Меню

Диаметры обсадных труб в нефтяных скважинах

Обсадные трубы для бурения скважин на воду


Техническая характеристика обсадных труб

Число типоразмеров обсадных труб при гидрогеологическом бурении определяется в основном степенью устойчивости стенок скважины и необходимостью изоляции отдельных водоносных горизонтов. При бурении поисковых и картированных неглубоких скважин на воду применяют обсадные трубы диаметром 108,127 и 146 ниппельного соединения геологоразведочного стандарта по ГОСТ 6238—77.

Крепление глубоких разведочных и эксплуатационных (водозаборных) скважин выполняется трубами нефтяного сортамента с муфтовым соединением. Практикуется также безрезьбовое соединение труб на электросварке, выполняемое непосредственно на устье скважины, что значительно облегчает процесс обсадки ввиду гладкоствольности колонны; при извлечении трубы отрезают.

При бурении скважин на воду минеральные и термальные получили распространение трубы из нержавеющей стали — бесшовные, коррозионностойкие, например марки 10X171113М2Т, 12Х18Н9, 12Х18Н10Т.

Для повышения ресурса работы выполняют футеровку — покрытие внутренней поверхности слоем полиэтилена.

Сортамент нефтяных обсадных труб

Сортамент нефтяных обсадных труб по ГОСТ 632—80 приведен в табл. 7.59.

Принадлежности к обсадным трубам

Забивной башмак (табл. 7.60) предназначен для предохранения нижнего резьбового конца колонны обсадных труб от смятия.

Таблица 7.60. Параметры забивных башмаков и головок

Диаметр обсадных труб, мм Забивные башмаки Диаметр Забивные головки резьбовые
Диаметр, мм Высота, мм Масса, кг труб, мм Высота, мм Масса, кг
168 192 175 11 325 94
219 243 225 19 426 210
273 294 325 30 473 256
325 346 325 44 680 225 412
377 396 360 57
426 447 400 77

Забивной снаряд (рис. 7.92, в) предназначен для принудительного погружения колонны обсадных труб в скважину. Нижняя хвостовая часть груза служит для увеличения его массы и двигается в отверстии забивной головки. Масса снаряда 950 кг.

Выбивной снаряд (рис. 7.92, д) применяется при извлечении обсадных труб ударами из неглубоких скважин. Выбивание выполняется резкими подъемами штанги с кольцом вверх с помощью лебедки станка.

В целях повышения удобства использования инструмента ВИТРом разработан облегченный инструмент из титанового сплава (хомуты, ключи, элеваторы).

Хомут (рис. 7.92, б, табл. 7.61) применяется для спуска и подъема колонны обсадных труб с упором под муфту и для поддержания колонны на весу с захватом в любом месте трубы.

Таблица 7.61. Основные размеры и масса хомутов

Диаметр обсад­ных труб, мм Ширина, мм Высота, мм Масса, кг
Стальные Из титанового сплава (ВИТР)
168 640 150 41
219 680 150 43 26
273 750 200 65 28
325 800 200 70 34
377 850 200 75 38
426 900 200 81 40
478 950 250 91 44
529 1000 250 131
680 1100 250 147
720 1200 250 157
820 1300 250 178

Элеватор корпусной предназначен для спуска и подъема колонны обсадных труб с упором под муфту. Используются элеваторы нефтяного сортамента типа КМ и ЭК с подвесом за штопоры (рис. 7.92, а). Их недостаток — излишняя масса, так как они рассчитаны на грузоподъемность нефтяных установок. Облегченные элеваторы для гидрогеологического бурения рассчитаны на грузоподъемность 200 кН.

Ключи (рис. 7.91, ж, и, табл. 7.62, 7.63) трубные, цепные и шарнирные предназначены для ручного свинчивания и развинчивания..

Таблица 7.62. Техническая характеристика ключей цепных для обсадных труб

Источник

Как выбирают обсадные трубы для нефтяных скважин?

Обсадные трубы для скважин (нефтяных, подающих воду на загородный участок и любых других) изготавливаются в соответствии с Государственным стандартом 632–80.

Трубки для добычи нефти: обсадные, для скважин с резьбовыми соединениями

Обсадные трубки предотвращают такие негативные последствия работы подобных трубопроводных изделий:

  • деформация стенки скважины;
  • смещение пластов;
  • деформация нефтедобывающего оборудования;
  • остановка транспортировки нефтяных продуктов.

Обсадные варианты труб обязательно нужны для добычи нефти

Обсадные трубопроводные элементы имеют диаметр, равный 114—508 миллиметров (мм), а толщина трубных стенок составляет 5–16 мм.

