Справка
"О результатах промысловых испытаний резьбовых элементов
гладких насосно-компрессорных труб ø73 мм, изготовленных по технологии
ЗАО «НТС-Лидер» и муфт НКТ с термодиффузионным цинковым
покрытием по технологиям ЗАО "Компания Темерсо" и
НГДУ «Лениногорскнефть"

Испытания проведены на основании протокола от 21.05.2003 г. производственно-технического совещания «По организации сервисного обслуживания комплексов по диагностике, реставрации и отбраковке НКТ» и в соответствии с «Программой испытаний резьбовых элементов гладких насосно-компрессорных труб ø73 мм, изготовленных по технологии ЗАО «НТС-Лидер» и муфт НКТ с термодиффузионным цинковым покрытием по технологиям ЗАО «Компания Темерсо» и НГДУ «Лениногорскнефть», утверждённой 17.06.2002 г.

Цель испытаний – определение износостойкости и герметичности резьбовых соединений при повторных свинчиваниях в ходе спуско-подъёмных операций (СПО).

Испытания были проведены на скв. № 19499д ЦДНГ-1 НГДУ «Альметьевнефть». Спуско-подъёмные операции проводились бригадой Афлятунова М. Г. ЦКПРС НГДУ «Альметьевнефть» при помощи агрегата АПРС-40. Свинчивание НКТ выполнялось гидравлическим ключом КПТГ производства ОАО «Ижнефтемаш», позволяющим контролировать величину крутящего момента.

Испытания проведены на комплектах НКТ по 10 труб в каждом, изготовленных:

1. Из трубных заготовок Синарского трубного завода с резьбой на ниппельной части, нарезанной в сервисном центре ПРЦГНО НГДУ «Альметьевнефть», без УЗО и металлизации, в комплекте с муфтами производства ФГУП «Невьянский механический завод» (НМЗ);

2. По технологии «НТС-200» из трубных заготовок Синарского трубного завода с резьбой на ниппельной части, обработанной УЗО и металлизированной детонационным напылением медьсодержащего порошка в сервисном центре ПРЦГНО НГДУ «Альметьевнефть», в комплекте с муфтами НМЗ, обработанными УЗО;

3. По технологии «НТС-200» из бывших в употреблении труб с резьбой на ниппельной части, обработанной УЗО и металлизированной детонационным напылением медьсодержащего порошка в сервисном центре ПРЦГНО НГДУ «Альметьевнефть», в комплекте с муфтами НМЗ, обработанными УЗО;

4. Из трубных заготовок Синарского трубного завода с резьбой на ниппельной части, нарезанной в сервисном центре «НТС-200» ПРЦГНО НГДУ «Альметьевнефть», в комплекте с муфтами НМЗ с термодиффузионным цинковым покрытием по технологии ЗАО «Компания Темерсо»;

5. Из трубных заготовок Синарского трубного завода с резьбой на ниппельной части, нарезанной в сервисном центре «НТС-200» ПРЦГНО НГДУ «Альметьевнефть» в комплекте с муфтами НМЗ с термодиффузионным цинковым покрытием по технологии, применяемой в НГДУ «Лениногорскнефть»;

6. Из трубных заготовок Синарского трубного завода с накатанной резьбой на ниппельной части по технологии ООО «ПКТБ-арматурастрой» (г. Пенза) в комплекте с муфтами НМЗ без УЗО.

Испытания комплектов НКТ проводились следующим образом. В скважину был спущен хвостовик длиной 900 м из НКТ диаметром 73 мм. Затем была установлена заглушка на муфте последней НКТ хвостовика. Далее производились спуско-подъёмные операции (СПО) 10 испытуемых НКТ с применением графитовой смазки. Трубы заворачивались с максимально допустимым по РД 39-136-95 крутящим моментом 1500 Н·м. При каждом соединении (завороте) труб визуально контролировалось оставшееся количество витков резьбы ниппеля над муфтой. Если при свинчивании наблюдалось более 2-х витков над муфтой или резьба ниппеля полностью скрывалась в муфте, то резьбовые элементы этих двух труб после подъёма колонны подвергались контролю резьбовыми калибрами на соответствие требованиям ГОСТ 633-80. Испытуемые трубы были укомплектованы предохранительными пластмассовыми муфтами, которые снимались с ниппеля непосредственно перед заворотом при спуске и надевались после отворота при подъёме.

