Обсадные стальные трубы ТУ 14-3Р-124-2012 — технические характеристики и применение
Обсадные стальные трубы, изготовленные по ТУ 14-3Р-124-2012, представляют собой бесшовный горячедеформированный сортамент, предназначенный для крепления ствола нефтяных и газовых скважин. Технические условия распространяются на трубы с наружным диаметром от 114 до 351 мм, используемые в качестве кондукторов, промежуточных и эксплуатационных колонн. Продукция данного ТУ отличается повышенными требованиями к геометрической точности, герметичности резьбовых соединений и сопротивляемости смятию под действием горного давления.
Ключевое отличие труб по ТУ 14-3Р-124-2012 от общего сортамента ГОСТ 632 — ужесточённый контроль кривизны, овальности и разнотолщинности стенки. Для изготовления применяются низколегированные стали марок 20, 30Г2, 36Г2С, а также стали с ограниченным содержанием серы и фосфора, что обеспечивает стабильную работу в средах с повышенным содержанием сероводорода и углекислого газа. Термообработка — нормализация или закалка с высоким отпуском — формирует структуру, гарантирующую ударную вязкость при отрицательных температурах до –60 C.
Конструктивные особенности и типы соединений
Трубы поставляются с высаженными концами или без высадки, с резьбой трапецеидального или треугольного профиля. Для герметизации используются уплотнительные элементы металл-металл, что исключает применение уплотнительных колец в большинстве типоразмеров. Резьбовые соединения выполняются по ГОСТ 632 или по фирменным профилям, обеспечивающим повышенную усталостную прочность при знакопеременных нагрузках в процессе спуско-подъёмных операций.
Сортамент включает исполнения:
- с короткой резьбой (ОТТМ, ОТТГ) для промежуточных колонн;
- с длинной резьбой повышенной герметичности для эксплуатационных колонн;
- с высокогерметичными соединениями типа «премиум» для скважин с аномально высокими пластовыми давлениями;
- трубы с высаженным наружу концом для увеличения прочности соединения на растяжение.
Механические свойства и контроль качества
Каждая партия труб проходит испытания на растяжение, сплющивание, загиб и гидроиспытание внутренним давлением. Контроль ударной вязкости проводится на образцах с V-образным надрезом при температуре –40 C. Для труб, предназначенных для работы в условиях многолетнемёрзлых пород, дополнительно регламентируется ударная вязкость при –60 C. Сплошной ультразвуковой контроль выявляет несплошности глубиной более 5 % от номинальной толщины стенки.
| Наружный диаметр, мм | Толщина стенки, мм | Группа прочности | Предел текучести, МПа | Испытательное давление, МПа |
|---|---|---|---|---|
| 114,3 | 6,9–8,6 | Д | 379 | 30,0 |
| 146,1 | 7,7–10,7 | К | 490 | 25,0 |
| 168,3 | 8,9–12,1 | Е | 552 | 22,5 |
| 244,5 | 8,9–12,7 | Л | 655 | 18,0 |
Области применения в буровых работах
Трубы ТУ 14-3Р-124-2012 востребованы при строительстве скважин глубиной до 6500 м, включая горизонтальные участки с большим отходом от вертикали. Их применяют для:
- крепления кондуктора в интервалах неустойчивых пород;
- изоляции водоносных горизонтов и зон поглощения бурового раствора;
- обустройства добывающих и нагнетательных скважин на нефтяных и газовых месторождениях;
- оснащения геотермальных скважин с температурой флюида до 150 C;
- ремонтно-изоляционных работ при восстановлении герметичности старого фонда.
При выборе труб учитывают совместное действие растягивающих нагрузок от собственного веса колонны, наружного смятия от давления горных пород и внутреннего давления при опрессовке. Расчёт на прочность ведётся по методикам API Bulletin 5C3 с учётом коэффициента запаса, который для труб данного ТУ принимается не ниже 1,25 по смятию и 1,5 по внутреннему давлению.
Маркировка и приёмо-сдаточная документация
Маркировка наносится на наружную поверхность трубы на расстоянии 300–500 мм от муфты и содержит товарный знак предприятия, условный диаметр, толщину стенки, группу прочности, номер плавки и номер трубы. Каждая партия сопровождается сертификатом качества с указанием фактических результатов механических испытаний и данных гидроиспытания. Допускается поставка труб с защитными кольцами на резьбе, предохраняющими профиль от повреждений при транспортировке и хранении.
Вопросы и ответы
Какие группы прочности предусмотрены ТУ 14-3Р-124-2012?
Технические условия охватывают группы прочности Д, К, Е, Л, М с пределом текучести от 379 до 758 МПа. Выбор группы определяется проектной глубиной скважины и величиной ожидаемых пластовых давлений.
Чем отличаются трубы ТУ 14-3Р-124-2012 от труб по ГОСТ 632?
ТУ 14-3Р-124-2012 устанавливает более жёсткие допуски на кривизну (не более 1 мм на 1 м длины) и овальность, а также расширенный диапазон толщин стенок для каждого диаметра. Дополнительно регламентируется ударная вязкость при отрицательных температурах.
Применяются ли трубы данного ТУ в скважинах с сероводородом?
Да, при условии заказа исполнения с ограничением содержания серы не более 0,010 % и фосфора не более 0,020 %. Такие трубы проходят дополнительный контроль твёрдости и испытания на стойкость к сульфидному растрескиванию по методу NACE TM0177.
Какая максимальная глубина спуска колонны допускается?
Предельная глубина зависит от диаметра, толщины стенки и группы прочности. Для труб диаметром 146,1 мм группы прочности Л с толщиной стенки 10,7 мм расчётная глубина спуска составляет порядка 5200 м при коэффициенте запаса на растяжение 1,75.
