Технологический процесс ремонта труб нкт

Расчетная производительность (при одном потоке), труб/час

Условный диаметр НКТ по ГОСТ 633-80, мм

Основные технологические операции ремонта НКТ

Наименование основных операций

Ремонт НКТ

Мойка и очистка НКТ от нефтепарафинов и солевых отложений

Рабочая жидкость — вода,
Рабочее давление воды — до 23,0;
40,0 МПа
Температура воды — цеховая

Автоматизированная линия мойки, система оборотного водоснабжения и очистки воды

Сушка горячим воздухом

Температура 70°. 80° С

Автоматизированная зачистка торцов муфт, считывание маркировки

Данные считывания передаются
в АСУ НКТ

Установка механической зачистки

Механическая зачистка внутренней поверхности труб

Скорость вращения труб
80 — 100 об/мин

Контроль шаблоном согласно ГОСТ633-80

Установка шаблонирования с автоматическим определением длины забракованных участков

Дефектоскопия и сортировка по группам прочности, автоматическое нанесение технологической маркировки

Контролируемые параметры: сплошность материала трубы, толщинометрия; разбраковка труб и муфт по группам прочности, определение границ дефектных участков трубы

Автоматизированная линия дефектоскопии, с системой “Уран- 2000М”, «Уран-3000».
Автоматический маркиратор с промышленным струйным принтером.

М кр до 600 кГм

Автоматическая отрезка дефектных участков трубы

Отрезка биметаллической пилой
2465 х 27 х 0,9 (мм)

Станок ленточно-отрезной
с механизацией

Нарезка резьбы по ГОСТ 633-80

Токарный станок специализированный трубонарезной типа РТ (тип станка уточняется с Заказчиком)

Контроль геометрии резьбы

Контролируются геометрические параметры резьбы согласно ГОСТ, сортировка «годен-брак»

Навертывание новых муфт

С электронным контролем крутящего момента

Давление 30,0 МПа

Сушка горячим воздухом

Температура 70°. 80° С

Измерение длины трубы

Измеряется длина труб, общая длина в пакете, число труб

Установка измерения длины

Нанесение клейма вдавливанием, до 20 знаков на торце муфты

Установка клеймения с программным управлением

Установка транспортных заглушек на резьбы

Конструкция заглушек определяется Заказчиком

Формирование пакетов труб заданного количества или длины с сортировкой по группам прочности

Количество и длина труб определяется установкой п.14

Стеллаж с накопителями

Ведение учета выпуска и паспортизации НКТ

Присвоение идентификационных номеров трубам, ведение компьютерных паспортов

Система АСУ НКТ и паспортизации

Ремонт особо загрязненных НКТ (вводятся дополнительные операции перед операцией п.1)

Предварительная очистка труб с любой степенью загрязненности

Выдавливание нефтепарафинов при помощи штанги. Температура нагрева трубы 50°

Установка предварительной очистки НКТ с индукционным нагревом

2. Твердые солевые отложения

2.1. Предварительная очистка внутренней поверхности труб от солевых отложений ударно-вращательным методом

Рабочий инструмент — буровая коронка, ударник

Установка предварительной очистки внутренней поверхности труб

2.2. Чистовая мойка труб

Окончательная очистка внутренней поверхности трубы спрейерным способом. Давление воды — до 80 МПа.

Установка мойки и чистовой очистки труб

Чистовая мойка отвернутых муфт горячим моющим раствором

Температура 60°. 70° С

Установка механизированной мойки

Механическая очистка резьбы

Частота вращения щетки — до 6000 об/мин предусмотрена подача СОЖ

Полуавтоматическая установка очистки резьбы

Контроль геометрии резьбы

Контролируются геометрические параметры резьбы согласно ГОСТ, сортировка «годен-брак»

Зачистка торца муфты, удаление старой маркировки

Глубина удаляемого слоя — 0,3 … 0,5 мм

Термодиффузионное цинкование с частичным восстановлением размеров резьбы

Обработка в печи с цинкосодержащей смесью (толщина слоя — 0,02 мм, температура -340 — 450 °С, время — 3-4 час.) Промывка, пассивирование, сушка горячим воздухом (температура — 50° . 60 °С)

Барабанная печь, ванны, калориферная сушилка

* — по согласованию с Заказчиком поставляется оборудование на давление до 70 МПа.

** — группа прочности муфт определяется на автоматизированной линии дефектоскопии НКТ или на отдельной установке, поставляемой по согласованию с Заказчиком.