Подобные трубопроводные изделия изготавливают по конкретным нормативным документам:

  • ГОСТ 632–80,
  • Ту 14–3р-76–2004,
  • Ту 14–3р-29–2007 и др.

Во время добычи чёрного золота в качестве обсадных применяют 2 типа трубопроводных изделий:

  1. трубки, которые имеют двухстороннюю нарезанную трубную резьбу;
  2. трубопроводные элементы, которые оснащены резьбой под муфту;
  3. трубы, имеющие безмуфтовые раструбные соединения.

Нужно иметь в виду специфику применения обсадной трубы — в подобной ситуации монтажники обращают внимание на минимальный внешний диаметр раструбов и муфт, который практически равен внешнему диаметру трубопроводного изделия.

Бурильные трубы нефтяного сортамента: диаметр, производство, размеры, вес, ГОСТ

Для того чтобы пробурить скважину, нефтяники используют бурильные трубы. Бурение скважин заключается в том, что бурильное трубное изделие передаёт вращающий момент с буровой установки на резцы, которые бурят землю, различные породы или скалы. Бурильные утяжелённые трубы выдерживают максимальное давление при добыче черного золота.

Бурильные трубы должны быть максимально прочными

Читайте также:  Трубы протект sdr что такое sdr

Бурильные трубопроводные изделия изготавливают по таким техническим документам:

  • ГОСТ Р 50278–92,
  • Ту 14-161-175-98,
  • Ту 14–3р-76–2004 и др.

Буровые трубы имеют внешний диаметр, равный 60,3–139,7 мм, а толщина трубной стенки равна 7,1–10,5 мм.

Утяжелённые бурильные трубы имеют такие технические особенности:

  1. такие трубопроводные изделия являются бесшовными трубами;
  2. в процессе изготовления рабочие оснащают бурильные трубы наваренным замком;
  3. сварные швы должны быть ровными — без дефектов. Подобные швы выводят трубопроводное изделие за пределы максимального допуска по диаметру;
  4. сварные трубные швы подвергаются термообработке — рабочие закаливают их;
  5. сварное трубопроводное соединение производители проверяют не только на качество шва, но и на изгиб.

Суровость требований понятна если от трубопроводного изделия отвалился замок, то это приводит к остановке оборудования — при извлечении из скважины буровой установки или при бурении ещё 1 скважины.

Общая схема буровой установки не так проста, как кажется

Буровая установка состоит из таких компонентов:

  • 1 – бурильная вышка;
  • 2 – бурильные насосы;
  • 3,4 – обсадные и буровые трубы;
  • 5 – турбобур;
  • 6 – долото;
  • 7 – ротор;
  • 8 – бурильные лебёдки;
  • 9 – вертлюг;
  • 10 – талевая система.

Насосно — компрессорные трубы в нефтяной промышленности:

Насосно-компрессорную трубку нефтяники погружают внутрь скважины — и в итоге через подобную трубу наружу вытекает нефть.

Насосно — компрессорная нефтяная труба имеет такие свойства:

  • является прочным трубным изделием. Глубина скважины равна 100 и более метрам. При такой длине скважины вес трубопроводного изделия огромен, и по ней течёт нефть;
  • герметично соединяется с остальными трубопроводными участками.

Насосно-компрессорную трубку изготавливают по таким нормативным документам:

  • ГОСТ 633–80,
  • Ту 14-161-198-2002,
  • ГОСТ Р 52203–204 и др.

Подобные трубные изделия имеют диаметр, равный 26,7—114,3 мм, а толщина трубной стенки составляет 5–7 мм.

Именно через НКТ вытекает нефть туда куда надо

Насосно-компрессорные трубки соединяют 2 способами:

  • с помощью использования муфты;
  • без муфты (резьбовой метод): внутреннюю резьбу одной нефтяной трубы соединяют с внешней резьбовой деталью другой.

Подобные трубные соединения должны быть равны диаметру трубы.

В целях установления герметичности трубных соединений нефтяники смазывают трубки перед стыковкой. В подобной ситуации смазка предотвращает образование на трубной резьбе задиров и коррозии.

Насосно-компрессорные трубки проходят гидравлические испытания. Ведь разрыв трубы приводит к появлению у нефтяников серьёзных проблем — в итоге расходы на испытания себя окупают. Классификация нефтяных трубопроводов проста и каждый сможет ее запомнить.

