да. Трубки могут поставляться со специальными соединениями API, такими как NU, EU или IJ, а также с соединениями премиум-класса для конкретного проекта, где это применимо.