Источник

Технологический процесс ремонта насосно-компрессорных труб

Применение насосно-компрессорных труб в процессе эксплуатации нефтяных, газовых, нагнетательных и водозаборных скважин. Расчет экономического эффекта внедрения оборудования. Технологический процесс ремонта на пункте пропарки насосно-компрессорных труб.

Рубрика	Производство и технологии
Вид	дипломная работа
Язык	русский
Дата добавления	23.09.2017
Размер файла	727,5 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http: //www. allbest. ru/

1. Техническая часть

1.1 Назначение, техническая характеристика НКТ

Насосно-компрессорные трубы (НКТ) применяются в процессе эксплуатации нефтяных, газовых, нагнетательных и водозаборных скважин для транспортировки жидкостей и газов внутри обсадных колонн, а также для ремонтных и спускоподъемных работ.

Трубы НКТ соединяются между собой при помощи муфтовых резьбовых соединений.

Резьбовые соединения насосно-компрессорных труб обеспечивают:

— проходимость колонн в стволах скважин сложного профиля, в том числе в интервалах интенсивного искривления;

— достаточную прочность на все виды нагрузок и необходимую герметичность соединений колонн труб;

— требуемую износостойкость и ремонтопригодность.

Насосно-компрессорные трубы изготавливаются в следующих исполнениях и их комбинациях:

— с высаженными наружу концами по ТУ 14-161-150-94, ТУ 14-161-173-97, АРI 5СТ;

— гладкие высокогерметичные по ГОСТ 633-80, ТУ 14-161-150-94, ТУ 14-161-173-97;

— гладкие с узлом уплотнения из полимерного материала по ТУ 14-3-1534-87;

— гладкие, гладкие высокогерметичные с повышенной пластичностью и хладостойкостью по ТУ 14-3-1588-88 и ТУ 14-3-1282-84;

— гладкие, гладкие высокогерметичные и с высаженными наружу концами коррозионностойкие в активных сероводородсодержащих средах, имеющие повышенную коррозионную стойкость при солянокислой обработке и являющиеся хладостойкими до температуры минус 60°С по ТУ 14-161-150-94, ТУ 14-161-173-97.

По требованию заказчика трубы с узлом уплотнения из полимерного материала могут изготавливаться с повышенной пластичностью и хладостойкостью. По соглашению сторон трубы могут изготовляться коррозионностойкими для сред с низким содержанием сероводорода.

Условный наружный диаметр: 60; 73; 89; 114мм

Наружный диаметр: 60,3; 73,0; 88,9; 114,3мм

Толщина стенки: 5,0; 5,5; 6,5; 7,0мм

Группы прочности: Д, К, Е

Насосно-компрессорные трубы гладкие и муфты к ним диаметром 73 и 89мм поставляются с треугольной резьбой (10 ниток на дюйм) или трапециидальной (НКМ, 6 ниток на дюйм) резьбой.

Насосно-компрессорные трубы гладкие и муфты к ним диаметром 60 и 11 мм поставляются с треугольной резьбой.

Исполнение А: 9,5 — 10,5м.

Исполнение Б: 1 группа: 7,5 — 8,5м; 2 группа: 8,5 — 10м.

По требованию трубы могут изготовляться — до 11,5м.

Для выпуска насосно-компрессорных труб используются бесшовные горячедеформированные трубы.

Перед нарезкой резьбы, насосно-компрессорные трубы проверяются магнитоиндукционным прибором неразрушающего контроля.

Геометрические размеры, масса труб по ГОСТ 633-80. По требованию заказчика трубы могут изготовляться с отличительной маркировкой групп прочности труб по ТУ 14-3-1718-90. Проводятся обязательные испытания: на сплющивание, на растяжение, гидродавление.

Трубы могут также изготовляться по следующим ТУ:

ТУ 14-161-150-94, ТУ 114-161-173-97, АРI 5СТ. Трубы насосно-компрессорные и муфты к ним сероводородостойкие и хладостойкие. Трубы имеют повышенную стойкость к коррозионному разрушению при солянокислотной обработке скважин и являются хладостойкими до температуры минус 60С. Трубы изготовляются из стали марок: 20; 30; ЗОХМА. Испытания: на растяжение, на ударную вязкость, на твёрдость, гидроиспытание, сульфидное коррозионное растрескивание в соответствии с NACE TM 01-77-90.