Стальные материалы

Обсадная колонна скважины из стали, до широкого распространения пластика, была наиболее популярным вариантом. Это объясняется не только тем, что раньше единственным конкурентом стали в качестве материала, которым выполнялась обсадка скважины, выступал асбоцемент, который не выдерживает никакой критики.

В целом, стальные трубы обладают рядом существенных достоинств, и если бы не один главный минус – цена, которая значительно превышает стоимость современных полимерных изделий, стальные обсадные колонны были бы массово распространены и сейчас.

Стальные конструкции обладают одним неоспоримым преимуществом – надежностью. Она проявляется в том, что обсадные колонны из стали обладают как минимум 40 летним сроком эксплуатации даже в проблемных, подвижных грунтах, так как они практически не подвержены деформациям и потери герметичности под внешним воздействием.

К существенным недостаткам обсадных труб из обычной стали относится высокая подверженность к коррозии. Уже после пары лет эксплуатации стальная труба поржавеет, и будет загрязнять воду ржавчиной, которую, в прочем, можно отфильтровать с помощью современных бытовых устройств водоподготовки.

Если вы хотите выполнить обустройство скважины в кратчайшие сроки, что предусматривает её бурение с одновременной обсадкой, то трубы из стали, в таком случае, не имеют альтернатив.

Стальные обсадные трубы для скважины

Пластиковыми трубами обсадить скважину во время бурения невозможно – так как технология процесса требует использования пневмоударника (установка и погружение колонны происходят под воздействием сильного внешнего давления, которое пластик попросту не выдержит). Стальные трубы не боятся механических воздействий, и переносят этот процесс без деформации.

Технология обустройства питьевых скважин не рекомендует использовать в качестве материала для обсадной трубы оцинкованную сталь, так во время длительного пребывания в воде оцинковка окисляется, и насыщает воду оксидом цинка, который вреден для человеческого организма.

На сегодняшний день из обихода практически вышли обсадные трубы из черной стали, но довольно часто в обустройстве скважин можно встретить трубы из нержавейки – это очень хороший вариант для тех, кто не ограничен в финансовом плане: обсадные колонны из нержавейки обладают отличными эксплуатационными характеристиками, но, при этом, очень высокой стоимостью.

Плюсы обсадных колонн из нержавейки:

  • Долговечность – срок эксплуатации трубы из нержавеющей стали практически никогда не уступают полному сроку жизни скважины;
  • Абсолютная устойчивость к коррозии;
  • Небольшой вес;
  • Простая установка: крепление нержавеющих труб в одну обсадную колонну происходит посредством обычных резьбовых соединений.
Читайте также:  Как обложить плиткой печную трубу

В целом, если говорить об артезианских скважинах, то именно обсадная колонна из нержавеющей стали является для них наиболее предпочтительным вариантом.

особенности обустройства и эксплуатации скважины иглы.

Применение для скважин на воду

При бурении скважин на воду применяется три вида обсадных труб: пластиковые, стальные и асбоцементные. С целью экономии финансовых средств и упрощения монтажа рекомендуется использовать пластиковую обсадку (ПВХ либо НВПХ).

Монтаж обсадной трубы выполняется при обустройстве водяных скважин на любую глубину. Погружение обсадки выполняется по завершению бурения полости. Используются составные трубы, стыкующиеся посредством резьбового соединения.

Диаметр обсадной трубы и самой скважины подбирается исходя из требуемой продуктивности источника. Сечение обсадки должно быть таким, чтобы в ней можно было расположить дренажный насос. Нижние секции обсадной колонны выполняются из перфорированных изделий, отверстия которых перекрываются сетчатым фильтром.

Ведется множество споров о том, какие трубы для обсадки скважин на воду лучше использовать – стальные, асбоцементные либо пластиковые. Ключевым недостатком металлических изделий является склонность к коррозии, которая может стать причиной характерного привкуса ржавчины и наличия осадков в воде, для очистки которых придется покупать недешевое фильтрующие оборудование, да и сами железные изделия стоят гораздо дороже аналогов.

Обсадные трубы из асбоцемента – бюджетное решение, недостатки которого заключаются в большой толщине стенок, что уменьшает полезный объем скважины, а также сомнительная санитарная пригодность (существуют исследования, указывающие на то, что асбоцемент является канцерогеном).

В целом, асбоцементные изделия можно применять для обсадки скважин при соблюдении следующих условий:

  • при обустройстве артезианской скважины (такая труба не может иметь перфораций, что делает невозможным обустройство фильтрующей колонны в скважинах на песок);
  • при наличии гигиенического сертификата на изделие.