После первого спуска и через каждые 5 СПО производились гидравлические испытания (ГИ) НКТ давлением 15 МПа с выдержкой 15 минут.

Замер натягов резьб труб и муфт производился при помощи резьбовых калибра-кольца, калибра-пробки и штангенциркуля. Перед каждым измерением резьбы НКТ тщательно очищались от смазки и механических частиц. При несоответствии величины натяга (А и А_т) требованиям ГОСТ 633-80 (0…5,0 мм – по ниппелю; 2,5…7,5 мм – по муфте) НКТ отбраковывались. Схема измерения приведена на рис.1

Рис.1 Схема измерения натяга резьб калибрами

1 – измерительная плоскость резьбового калибра-кольца;
2 – резьбовой калибр- кольцо;
3 – труба;
4 – резьбовой калибр-пробка;
5 – муфта;
6 – измерительная плоскость резьбового калибра-пробки

СПО проводились до тех пор, пока оставались годными более 2-х НКТ.

Статистические результаты проведённых испытаний приведены в таблицах 1, 2, 3, 4.

Комментарии к результатам испытаний комплекта НКТ, изготовленного из трубных заготовок с неупрочнённой резьбой на ниппеле в комплекте с муфтами НМЗ:

1. После 5-й СПО из-за перекоса при свинчивании вышли из строя резьбы на муфте 3-й трубы и ниппеля на 4-й. Поэтому в расчёт по износостойкости эти НКТ не брались.

2. Первая труба была отбракована после 7-й СПО, а последняя после 17-й.

3. Средняя «ходимость» одной НКТ составила 14,9 СПО.

4. Все 8 труб вышли из строя по резьбе муфты.

5. Отмечено значительное отклонение от допустимого натяга на ниппеле 1-й трубы, которая была ввёрнута с лентой «ФУМ» в муфту трубы с заглушкой и вывернута только после окончания испытаний (Ат=-5,1мм).

6. Трубы успешно выдержали 4 ГИ. Падение давления не превысило 3-х атмосфер в течение 15 мин.

Комментарии к результатам испытаний комплекта НКТ, изготовленного из трубных заготовок по технологии НТС-200:

1. После 8-й СПО вышли из строя сразу 4 трубы. У всех оказалась просажена резьба по ниппелю.

2. После 9-й СПО отбраковали ещё две НКТ по той же причине.

3. Износ резьбы ниппеля у отбракованных труб не отмечен. На профиле резьбы видимых повреждений не обнаружено.

4. Отмечено значительное отклонение от допустимого натяга на ниппеле 1-й трубы, которая была ввёрнута с лентой «ФУМ» в муфту трубы с заглушкой и вывернута только после окончания испытаний (Ат=-2,0мм).

5. Трубы успешно выдержали 2 ГИ. Падение давления не превысило 2-х атмосфер в течение 15 мин.

6. По просьбе ЗАО «НТС-Лидер», испытания с эти комплектом труб были прерваны до выяснения причин «преждевременного» выхода из строя труб.

От двух труб из первого комплекта и двух труб из второго были отрезаны образцы, половину из которых увезли с собой на экспертизу специалисты ЗАО «НТС-Лидер». Другую половину образцов передали для исследования в АЦБПО РНО. Результаты анализа материала труб, выполненного в АЦБПО как по химическому составу, так и по механическим свойствам, не выявили отклонений от требований нормативной документации.

Комментарии к результатам испытаний комплекта б/у НКТ, отремонтированного по технологии НТС-200:

1. Испытания с этим комплектом НКТ были проведены по просьбе НГДУ «Альметьевнефть» с целью подтвердить случайность или достоверность результатов предыдущих экспериментов с комплектом трубы, изготовленным по технологии «НТС-200» из трубных заготовок.