ТУ 14-161-158-95. Трубы насосно-компрессорные типа НКМ и муфты к ним с усовершенствованным узлом уплотнения. Трубы гладкие, высокогерметичные типа НКМ и муфты к ним с усовершенствованным узлом управления, применяемые для эксплуатации нефтяных и газовых скважин. Группа прочности Д. Методы испытаний по ГОСТ 633-80.

ТУ 14-161-159-95. Трубы насосно-компрессорные и муфты к ним в хладостойком исполнении. Трубы гладкие, высокогерметичные группы прочности Е, предназначены для обустройства газовых месторождений северных районов Российской Федерации. Испытания: на растяжение, на ударную вязкость. Остальные методы испытаний по ГОСТ 633-80.

API 5CT групп: H40, J55, N80, L80, C90, C95, T95, P110 с нанесением монограммы (лиц. 5CT-0427).

Таблица 1 Насосно-компрессорные стальные трубы ГОСТ 633-80 — Сортамент

Условный наружный диаметр, мм

Наружный диаметр, мм

Толщина стенки, мм

1 группа — 7,5 — 8,5

2 группа — 8,5 — 10

Таблица 2 Насосно-компрессорные трубы. Механические свойства

Временное сопротивление, Н/мм2 (min)

Предел текучести, Н/мм2

Относительное удлинение, % (min)

1.2 Устройство и применение НКТ

Конструктивно насосно-компрессорные трубы представляют собой непосредственно трубу и муфту, предназначенную для их соединения. Также существуют конструкции безмуфтовых насосно-копрессорных труб с высаженными наружу концами.

Рис. 1 Гладкая высокогерметичная труба и муфта к ней — (НКМ)

Рис. 2 Гладкая насосно-компрессорная труба и муфта к ней

Рис.3 Насосно — компрессорная труба с высаженными наружу концами и муфта к ней- ( В )

Рис.4 Насосно — копрессорные трубы безмуфтовые с высаженными наружу концами — НКБ

Рис. 5 Примеры соединения труб НКТ зарубежного производства

1.3 Применение НКТ

Насосно-компрессорные трубы (НКТ) применяются в газовой и нефтяной промышленности. Трубы НКТ достаточно широко применяются при создании нефтяных и газовых скважин, а кроме того, для транспортировки жидкообразных и газообразных веществ, а также для спуско-подъемных и ремонтных работах. Главной особенностью эксплуатации таких труб являются достаточно жесткие условия, наличие серьезных механических нагрузок, а также воздействие разнообразных агрессивных сред. НКТ трубы в процессе эксплуатации постоянно подвергаются вредному воздействию эрозии и коррозии.

Наиболее распространённое применение НКТ в мировой практике нашло при штанговом насосном способе добычи нефти, который охватывает более 2/3 общего действующего фонда.

В России станки-качалки выпускаются по ГОСТ 5866-76, устьевые сальники — по ТУ 26-16-6-76, НКТ — по ГОСТ 633-80, штанги — по ГОСТ 13877-80, скважинный насос и замковые опоры — по ГОСТ 26-16-06-86.

Возвратно-поступательное движение плунжера насоса, подвешенного на штангах, обеспечивает подъем жидкости из скважины на поверхность. При наличии парафина в продукции скважины на штангах устанавливают скребки, очищающие внутренние стенки НКТ. Для борьбы с газом и песком на приеме насоса могут устанавливаться газовые или песочные якоря.

Рис. 1.3 Скважинная штанговая насосная установка (УСШН)

Скважинная штанговая насосная установка (УСШН) состоит из станка-качалки 1, оборудования устья 2, колонны НКТ 3, подвешенных на планшайбе, колонны насосных штанг 4, штангового насоса вставного 6 или невставного 7 типа. Вставной насос 6 крепится в трубах НКТ с помощью замковой опоры 5. Скважинный насос спускается под уровень жидкости.

1.4 Характерные отказы НКТ

Одной из характерных особенностей современной нефтегазодобычи является тенденция к ужесточению режимов эксплуатации скважинного оборудования, в том числе и трубных колонн. Трубы нефтяного сортамента, прежде всего насосно-компрессорные (НКТ) и нефтепроводные, в процессе эксплуатации особенно интенсивно подвергаются коррозионно-эрозионному воздействию агрессивных сред и различным механическим нагрузкам.

По данным промысловой статистики, доступным на сегодняшний день, количество аварий с НКТ в ряде случаев достигает 80% от общего числа аварий скважинного оборудования. При этом затраты на ликвидацию неблагоприятных последствий коррозионных разрушений составляют до 30% от затрат на добычу нефти и газа.