По совокупности эксплуатационных качеств лучше всего для скважин на воду подходит пластиковая обсадная труба. Такие изделия просты в монтаже, дешевы, устойчивы к коррозии и долговечны (срок эксплуатации до 50 лет).

Пластиковая обсадка для скважин на воду

Для изготовления пластиковых обсадных труб может применяться четыре вида материалов:

  • ПВХ – поливинилхлорид;
  • нПВХ – непластифицированная разновидность поливинилхлорида;
  • ПНД – полиэтилен низкого давления;
  • ПП – полипропилен.

Наиболее востребованными являются изделия из НПВХ. В отличие от стандартных ПВХ изделий, трубы НПВХ классифицируются как напорные – они имеют большую механическую прочность и устойчивость к деформациям, что позволяет применять их в скважинах глубиной до 300 м.

Пластиковые обсадные трубы из ПВХ и НПВХ для скважин на воду производятся в следующие типоразмерах:

  • Диаметр 90 мм, толщина стенки 5 мм;
  • ДУ 110, толщина 6.3 мм;
  • ДУ 125, толщина 7.6 мм;
  • ДУ 140, толщина 10 мм;
  • ДУ 165, толщина 12 мм.

Чаще всего применяются трубы диаметром 90 и 125 мм, поскольку под такой размер выпускается большая часть современных скважинных насосов.

Секции трубы (длина 3-12 метров), в зависимости от конструктивных особенностей, могут стыковаться в обсадную колонну двумя способами – с помощью резьбы либо раструба. Наибольшую надежность и герметичность обсадки обеспечивает резьбовое соединение, которое легко собирается своими руками, однако изделия с резьбой стоят дороже аналогов с раструбом.

Ведущим отечественным производителем полимерных обсадных труб из ПВХ и НПВХ является компания “Кормелл”, которая поставляет на рынок продукцию всех распространенных типоразмеров. Помимо фирмы “Кормелл” также хорошо зарекомендовала себя продукция компаний “СПТ”, “Бикс” и “Омега”.

Трубы для транспортировки нефти

Для чего служат нефтепроводные трубы — понятно из их названия.

Что можно сказать об условиях их эксплуатации?

  • Давление внутри нефтепровода не превышает 10-12 МПа. Почему так? Ведь чем больше давление в начале трубы — тем больше через нее можно прокачать?
    Потому что нефть вязкая. Потери на трение о стенки все равно замедлят ее движение.

Важно: чтобы решить эту проблему, на нефтепроводах ставят подпорные насосы. Они, если можно так выразится, подталкивают поток нефти, придавая ему дополнительный импульс.

  • Внутренняя среда не провоцирует коррозию металла;
  • Один трубопровод большого диаметра построить гораздо дешевле, чем 10 — маленького, а раз так — мы будем иметь дело с трубами большого размера.

Итак: трубы без особых требований к прочности — это электросварные. Бесшовные трубы для нефтепровода тоже применяются, но ощутимых преимуществ при более высокой цене они не дают.

Кроме того, трубы нефтепроводные не нуждаются во внутреннем антикоррозионном покрытии. Снаружи нефтепроводы защищаются от ржавчины зачастую простой в производстве и дешевой битумной мастикой.

Обыкновенные сварные трубы среднего и большого диаметров

Диаметры — средний и большой, от 114 до 1420 миллиметров. Толщина стенок для электросварных труб до 4 миллиметров; для бесшовных — до 32 миллиметров.

Один из стандартов (но не единственный), по которому делают трубы для нефтепроводов — ГОСТ 20295-85. Он регламентирует только производство сварных труб.

Читайте также:  Чем лучше загерметизировать пластиковую трубу

Стоит учитывать, что по отдельным ТУ производятся и трубы для районов Крайнего Севера, которые рассчитаны на крайне низкие температуры, и трубы для подводных нефтепроводов, и куча других весьма специфических нефтяных труб.

Совет: справочник трубы нефтяного сортамента Александра Ервандовича Сарояна содержит исчерпывающую информацию по всем видам труб, применяющихся в нефтяной промышленности, их типоразмерам и стандартам.

Запомните обложку. Трубы нефтяного сортамента — справочник, который будет полезен любому нефтянику

2 Пластиковые обсадные трубы – причины их популярности

Об изделиях из пластика стоит сказать отдельно. Их обычно подразделяют на три разные группы:

  • полипропиленовые;
  • поливинилхлоридные;
  • из полиэтилена низкого давления.