2. Первую трубу отбраковали после 3-й СПО, а последнюю после 14-й. На всех НКТ вышла из строя резьба ниппеля.

3. Отмечено значительное отклонение от допустимого натяга на ниппеле 1-й трубы, которая была ввёрнута с лентой «ФУМ» в муфту трубы с заглушкой и вывернута только после окончания испытаний (Ат=-3,0мм).

4. В среднем одна НКТ выдержала 8,7 СПО.

5. Трубы успешно выдержали 3 ГИ. Падение давления не превысило 4-х атмосфер в течение 15 мин.

Комментарии к результатам испытаний комплекта НКТ, изготовленного из трубных заготовок с неупрочнённой резьбой на ниппеле в комплекте с оцинкованными муфтами ЗАО «Компания Темерсо»:

1. Первая труба была отбракована после 10-й СПО по муфте (А=7,8 мм).

2. Ещё одна НКТ была отбракована по муфте после 19-й СПО, другие 5 труб – по ниппелю.

3. После 37-й СПО было решено прекратить испытания. На этот момент годными оставались 3 трубы.

4. В среднем одна НКТ выдержала 27,4 СПО.

5. Падение давления при гидроиспытании после 1-й СПО составило 10 атм за 15 мин. С каждым последующим ГИ этот показатель улучшался. После 20-й СПО падение давления не превысило 1 атм.

Комментарии к результатам испытаний комплекта НКТ, изготовленного из трубных заготовок с неупрочнённой резьбой на ниппеле в комплекте с оцинкованными муфтами НГДУ «Лениногорскнефть»:

1. Первая труба была отбракована после 5-й, а последняя после 14-й СПО.

2. Все трубы вышли из строя по ниппелю.

4. В среднем одна НКТ выдержала 8,6 СПО.

5. Трубы успешно выдержали 3 ГИ. Падение давления не превысило 2-х атмосфер в течение 15 мин.

В испытаниях также должны были участвовать трубы, изготовленные из трубных заготовок с накатанной резьбой на ниппельной части по технологии ООО «ПКТБ-арматурастрой» (г. Пенза) в комплекте с муфтами НМЗ без УЗО. Однако этот комплект НКТ дважды не выдержал гидроиспытание (давление падало до 0) из-за чего был снят с дальнейших испытаний.

Таблица 1

Количество отбракованных НКТ при СПО

№

Наименования комплекта НКТ

Номер СПО

1

3

5

6

7

8

9

10

11

12

14

16

17

19

21

29

36

37

Кол-во отбракованных НКТ, шт

1

НКТ из "зелёнки" без доп.обработки

0

0

2*

0

1

0

0

0

0

0

2

1

2

2

НКТ из "зелёнки" по технологии НТС-200

0

0

0

0

0

4

2

3

Б/у НКТ по технологии НТС-200

0

1

2

1

2

0

0

0

0

1

1

4

НКТ с муфтами "Темерсо"

0

0

0

0

0

0

0

1

1

0

0

0

0

1

1

1

1

1

5

НКТ с муфтами "ЛН"

0

0

4

1

0

1

0

1

0

0

1

* - трубы были отбракованы в результате перекоса, допущенного бурильщиками при свинчивании

Таблица 2

Результаты гидроиспытаний НКТ

№

Наименование комплекта НКТ

Падение давления за 15 мин, кгс/см2

1-я СПО

5-я СПО

10-я СПО

15-я СПО

20-я СПО

25-я СПО

30-я СПО

35-я СПО

1

НКТ из "зелёнки" без доп. обработки

1

3

3

2

2

НКТ из "зелёнки" по технологии НТС-200

2

2

3

Б/у НКТ по технологии НТС-200

4

3

3

4

НКТ с муфтами "Темерсо"

10

5

3

3

1

1

3

1

5

НКТ с муфтами "ЛН"

1

1

2

Примечание: Трубы с накатанной резьбой на ниппеле не выдержали опрессовку и были сняты с испытаний.

