Меню

Технология ремонта бурильных труб



Ремонт бурильных труб

По результатам проведенной инспекции принимается решение о годности бурильных труб (БТ) для дальнейшей эксплуатации. В случае необходимости труба подлежит ремонту в заводских условиях (сервисном центре).

Схема ремонта БТ назначается по результатам инспекции, работы производятся после согласования и утверждения регламента с заказчиком. Каждая труба, прошедшая ремонт, в т. ч. отбракованная, имеет свой идентификационный номер, дату ремонта и наименование производителя работ. К каждому пакету БТ прилагается акт, в который занесены результаты окончательного контроля с указанием геометрических размеров и данных дефектоскопии, в т. ч. на отбракованные БТ с указанием причин брака. При проведении инспекции в сервисном центре очистка трубы производится при помощи гидроабразивного или дробеметного оборудования.

Перешлифовка уплотнительных поверхностей

Проводится перешлифовка уплотнительных поверхностей муфты и ниппеля с помощью портативного устройства в случае удовлетворительного состояния замковых резьб. Это позволяет увеличить срок применения замкового соединения и снижает затраты заказчика на ремонт бурильной трубы.

Правка тела бурильной трубы

Правка тела бурильной трубы – восстановление прямолинейности – производится на прессе с усилием 25 тонн с допуском 1 мм на 1 м.

Неоднократно проведенные испытания показали, что структура металла в местах изгибов, местах приложения усилий не меняется по сравнению с исходной.

Восстановление замков бурильных труб

Восстановление геометрических размеров замков бурильных труб производится методом электродуговой наплавки, при этом механические характеристики замков обеспечивают необходимые эксплуатационные требования.

Перенарезка резьбы на станках с ЧПУ

Операция перенарезания резьбовых соединений БТ выполняется на трубонарезных станках с программным управлением. Применяется технология «попадания в шаг», обеспечивающая минимальное уменьшение длины замка. Используется инструмент фирм Vargus, Iscar и Sandvik. Каждая резьба контролируется калибрами, которые проходят поверку и имеют сертификат.

Поверхностное пластичное упрочнение роликами резьбовых поверхностей

Упрочнение производится путем обкатки впадин резьбы роликом, при этом кратно повышается усталостная прочность резьбового соединения.

Операция выполняется в соответствии с рекомендациями стандарта DS-1. Эффективность технологии подтверждена нашими исследованиями и мировой практикой.

Наплавка упрочняющих поясков

Для уменьшения механических повреждений и предотвращения износа наружного диаметра замков наплавляются упрочняющие пояски. Операция выполняется в среде защитных газов с использованием материалов компаний Postle и Castolin. Применяемые проволочные материалы для наплавки аттестованы по стандарту NS-1.

Толщина наплавленного слоя равномерна и составляет 2,4–3,2 мм.

Твердость наплавленного слоя составляет 58–62 HRC. Эффективность применяемых материалов

Фосфатирование резьбы

При нанесении фосфатирующего состава на резьбовые соединения образуется покрытие, которое обладает антизадирными свойствами и за счет крупнозернистой структуры обеспечивает сохранение смазки на поверхности резьбового соединения. Применяется фосфатирование методом распыления в изолированной камере.

Консервация, установка защитных колпаков, упаковка

Консервация резьбы производится смазкой РУСМА-1, после смазки на резьбы накручиваются защитные протекторы, которые защищают резьбу от повреждений при транспортировке и хранении. Конструкция протектора с металлической обечайкой позволяет закручивать и откручивать протекторы при любой температуре.

Группа компаний «ПКНМ» производит продукцию для предприятий нефтедобывающей, химической, атомной и авиационной промышленности с 1993 года. Одним из основных направлений сегодня является выпуск оборудования для бурения нефтяных скважин и нефтедобычи. В числе потребителей продукции «ПКНМ» нефтяные, буровые и сервисные компании из России, Казахстана, Узбекистана, Таджикистана, Азербайджана, Литвы и Болгарии. Партнерами компании являются НК «Роснефть», буровая компания «Евразия» и ОАО «Лукойл».

На ООО «ПКНМ» распространяется действие системы менеджмента качества ООО «ПКНМ-Урал», которая зарегистрирована в API QR. На оба предприятия распространяется действие Руководства по качеству ООО «ПКНМ- Урал». Это закреплено в «Соглашениях о качестве», являющихся неотъемлемыми приложениями к хозяйственным договорам между ООО «ПКНМ-Урал» и ООО «ПКНМ».

Источник

Технология ремонта бурильных труб

Бурильные трубы (рис.1) производятся из особо прочных марок стали, высокие механические характеристики которых достигаются за счет сильного легирования и закалки металла. Материаловедам известно, что чем выше степень закалки, тем более нестабильным является состояние металла и быстрее происходит его деградация. Поэтому в процессе эксплуатации таких изделий, особенно в тяжелых условиях, состояние их металла требует повышенного внимания.