Конструкции из таких материалов отличаются:

  • высокой герметичностью в местах соединения звеньев трубопровода;
  • стойкостью (стопроцентной) к явлениям коррозии;
  • малой стоимостью, если сравнивать их с чугунными и стальными изделиями;
  • небольшой массой;
  • хорошей сопротивляемостью к воздействиям среды (как правило, агрессивным);
  • устойчивостью к влияниям механического плана и воздействия со стороны химических соединений, используемых для регенерации и регулярной дезинфекции скважин;
  • малая стоимость проведения монтажных работ.

Пластиковые обсадные трубы имеют, по большому счету, лишь два явных недостатка:

  • высокая чувствительность к повреждениям, вызванным механическим воздействием;
  • малая прочность.

В целом можно говорить о том, что пластиковые обсадные водопроводные трубы на данный момент характеризуются оптимальным соотношением прочностных параметров и цены. Именно по этой причине их монтируют частные лица, обустраивающие индивидуальные системы водоснабжения.

3 Диаметры обсадных труб для скважин – как выбрать нужное сечение?

Производительность любой скважины находится в зависимости от того, насколько правильно был произведен подбор диаметра трубы. Скважина даст воды тем больше, чем больший поток она может пропустить. Но это не означает, что следует покупать трубы с наибольшим диаметром. Стоят они дорого и такие лишние расходы, думается, никому не нужны.

Для уменьшения трат на мероприятия по бурению (непосредственно стоимость труб, первоначальный монтаж или эксплуатационная замена обсадной трубы в скважине) нужно просчитать минимальный диаметр трубы, при котором скважина в полной мере удовлетворит запросы собственника загородного дома либо дачи в воде. Чтобы сделать это, следует установить для начала максимальный расход воды.

Подсчитано, что из полностью открытого водопроводного крана за час вытекает порядка 0,7 кубических метров жидкости. Допустим, одновременно в загородном доме вода расходуется:

  • санитарным оборудованием в туалете;
  • на кухне;
  • стиральным агрегатом.

В это же время выполняется и полив огорода (земельного участка). При таком потреблении воды максимум ее расхода будет равняться примерно 3 кубометрам в час. Для указанного расхода рекомендуется приобретать насос (погружной) сечением 75 мм.

А вот диаметр трубы, которая будет идеальной для него, высчитывают следующим образом: к показателю размера насоса прибавляют толщину стенки трубного изделия (для стальных труб 6 мм) и величину зазора между трубой и насосом. Если такой зазор равняется 4 мм, необходимое сечение обсадной трубы должно быть не менее 87 мм. Ближайшим стандартным диаметром к этому числу будет 89-миллиметровая труба. Ее и стоит покупать.

4 Бурение с обсадной трубой – технология процесса

Трубчатый колодец своими руками лучшего всего сооружать при помощи стальных обсадных конструкций. Это касается ситуаций, когда глубина скважины не превышает 15 метров. Для выполнения необходимых работ вам понадобятся следующие приспособления:

  • ворот – нужен для поворачивания в грунте трубы;
  • бур – его резьбой прикручивают к трубе;
  • ключи и молоток для соединения труб муфтами;
  • тренога, которая значительно облегчит операцию бурения.

Сам процесс производится посредством вращения в земле бура, соединенного с трубой. Обратите внимание на то, что конструкция бура обязана быть меньшего размера, чем используемое обсадное изделие. При бурении важно вытаскивать (периодически) бурильный инструмент из грунта. Это позволит убрать из стакана песок, землю, глину.

Помещение (монтаж) обсадной трубы в скважину выполняется на глубине около двух метров. Делается это для того, чтобы вырытый канал не был завален обрушившимся грунтом. При перемещении бура вниз такую процедуру (установка обсадных труб в скважину) повторяют до тех пор, пока не будет достигнут водоносный горизонт. Появилась вода – работы можно завершать. При этом следует закрепить обсадную конструкцию на поверхности.

Специалисты советуют, кроме того, на протяжении 2–3 дней выкачивать жидкость из скважины для того, чтобы она внизу получила максимальное расширение. Потребителю будет поступать тем больше воды, чем более «внушительный» объем скважины будет обеспечен на ее дне.

Обсадка скважины – это гарантия длительного времени ее эксплуатации. Можно сэкономить некоторые средства на этой операции, но тогда стоит приготовиться к тому, что через некоторое время вам придется обустраивать новую систему. Ведь извлечь оборвавшийся или засорившийся фильтр либо вышедшую из строя часть конструкции вам не удастся, если не была проведена ее обсадка.

Источник

Adblock
detector