Нефтегазовые трубы ГОСТ 7909-56: бесшовные обсадные и насосно-компрессорные трубы
ГОСТ 7909-56 распространяется на бесшовные стальные трубы, применяемые в нефтяной и газовой промышленности для обсадки скважин, монтажа насосно-компрессорных колонн и транспортировки пластовых флюидов. Стандарт регламентирует сортамент, предельные отклонения по наружному диаметру и толщине стенки, механические свойства металла и методы испытаний. Трубы изготовляют из углеродистой и легированной стали горячей деформацией на прошивных станах с последующей прокаткой на непрерывных или редукционных агрегатах.
Сортамент и геометрические параметры
Наружный диаметр труб по ГОСТ 7909-56 охватывает диапазон от 33 до 426 мм, толщина стенки — от 3,5 до 20 мм. Длина немерных труб составляет 4–12 м, мерная и кратная мерной — с припуском на резку до 100 мм. Кривизна на любом участке не превышает 1,5 мм на 1 м длины. Овальность и разностенность нормируются в пределах допусков, обеспечивающих проходимость шаблона при спуске колонны в скважину.
Предельные отклонения по наружному диаметру зависят от типоразмера: для труб до 114 мм включительно допуск составляет 1 %, для труб свыше 114 мм — от +1,25 % до –1,0 %. Толщина стенки контролируется с допуском от +12,5 % до –15 %. Такая точность необходима для расчёта колонн на прочность при осевых нагрузках и внутреннем давлении.
Марки стали и механические свойства
Для производства труб по ГОСТ 7909-56 применяют углеродистые стали марок 10, 20, 35, 45, а также легированные стали 30ХГСА, 38Х2МЮА, 40Х. Выбор марки определяется условиями эксплуатации: наличием сероводорода, пластовым давлением, температурой и агрессивностью среды.
- Сталь 10 — для труб обсадных колонн с умеренными нагрузками, предел текучести не менее 210 МПа.
- Сталь 20 — для насосно-компрессорных труб, работающих при температуре до 350 C.
- Сталь 35 — для труб с повышенной прочностью, применяемых в нагнетательных скважинах.
- Сталь 45 — для труб, воспринимающих знакопеременные нагрузки при бурении.
- Сталь 30ХГСА — для труб в сероводородсодержащих средах с твёрдостью не более HRC 22.
- Сталь 38Х2МЮА — для труб, эксплуатируемых в условиях абразивного износа и высоких давлений.
Типовые размеры и применение
| Наружный диаметр, мм | Толщина стенки, мм | Марка стали | Предел текучести, МПа | Область применения |
|---|---|---|---|---|
| 73 | 5,5 | 20 | 245 | Насосно-компрессорные трубы |
| 89 | 6,5 | 35 | 315 | Обсадные колонны |
| 114 | 7,0 | 45 | 355 | Нагнетательные скважины |
| 146 | 8,5 | 30ХГСА | 685 | Серосодержащие среды |
| 168 | 10,0 | 38Х2МЮА | 835 | Высоконапорные скважины |
Испытания и контроль качества
Трубы подвергаются гидравлическому испытанию давлением, рассчитанным по формуле с учётом диаметра и толщины стенки, но не менее 10 МПа. Для труб из легированных сталей проводится контроль макро- и микроструктуры, проверка на отсутствие флокенов и неметаллических включений. Ударная вязкость определяется при температуре –40 C для северного исполнения. Резьбовые соединения контролируются калибрами, герметичность муфтовых соединений проверяется на стенде.
Условия эксплуатации и монтажа
Нефтегазовые трубы ГОСТ 7909-56 применяются в составе бурильных колонн, обсадных колонн, насосно-компрессорных труб и трубопроводов обвязки устья скважины. При спуске колонны в наклонно-направленных скважинах учитывается изгибающий момент и контактное давление на стенки. Для труб в сероводородных средах ограничивается твёрдость и содержание углерода. Сварка труб допускается только с предварительным и сопутствующим подогревом, с последующей термообработкой стыка.
Вопросы и ответы
Какие марки стали применяются для труб по ГОСТ 7909-56?
Используют углеродистые стали 10, 20, 35, 45 и легированные 30ХГСА, 38Х2МЮА, 40Х. Выбор зависит от агрессивности среды и нагрузок.
Какой максимальный наружный диаметр труб по ГОСТ 7909-56?
Стандарт охватывает трубы наружным диаметром до 426 мм включительно с толщиной стенки до 20 мм.
Проводится ли гидравлическое испытание труб?
Да, каждая труба подвергается гидроиспытанию давлением не менее 10 МПа, рассчитанным по типоразмеру.
Можно ли сваривать трубы из стали 30ХГСА?
Сварка возможна с предварительным подогревом до 200–250 C и последующей термообработкой стыка для предотвращения трещин.