Читайте также:  Минимальный уклон канализационной трубы 110 мм для наружной канализации

Рис.1. Бурильные трубы «type 5-1/2×21.9»

Закалка всегда дает побочный эффект: металл становится хрупким. В изделиях из обычной конструкционной стали критическое состояние металла приводит к зарождению и постепенному росту трещин, которые в принципе выявляются методами дефектоскопии.

С бурильными трубами дело обстоит иначе! Изначально хрупкий металл при достижении предельной нагрузки разрушается мгновенно, без постепенного растрескивания. Дефектоскопия здесь просто не успевает.

Потенциально опасные области металла, в которых в скором времени начнется процесс разрушения, легко выявляются на ранних стадиях индикаторами механического напряжения металла ИН-01м и ИН-02 .

Контроль каждой бурильной трубы производится по отдельности, посредством сканирования ее поверхности по трем равноудаленным образующим, как показано на рис.2. Весь процесс занимает не более 5 минут, включая перекатывание трубы на угол 120 градусов (производится дважды), поэтому обследование восьмидесяти труб, представленных на рис.1-2 заняло по времени менее половины рабочей смены.

Рис.2. Обследование бурильных труб «type 5-1/2×21.9»
индикатором механического напряжения металла ИН-02

Как правило, области с повышенным напряженным состоянием металла выявляются вблизи резьбовых соединений бурильных труб (рис.3а); повреждения в средней части труб (рис.4а) встречаются гораздо реже.

Повышенный уровень механических напряжений металла в области, показанной на рис.3а, обусловлен технологией их изготовления (сварка трением), а также усталостью металла резьбового соединения, характерная особенность которой – чрезвычайно высокий, но при этом относительно плавный максимум НДС металла.

В результате электромагнитной обработки данного участка бурильной трубы в течение 3 минут распределение механических напряжений металла полностью выровнялось (см. запись показаний индикатора ИН-02 на рис.3б).

В целом средний уровень напряжений металла после электромагнитной обработки возрос более чем на 15%. Это означает, что релаксация выявленной концентрации механических напряжений металла произошла за счет их перераспределения по бурильной трубе.

Очевидно, что после нескольких циклов эксплуатации и восстановления ресурса бурильной трубы общий уровень НДС металла всё же достигнет предельного состояния и, в конце концов, трубу придется списать. Однако проведение электромагнитной обработки металла значительно продлевает срок службы бурильного оборудования.

Рис.3. Напряженное состояние бурильной трубы №43ХХ до (а) и после электромагнитной обработки металла (б)

Рис.4. Напряженное состояние бурильной трубы №48ХХ до (а) и после электромагнитной обработки металла (б)

На рис.4а показан участок бурильной трубы, на котором была выявлена относительно небольшая по протяженности, но резкая по характеру неравномерность напряженного состояния металла: сначала показания индикатора ИН-02 резко понизились, затем резко возросли и, в конечном счете, вернулись на первоначальный уровень. Это указывает на то, что в данном случае имели место механические напряжения разных знаков, которые удалось устранить за один цикл электромагнитной обработки металла (см. результат на рис.4б).

В отличие от предыдущего случая, средний уровень напряжений металла бурильной трубы в результате электромагнитной обработки практически не изменился, так как при его перераспределении напряжения разного знака взаимно скомпенсировали друг друга.

Рис.5. Устройство снижения механических напряжений металла

На рис.5 приводится фотография рабочего прототипа устройства электромагнитной обработки для снижения напряженного состояния металла, который доказал свою эффективность в реальных полевых условиях эксплуатации.

В настоящее время в лаборатории ООО «НТЦ «Спектр» разрабатывается электронный блок управления для устройства снижения напряженного состояния металла на новой элементной базе, благодаря которой удается снизить массу и габариты устройства более чем в 5 раз.

Источник

Технология упрочнения и восстановления бурильных труб

Приход на отечественный рынок буровых услуг иностранных компаний привел к изменению буровых технологий и техники и существенно изменил требования, предъявляемые к материалу и конструкции бурильных труб. Самыми востребованными сегодня являются высокопрочные бурильные трубы, которые занимают более 70% рынка. Экстремальные условия эксплуатации бурильных труб приводят к их разрушению.

Основными причинами разрушения бурильных труб являются трещины, образовавшиеся в условиях высокого напряжения и износа поверхности под влиянием коррозии и абразивного износа. Учитывая, что современные высокопрочные бурильные трубы имеют высокую стоимость, потери компаний от отбраковки составляют десятки миллионов рублей. Оценивая статистические данные, можно сделать вывод, что более 60% труб отбраковываются по причине износа наружного диаметра замка, при этом остальные параметры трубы соответствуют допустимым нормам. Таким образом, одним из приоритетных направлений при производстве и капитальном ремонте бурильных труб стала упрочняющая наплавка износостойкими материалами наружной поверхности замков. С другой стороны, при выборе наплавочного материала, необходимо принимать во внимание не только ресурс бурильной трубы при работе в открытом стволе, но и срок службы обсадной колонны, т.к. при проведении буровых работ в обсаженной скважине неминуемо будет происходить взаимный износ поверхностей бурового инструмента и колонны.

