Что такое труба нкт

Труба НКТ ГОСТ 633-80: что это такое (фото)

Труба НКТ

Извлечение жидкости или газа из скважин является назначением НКТ. Также их применяют для нагнетания сжатого воздуха, воды. Всевозможные работы по ремонту скважин составляют еще одно направление.

Виды

Существуют два типа насосно-компрессорных изделий ГОСТ 633-80, которые производятся с существенным отличием по строению концов они могут изготавливаться гладкими, могут с наружной резьбой. Если концы высажены наружу, это позволяет прикручивать на деталь такое приспособление, как соединительная муфта. Смазка, которая наносится на резьбу, выступает как герметик и антикоррозийное покрытие.

Характеристика групп прочности труб НКТ

Разшифровка

Маркировка, находящаяся приблизительно в полуметрах от края изделия, содержит информацию о его диаметре, о том, к какой группе прочности относится сталь, о ее толщине, знак товара, датировку изготовления. Из стали, относящейся к группам по прочности К, Е, Л, М изготовлены гладкие изделия и муфты, предусмотренные для них. Детали с резьбой производят из стали таких групп: Д, К, Е, Л, М. Длина производимой продукции колеблется в диапазоне 6 — 10,5 м. Иногда делаются трубы, длина которых доходит до 11,5 м. Диаметр НКТ находится в соотношении с параметрами их стенок: • толщина 0,3 см d -27 мм; • толщина 0,35 см — d — 33 и 42 мм; • толщина 0,4 см — d — 48 мм; • толщина 0,5 см d — 60 мм; • толщина 0,67 и 0,7 см — d -73 мм; • толщина 0,8 см — d — 89 мм; • толщина 0,65 см — d — 102 мм;

• толщина 0,7 см — d — 114 мм.

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.

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.

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.

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.

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.

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):

с повышенной устойчивостью к предельно низким температурам для эксплуатации в северных регионах – ТУ 14-3-1282-84 и 14-3-1588-88.
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.
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:

27 мм – толщина стенки 3 мм;
48 мм – 4 мм;
60 мм – 5 мм;
89 мм – 8 мм;
102 мм – 6,5 мм;
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 (НКТ) и их назначение

Насосно-компрессорный трубопровод – это система повышенной прочности, устойчивая к агрессивным воздействиям и повреждениям. Это связано с тем, что трубы НКТ изготавливают из сверхпрочной стали или алюминиевого сплава.

В основном их применяют для транспортировки газов и жидкостей, для нагнетания воды, для организации свайных фундаментов (используются трубы диаметром от 89 мм). Хорошие технические характеристики подобных труб – одна из причин их повсеместной эксплуатации.

Применение насосно-компрессорного трубопровода

Улучшенные характеристики и свойства компрессорных трубопроводов связаны с технологией их изготовления. Труба НКТ не имеет швов, она монолитна, благодаря чему сохраняется полная герметичность трубопровода.

Подобные изделия относятся к трубопроводам широкого спектра назначения. Компрессорные трубы применяют для:

комплектации газовых скважин;
организации нефтяных скважин;
в качестве конструкций по извлечению тяжелых нефтепродуктов;
в качестве конструкций для нагнетающих скважин;
организации свайного фундамента (если размеры труб соответствуют 89, 102, 114 мм).

Классификация и характеристики

В зависимости от способа соединения сегментов трубопровода, компрессорные трубы делятся на:

изделия с гладкими концами (изготавливаются из нержавеющей стали категорий прочности Е, М, Л, К, могут дополняться стальными муфтами для сборки трубопровода);
изделия с высаженными наружу концами (оснащаются наружной резьбой и одной муфтой, изготавливаются из стали категорий Д, Л, М, Е, К).

