Мировой опыт применения колонн гибких труб. Материалы, применяемые для изготовления колонны и технология изготовления гибкой трубы. Основные принципы конструирования агрегата с использованием колонн гибких труб, их устройство и требование к конструкции.
Аннотация к работе
Агрегаты с использованием колонн гибких труб и их устройство 3.5 Агрегаты, смонтированные на серийных автомобильных и тракторных шасси 3.6 Агрегаты, смонтированные на прицепах (полуприцепах)Колтюбинговые технологии (от coiled tubing - «намотанная труба») основаны на применении гибких непрерывных труб вместо традиционных буровых труб и насосно-компрессорных труб (НКТ) при внутрискважинных работах: капитальном ремонте (в т.ч. при гидроразрыве пластов), бурении, геофизических исследованиях. Первым опытом применения непрерывной гибкой металлической трубы для подземного ремонта и добычи пластовой жидкости можно считать использование установки погружного электроцентробежного насоса, разработанной под руководством Н.В. Богданова. Данное техническое решение имеет много положительных сторон, но в контексте рассматриваемого вопроса важно одно - колонна непрерывных металлических труб использовалась для операций подземного ремонта скважин (ПРС). Бурное развитие техники и технологии с использованием колонны гибких труб обусловлено следующими их преимуществами: а) при исследовании скважин: - обеспечение возможности доставки приборов в любую точку горизонтальной скважины; сокращается время проведения спускоподъемных операций за счет исключения свинчивания (развинчивания) резьбовых соединений колонны труб;Впервые массовое использование гибких труб большой длины было осуществлено при проведении операции по форсированию Ла-Манша при высадке союзных войск во Франции во время второй мировой войны. Для обеспечения снабжения войск горючим было развернуто 23 нитки трубопроводов по дну пролива: 6 трубопроводов были стальными с внутренним диаметром 76,2 мм, а остальные имели композиционную конструкцию - внутри слой из свинца, снаружи стальная оплетка. Каждая секция, в свою очередь, состояла из сваренных встык труб длиной 6,1 м. Трубы диаметром 33,4 мм с толщиной стенки 4,4 мм сваривали в атмосфере инертного газа встык из 15 кусков. Технологию создания гибких труб все время совершенствовали и отрабатывали, но только к концу 70-х годов их качество стало соответствовать требованиям, необходимым для проведения работ на нефтепромыслах. гибкий труба колонна агрегатВ настоящее время большинство гибких труб изготавливают из стали обычной малоуглеродистой, низколегированной и нержавеющей. Небольшое количество труб производят и из других металлов, например, сплавов титана. К малоуглеродистым относится сталь А-66 типа 4 со следующим химическим составом: Таблица № 1 Эта сталь характеризуется следующими прочностными и деформационными показателями: Таблица № 2 Улучшение прочностных показателей трубы может быть достигнуто за счет использования высокопрочных низколегированных сталей, подвергаемых термообработке, включающей закалку и отпуск.В 1989 г. в производство были внедрены цельнопрокатные трубы с минимальным количеством поперечных швов. В результате дефекты, связанные с образованием свищей, сократились до минимума. Например, компания "Quality Tubing Inc." контролирует качество каждого сварного шва, присваивает ему соответствующий идентификационный номер и в случае потери герметичности выплачивает страховую сумму для устранения дефекта. Технология изготовления труб из малоуглеродистых и низколегированных сталей состоит из следующих этапов: а) вначале из рулонов тонколистовой стали необходимой толщины вырезают непрерывные ленты, ширина которых соответствует длине окружности образующей готовой трубы. в) полученную стальную ленту направляют в трубопрокатный стан, где она проходит между валками, формирующими из нее трубу.К параметрам режима их работы следует отнести минимальный диаметр барабана Dб или направляющих, на которых происходит изгиб труб, давление технологической жидкости рж в трубе, ее диаметр dtp и толщину стенки dtp, а также максимальную глубину спуска КГТ. При этом изменяются давление технологической жидкости, прокачиваемой через трубы, температуры окружающей среды и жидкости и т.д. Существенное влияние на интересующие показатели оказывают также срок и условия хранения трубы до ввода ее в эксплуатацию. Результаты испытаний, проведенных специалистами фирмы "Bowen Tools, Inc.", следующие (рисунок 1): при отсутствии давления трубы, изготовленные из материала с пределом упругости 70 МПА, выдерживают 200 циклов нагружения, а при внутреннем давлении 35 МПА в тех же условиях - 40 циклов. Кроме того, существенное влияние на долговечность оказывает толщина стенки трубы, что подтверждается материалами фирмы "Bowen Tools, Inc.", специалисты которой ввели единицу нагружения колонны труб - один цикл давления [Pressure Cecle Unit (PCU)], являющуюся величиной, эквивалентной одному полному циклу спуска и подъема колонны при внутреннем давлении 14 МПА.Повышение долговечности колонны гибких труб обеспечивается двумя путями - улучшением качества их производства и грамотной эксплуатацией при проведении работ. Под грамотной эксплуатацией КГТ подразумевается ведение учета режимов эксплуатации отдельных участков колонны, в час
План
Содержание
1. Понятие колтюбинговые технологии
2. Колонна гибких труб
2.1 Мировой опыт применения колонн гибких труб
2.2 Материалы, применяемые для изготовления колонны
2.3 Технология изготовления гибкой трубы
2.4 Разрушения гибких труб и основные результаты их эксплуатации