Трубы для скважин ТУ 14-3-1831-92 — обсадные и насосно-компрессорные трубы с повышенной герметичностью резьбовых соединений
Трубы для скважин ТУ 14-3-1831-92 — это сортамент бесшовных горячедеформированных труб, предназначенных для крепления нефтяных, газовых и геологоразведочных скважин. Технические условия регламентируют выпуск обсадных труб с трапецеидальной резьбой повышенной герметичности, а также насосно-компрессорных труб с высокогерметичными соединениями. Ключевое отличие данной продукции от труб общего назначения — ужесточённые требования к геометрической точности, качеству поверхности и механическим свойствам металла, что обеспечивает работоспособность колонн в условиях циклических нагрузок, агрессивных сред и высоких пластовых давлений.
Конструктивные особенности и сортамент
По ТУ 14-3-1831-92 изготавливаются трубы наружным диаметром от 60 до 426 мм с толщиной стенки 5–16 мм. Длина труб — от 9,5 до 13,5 м (мерная и немерная с допуском по согласованию). Для соединения применяются резьбы трапецеидального профиля ОТТМ, ОТТГ и их модификации, обеспечивающие натяг по коническим уплотнительным пояскам. Герметичность соединений достигается за счёт металлического контакта гладких уплотнительных поверхностей без применения уплотнительных колец, что критично при эксплуатации в скважинах с высоким газовым фактором.
Механические свойства труб нормируются по группам прочности, установленным API Spec 5CT и ГОСТ 632:
- группа прочности Д (K55) — предел текучести 379–552 МПа, для неглубоких скважин;
- группа прочности Е (N80) — предел текучести 552–758 МПа, для средних глубин;
- группа прочности Л (L80) — ограниченный предел текучести 552–655 МПа, стойкость к сероводороду;
- группа прочности М (P110) — предел текучести 758–965 МПа, для глубоких и высоконапорных скважин.
Технология производства и контроль качества
Трубы изготавливаются из конструкционной легированной стали методом горячей прокатки или прессования с последующей нормализацией или улучшением (закалка + высокий отпуск). Контроль геометрических параметров включает проверку овальности, разностенности и кривизны на каждом конце трубы. Резьбовые соединения контролируются калибрами на полный профиль, а герметичность узла проверяется гидравлическим давлением до 70 МПа в зависимости от диаметра и толщины стенки.
Для повышения коррозионной стойкости и снижения крутящего момента при свинчивании на резьбовую часть наносится фосфатное или цинковое покрытие, а на внутреннюю поверхность — лакокрасочное покрытие, допущенное к применению в нефтегазовой отрасли. Каждая партия труб сопровождается сертификатом качества с указанием фактических механических свойств, химсостава и результатов неразрушающего контроля.
Применение в буровых и эксплуатационных колоннах
Трубы по ТУ 14-3-1831-92 используются при строительстве скважин различного назначения:
- обсадные колонны для кондукторов, промежуточных и эксплуатационных колонн;
- насосно-компрессорные трубы для добычи и закачки рабочих агентов;
- хвостовики и потайные колонны при заканчивании горизонтальных скважин;
- ремонтно-изоляционные работы в существующих скважинах.
Высокая герметичность резьбовых соединений позволяет применять эти трубы в скважинах с аномально высокими пластовыми давлениями, в условиях многократных циклов нагружения при гидроразрыве пласта, а также при температурах до +150 C. Трубы групп прочности Л и Д рекомендуются для сред с содержанием сероводорода до 6 % и углекислого газа до 20 %.
Сравнение характеристик по группам прочности
| Группа прочности | Предел текучести, МПа | Временное сопротивление, МПа | Относительное удлинение, % | Типовое применение |
|---|---|---|---|---|
| Д (K55) | 379–552 | 655 | 24 | Кондукторы, неглубокие скважины |
| Е (N80) | 552–758 | 689 | 18 | Эксплуатационные колонны средних глубин |
| Л (L80) | 552–655 | 655 | 19 | Скважины с HS-содержащей средой |
| М (P110) | 758–965 | 862 | 13 | Глубокие скважины, ГРП |
Условия поставки и приёмки
Трубы поставляются партиями, каждая из которых сопровождается документом о качестве по форме, установленной ТУ. Приёмка осуществляется по наружному осмотру, обмеру, гидроиспытаниям и механическим испытаниям образцов от каждой плавки. Допускается поставка труб с муфтами или без них — тип соединения оговаривается при заказе. Для районов с холодным климатом предусмотрена поставка труб в исполнении ХЛ с гарантией ударной вязкости при температуре до –60 C.
Вопросы и ответы
Какие диаметры труб охватывает ТУ 14-3-1831-92?
Сортамент включает трубы наружным диаметром от 60 до 426 мм с толщиной стенки 5–16 мм. Наиболее востребованные типоразмеры — 114, 146, 168 и 178 мм для обсадных колонн и 73, 89, 102 мм для насосно-компрессорных труб.
Чем отличаются трубы по ТУ 14-3-1831-92 от труб по ГОСТ 632?
ТУ 14-3-1831-92 предъявляет более жёсткие требования к герметичности резьбовых соединений — применяются трапецеидальные резьбы с металлическим уплотнением, тогда как ГОСТ 632 допускает треугольную резьбу с уплотнительными элементами. Также ужесточены допуски на кривизну и овальность.
Какие методы неразрушающего контроля применяются при производстве?
Каждая труба проходит ультразвуковой контроль сплошности по всей длине и магнитопорошковый контроль резьбовой части. Дополнительно выполняется контроль твёрдости на торцах и проверка геометрии резьбы резьбовыми калибрами.
Возможна ли поставка труб с повышенной хладостойкостью?
Да, по согласованию с заказчиком трубы изготавливаются в исполнении ХЛ с нормируемой ударной вязкостью KCV при –60 C. Для этого применяются стали с ограниченным содержанием серы и фосфора и контролируемой микроструктурой.