Насосно-компрессорные трубы имеют модификации (виды), которые зависят от сферы применения изделий. К таким видам относятся:

Безмуфтовые изделия (НКБ). Основное их назначение – обеспечение герметичности стыков при давлении не более 50 мПа. Конструктивно они оснащены концами с высадкой наружу, а также коническими уплотнителями, которые повышают гидроизоляционные свойства трубопровода. В соединении стыков элементов трубопровода участвует трапецеидальная резьба. Могут применяться в дачном строительстве, если диаметр изделий будет составлять от 89 мм.
Муфтовые изделия (НКМ). Они также выдерживают давление до 50 мПа, сохраняя гидроизоляционные свойства. Прочность тела таких элементов достигает 90%. Для максимально надежного соединения изделия оснащаются трапецеидальной резьбой.
Трубы НКТ
Компрессорные алюминиевые трубы. Их изготавливают из алюминиевого сплава, что повышает их стойкость к щелочным и кислотным средам и коррозии. Трубопроводы этого вида имеют максимальные показатели удельной прочности – в 2,5 раз больше, чем у других. Благодаря этому можно создавать магистрали, размеры которых в 2,5 раза длиннее. Для их организации применяются изделия диаметром от 89 мм.
Насосно-компрессорный трубопровод со спецпокрытием (жидкое стекло, лак, эпоксидка, эмаль). Специальное покрытие служит защитным слоем от гипсовых, парафиновых, солевых отложений. Их применение оправдано на участках, где сложно осуществлять ремонт, поскольку защитный слой продлевает срок службы магистрали.
НКТ из стеклопластика. Назначение таких изделий — применение в нагнетательных, добывающих или утилизационных скважинах.

Исходя из классификации, подобные трубы имеют не только различный вес и размеры, они также изготавливаются из различных материалов, не ограничивающихся нержавеющей сталью.

Размеры НКТ нормирует ГОСТ, согласно ему, диаметр стальных труб может варьироваться от 27 до 114 мм (в обычном строительстве наиболее часто используют трубы диаметром 89-114 мм) при толщине стенок в 3-7 см. Длина стальных сегментов не может превышать 11,5 м.

Преимущества изделий

Хорошие эксплуатационные свойства дают насосно-компрессорным трубопроводам преимущества. К таким преимуществам относят:

Муфта для соединения НКТ труб

Высокую герметичность стыков – гидроизоляция сохраняется даже при давлении в 50 атм.
Износостойкость – стойкость к разрушению обусловлена как механической, так и химической прочностью материала. При изготовлении НКТ тестируют на устойчивость к коррозионному расклеиванию. Поэтому их используют для монтажа, где невозможен частый ремонт.
Высокую проходимость – проходимость сечения сохраняется не только на прямых участках, но и на сгибах трубопровода.
Устойчивость к агрессивным средам (кислотным, щелочным и т.д.), поэтому им не требуется частый ремонт или прочистка.

К недостаткам подобных изделий можно отнести их большой вес, что усложняет транспортировку и установку коммуникаций. Сложность монтажа также связана с материалом, который тяжело поддается обработке для создания разводки нужной конфигурации. Также сложен ремонт с заменой отдельных элементов системы.

Ремонт НКТ труб (видео)

Специфика эксплуатации НКТ трубопроводов

При монтаже насосно-компрессорных изделий необходимо учитывать общие правила. К таким правилам относят:

При погрузочно-разгрузочных работах используется кран (даже если применяются трубы диаметром в 89 мм для организации свайного фундамента в дачном строительстве).
При транспортировке НКТ применяют механизированные трубовозки (при этом запрещено, чтобы они провисали).
При укладке изделий на резьбовые элементы трубы надевают предохранительные кольца, чтобы не потребовался ремонт резьбы, после чего размещают на деревянных брусках.
При оценке состояния трубопровода используют шаблон. Такое приспособление должно иметь меньшие размеры диаметра (на 3 мм примерно), чем у трубы. Шаблон пропускают через все тело трубопровода, проверяя его целостность.
При свинчивании элементов необходимо обработать муфту и ниппеля щеткой по металлу, затем – нанести смазку на резьбу.
Запрещено применять удары и механически воздействовать на муфту для облегчения свинчивания трубопровода, в противном случае может потребоваться ремонт резьбы.