Рис. 1.4 Распределение отказов с НКТ по видам

В большинстве случаях «доминирующими» — порядка 50%, являются отказы НКТ, связанные с резьбовым соединением (разрушение, потеря герметичности и т.д.). По данным Американского нефтяного института (API) по причине разрушения резьбовых соединений количество аварий НКТ составляет 55%. На рис..3.4 представлена диаграмма распределения отказов с НКТ по видам.

Это свидетельствует об актуальности проблемы повышения коррозионной стойкости и долговечности труб нефтяного сортамента. Приобретая насосно-компрессорные трубы (НКТ), потребитель, главным образом, интересуется их сроком службы, способностью противостоять воздействию эксплуатационной среды. При этом большое значение уделяется резьбовому соединению — паре «труба-муфта».

Обрывы труб по резьбе и телу происходят вследствие:

— несоответствия используемых труб условиям эксплуатации;

— неудовлетворительного качества труб;

— повреждения резьбы из-за отсутствия предохранительных элементов;

— применения несоответствующего или неисправного оборудования и инструмента;

— нарушения технологии проведения спуско-подъемных операций или износа резьбы при многократном свинчивании — развичивании;

— усталостного разрушения по последней нитке резьбы, находящейся в сопряжении;

— применения в колонне элементов или соединений, не соответствующих техническим условиям и стандартам;

— действия определенных усилий и факторов, обусловленных особенностями способа эксплуатации скважин (вибрацией колонны, истиранием ее внутренней поверхности штангами и т.п.).

Для скважин, оборудованных электропогружными установками, наиболее часто встречающимися авариями является срыв резьбового соединения в нижней части колонны НКТ, испытывающей воздействие работающего агрегата.

Для предотвращения указанных аварий рекомендуется тщательно крепить резьбовые соединения труб, находящихся в нижней трети колонны, а также использовать в этой части лифта трубы с высаженными наружу концами, крутящий момент для свинчивания которых в среднем в два раза превышает момент свинчивания для гладких труб.

Для фонтанного и глубинно-насосного способов добычи наиболее характерна аварийность с трубами в верхних интервалах лифтов как наиболее нагруженных. В первом случае это связано с раскачиванием подвески при прохождении газовых пачек и значительными растягивающими нагрузками от массы колонны, а во втором — с периодическим удлинением колонны и большими растягивающими усилиями.

Для предотвращения данных аварий рекомендуется в верхних интервалах лифтов использовать гладкие НКТ повышенных групп прочности или применять трубы с высаженными наружу концами.

Негерметичность резьбовых соединений под воздействием внешнего и внутреннего давления может быть вызвана следующими причинами:

— повреждением или износом резьбы;

— нарушением технологии проведения спуско-подъемных операций;

— применением труб, не соответствующих условиям эксплуатации и способу добычи;

— неправильным выбором смазки.

Обрыв труб и их негерметичность могут быть вызваны коррозией: точечной коррозией внутренней и наружной поверхности, коррозионным и сульфидным растрескиванием под напряжением и т.д. Рациональные способы борьбы с коррозией глубинного оборудования выбирают в зависимости от конкретных условий эксплуатации месторождений.

1.5 Характеристика цеха по обслуживанию и ремонту НКТ

Оборудование цеха по обслуживанию и ремонту НКТ обеспечивает полный цикл ремонта и восстановления насосно-компрессорных труб с повышением ресурса их работы.

— линии мойки и дефектоскопии;

— установка механической очистки;

— станки для нарезания резьбы;

— установки измерения длины и клеймения;

— транспортно-накопительная система и сортировка НКТ;

— установка для отрезки дефектных участков труб;

— автоматическая система учета выпуска и паспортизации труб «АСУ-НКТ»;

— оборудование для ремонта и восстановления муфт.

Общие технические характеристики цеха:

Расчетная производительность, труб/час до 30

Условный диаметр НКТ по ГОСТ 633-80, мм60,3; 73; 89;

Длина НКТ, мм5500 . 10500

Таблица 3 Основные технологические операции по обслуживанию и ремонту НКТ

Источник

Технологический процесс ремонта труб нкт

Диагностика и ремонт НКТ

Ресурсосберегающий ремонт НКТ это:

Экономический эффект ремонта НКТ по ресурсосберегающей технологии НТС:

Стационарные и передвижные комплексы по ремонту НКТ