Таблица 3

Последовательность и причина отбраковки НКТ

№ трубы

в колонне

Наименование показателя

НКТ из "зелёнки" без доп. обработки

НКТ из "зелёнки" по технологии НТС-200

Б/у НКТ по технологии НТС-200

НКТ с муфтами "Темерсо"

НКТс муфтами "ЛН"

1

К-во СПО при отбраковке

17

9

14

Годная после 37-ми СПО

14

Причина отбраковки

Ат=-5.1, А=7.7

Ат=-2.0

Ат=-3.0

Ат=2.2, А=6.4

Ат=-2.2

2

К-во СПО при отбраковке

Годная после 17-ти СПО

Годная после 9-ти СПО

7

Годная после 37-ми СПО

5

Причина отбраковки

Ат=1.2, А=7.1

Ат=1.6, А=5.8

Ат=9.5 смяты первые 3 витка

Ат=4.4, А=5.1

Ат=-0.5

3

К-во СПО при отбраковке

5

8

Годная после 14-ти СПО

10

Годная после 14-ти СПО

Причина отбраковки

резьба на муфте смята*

Ат=11.2

Ат=1.4, А=4.7

А=7.8

Ат=1.8, А=4.7

4

К-во СПО при отбраковке

5

9

3

29

6

Причина отбраковки

резьба на ниппеле смята*

Ат=-0.7

Ат=-0.8

Ат=-0.1

Ат=-0.2

5

К-во СПО при отбраковке

16

8

7

Годная после 37-ми СПО

10

Причина отбраковки

А=7.9

Ат=-1.9

Ат=-0.2

Ат=2.8, А=5.9

Ат=5.3

6

К-во СПО при отбраковке

7

Годная после 9-ти СПО

12

36

8

Причина отбраковки

А=8.0

Ат=2.4, А=4.3

Ат=-0.3

Ат=-0.2

Ат=6.2

7

К-во СПО при отбраковке

14

Годная после 9-ти СПО

Годная после 14-ти СПО

11

5

Причина отбраковки

А=8.1

Ат=1.9, А=5.2

Ат=1.6, А=5.0

Ат=-0.2

Ат=-0.6

8

К-во СПО при отбраковке

17

Годная после 9-ти СПО

5

21

Годная после 14-ти СПО

Причина отбраковки

А=8.1

Ат=0, А=5.6

Ат=-0.6

Ат=-0.1

Ат=0.1, А=6.0

9

К-во СПО при отбраковке

14

8

5

19

5

Причина отбраковки

А=10.0

Ат=-1.0

Ат=-0.5

Ат=-0.1

Ат=-1.0

10

К-во СПО при отбраковке

Годная после 17-ти СПО

8

6

37

5

Причина отбраковки

Ат=3.7, А=5.2

Ат=-1.3

Ат=-0.4

Ат=-0.1

Ат=-1.0

Примечание: Значения измерений натягов резьб по калибру приведены в миллиметрах.

Таблица 4

Результаты по износостойкости резьбовых элементов НКТ

№ п/п

Характеристика труб

К-во СПО

К-во НКТ

Среднее к-во СПО, выдержавшая одна НКТ

Примечание

1

НКТ, изготовленные из трубных заготовок с неупрочнённой резьбой на ниппеле в комплекте с муфтами НМЗ

17

4

14.9

В расчёт не были приняты две трубы, резьбы которых вышли из строя из-за перекоса при свинчивании. Годными остались 2 трубы.

16

1

14

2

7

1

2

НКТ, изготовленные из трубных заготовок по технологии НТС-200

9

6

8.6

Испытания были остановлены после 9-го СПО, когда отбраковали ещё 2 трубы.

8

4

3

Бывшие в употреблении НКТ, отремонтированные по технологии НТС-200

14

3

8.7

Годными остались 2 трубы.

12

1

7

2

6

1

5

2

3

1

4

НКТ, изготовленные из трубных заготовок с неупрочнённой резьбой на ниппеле в комплекте с оцинкованными муфтами ЗАО "Компания Темерсо"

37

4

27.4

Испытания были остановлены после 37-го СПО, когда годными оставались 3 трубы.