что такое нкт в нефтянке

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:

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

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:

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:

По наличию резьбы выпускаемая продукция подразделяется на:

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:

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.

Источник

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.

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:

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:

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:

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:

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:

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:

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.

Источник

Насосно-компрессорные трубы, их назначение и маркировка. Эксплуатация

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

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.

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

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.

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.

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.

Источник

Насосно-компрессорная труба: рецепт долголетия

Защита насосно-компрессорных труб (НКТ) от коррозии и вредных отложений асфальтенов, смол и парафинов (АСПО) резко увеличивает срок их службы.

Методы удаления АСПО можно разделить на механические,тепловые и химические.

Распределение отказов в НКТ по видам (рис. ОАО «Интерпайп Нижнеднепровский трубопрокатный завод», Украина)

Хотя в последнее время, в связи с резким снижением доходности нефтедобычи, интерес к новым технологиям изготовления труб стал сугубо теоретическим, есть и исключения.

«Гидронефтемашем» (Краснодарский край) для удаления отложений с природными радионуклилидами опробован гидромеханический метод очистки. Его преимущества: возможность удаления комплексных отложений (солевых, с органическими соединениями нефти) без ограничений по химическому составу, прочности и толщине отложений; исключение деформирования и разрушения очищаемых НКТ.

Внутреннее диффузионное цинковое покрытие (ДЦП) имеет высокую адгезию к железу и низкую к парафинам. Слоистая конструкция, образованная в результате взаимной диффузии атомов цинка и железа, показала высокую коррозионную и эрозионную стойкость, улучшенную герметичность резьбовых соединений (допускается до 20 операций свинчивания-развинчивания) и увеличенный в 3-5 раз срок их службы.

НКТ с цинковым покрытием сейчас эксплуатируются ЛУКОЙЛом, Роснефтью и другими компаниями. Однако в связи с падением цен на сырье денег у добывающих компаний стало намного меньше, поэтому и спрос на трубы с ДЦП снизился».

Резьба с напыленным металлическим порошком (фото ООО «ИТМЗ»)

Фрагменты эмалированных НКТ (фото ЗАО «Эмант»)

НКТ с покрытием из фритты ЭСБТ-9 (фото ООО «Советскнефтеторгсервис»)

Для создания такого покрытия применяется два типа пластмасс: термопластичные (поливинилхлорид, полиэтилен, полипропилен, фторопласт и т.д.) и термореактивные (фенопласты, эпоксидные, полиэфирные). Такие покрытия имеют высокую коррозионную стойкость (в т.ч. в высокоминерализованных средах) и длительный срок службы.

НКТП комплектуются высокогерметичными муфтами (ВГМ) с применением полиуретановых уплотнительных колец, значительно повышающих надежность резьбовых соединений в агрессивных средах».

Фрагменты НКТ с внутренним полимерным покрытием (фото ОАО «БМЗ»)

НКТ с внутренним покрытием PolyPlex-P (фото Кирилла Чуйко, ООО «Плазма»)

Некоторые нефтедобывающие компании, рассчитывая сэкономить, самостоятельно занялись нанесением полимерных покрытий на трубы. Например, ОАО «Татнефть» использует порошковые и жидкие составы на основе эпоксидных смол отечественного производства, которые имеют экономичные режимы отверждения и соответствуют экологическим требованиям. Покрытие труб выдерживает транспортировку и погрузочно-разгрузочные работы, не осыпается при захвате инструментом в ходе спускоподъемных операций, не отслаивается при тепловой обработке до 60°С.

В целом гладкая пленка внутреннего покрытия значительно снижает гидравлическое сопротивление и, как следствие, энергозатраты на подъем нефти на поверхность. Применение НКТП позволяет увеличивать межремонтный период на скважинах с парафинопроявлениями в среднем в четыре раза. Пониженная адгезия АСПО с покрытием позволяет обходиться практически без применения высокотемпературных обработок, а отложения в виде подвижной тонкой корки легко удаляются при гидроструйной промывке.

Полимерные трубы: под гнетом металла

Чисто полимерные (стеклопластиковые) трубы высокого давления считаются альтернативой металлическим, поскольку они позволяют полностью избежать коррозии. Стеклопластики характеризуются низкой плотностью и теплопроводностью, не намагничиваются, обладают антистатическими свойствами, высокой стойкостью к температуре и агрессивным средам.

Закачивание сточной сернистой воды по СПТ под давлением 100 атм в нагнетательную скважину системы поддержания пластового давления (фото ОАО «Татнефтепром»)

АСПО при хорошей динамике нефтедобычи также почти не откладывается на поверхности НКТ, поскольку полимер не имеет адгезии с парафинами. Но в случае необходимости можно проводить химическую промывку трубы как кислотными, так и щелочными составами.

Неудачи тоже важны

Несколько лет назад в России еще выпускались НКТ, футерованные полиэтиленом, и трубы со стеклоэмалевым покрытием. Первые не нашли широкого применения из-за низкой прочности защитного покрытия, повышенных затрат на монтаж и ремонт вследствие сложности крепежей, склонности к просачиванию газов под покрытие. Пробные партии таких труб изготовило ООО «ИТМЗ», применялись они ОАО «Удмуртнефть».

Параметры НКТ определяются ГОСТом 633-80:
внешние диаметры, мм: 48, 60, 73, 89, 102, 114;
длина, мм: 5500-10500.

Источник