Читайте также:  Какие качественные трубы для отопления

Компания Castolin-Eutectic (Кастолин- Эвтектик, Германия) в лице своего подразделения Trio OilTec Services (Норвегия) разработала новейший наплавочный материал с учетом следующих требований:
• Существенное увеличение ресурса работы бурового инструмента.
• Возможность многократного восстановления поверхности буровой трубы с помощью наплавки, в т.ч. без удаления старого изношенного упрочняющего покрытия.
• Применение технологии упрочняющей наплавки без необходимости в промежуточном (буферном) слое.
• Значительное снижение износа обсадной колонны вследствие контакта с буровой трубой.
• Существенное уменьшение сопротивления тянущего и вращающего моментов буровой колонны.
• Применение технологии наплавки для буровых труб, изготовленных из высокопрочного сплава.

Разработанная компанией Castolin порошковая проволока TeroMatec OTW-12 полностью соответствует вышеуказанным требованиям. Самозащитная порошковая проволока TeroMatec OTW-12 специально разработана для износостойкой упрочняющей наплавки замкового соединения буровых труб. Высококачественный наплавленный слой имеет гладкую, без пор и трещин поверхность и обладает одними из лучших в мире эксплуатационными характеристиками при работе в условиях скважины с необсаженным стволом и с наименьшими показателями износа в условиях скважины с обсаженной колонной. Наплавленный слой легко восстанавливается с помощью повторной наплавки во время реставрации изношенной буровой трубы. Сплав разработан таким образом, что в процессе наплавки получается уникальная микроструктура с многочисленными ультратвердыми карбидами титана в относительно жесткой мартенситной матрице, позволяющей противостоять комбинированному износу, такому как истирание грубым абразивом, эрозии, сильным ударам и давлению. Восстанавливающий флюс, входящий в состав сердечника проволоки, с успехом нивелирует воздействия воздушной среды, а также хорошо противостоит эффекту «сквозняка», поэтому OTW-12 может с успехом применяться для ремонтных работ на необорудованных участках и в заводских условиях. Из-за минимального соотношения количества флюса к металлу сварочная проволока имеет хорошую производительность. TeroMatec OTW-12 одобрен для «упрочняющей наплавки замков буровых труб» и сертифицирован общепризнанным мировым надзорным органом в нефтегазодобывающей отрасли – Fearnley Procter Group, имеет сертификат NS1 за №0052/10-2. Стоит отметить, что износостойкая наплавка замков бурильных труб проволокой TeroMatec OTW-12 применяется ведущими в этой области компаниями уже более 10 лет. Защита и восстановление замков методом наплавки проволокой TeroMatec OTW-12 позволило увеличить ресурс и восстанавливать ранее не используемые из-за изменения размеров бурильные трубы. Это существенно сокращает затраты буровых компаний на приобретение нового инструмента и увеличивает безопасность работы при бурении нефтяных и газовых скважин.

ТехДетали Технические характеристики и данные тестирования:
• твердость – 55-58 HRC;
• потеря металла износостойкого покрытия при бурении в открытой скважине – 4,2 – 4,6 гр./час.;
• потеря металла обсадной колонны при бурении в закрытом стволе – не более 3 гр./час.

Источник

Ремонт бурильных труб. Общие сведения

Бурильные трубы с приваренными замками широко используются при бурении скважин различного назначения: в ходе разведки и добычи полезных ископаемых, инженерных изысканий, строительных работ. Во время спуска в скважину и вращения разрушающего породу инструмента, трубы подвергаются значительным нагрузкам, что определяет жесткость требований, предъявляемых к процедуре их восстановительного ремонта.

Ремонт бурильных труб производится исключительно в заводских условиях. Восстановлению подлежат трубы, не имеющие серьезных недостатков и пригодные к ремонту по результатам визуального осмотра и ультразвуковой дефектоскопии. На каждую трубу составляется документ с присвоением индивидуального идентифицирующего номера, отражением текущего состояния и подробным описанием выявленных повреждений.

Читайте также:  Стреляет из выхлопной трубы инжектор не заводится

Перед ремонтом бурильной трубы необходима ее очистка от наслоений грязи и коррозии дробеметными или гидроабразивными установками. При удовлетворительном состоянии замков трубы, для снижения ремонтных затрат, ограничиваются перешлифовкой уплотняющих поверхностей муфты и ниппеля. Восстановление, в случае необходимости, геометрических параметров замковой резьбы производится электродуговой наплавкой. Поскольку в результате ремонта допускается лишь незначительное уменьшение длины замка, перенарезка резьбы производится на оборудовании, обеспечивающем высокий класс точности обработки.

Для повышения стойкости резьбовых соединений к возникающим при бурении циклическим нагрузкам (усталостной прочности) обычно используются:

  • упрочнение поверхностного слоя резьбы прокаткой специальным роликом;
  • фосфатирование — напыление специального состава крупнозернистой структуры, для предотвращения задиров поверхностей скольжения и удержания смазки в процессе работы;
  • наплавка металлических поясков, уменьшающих повреждения и предотвращающих быстрый износ наружных поверхностей замков.

В случаях обнаружения изгибов корпуса бурильной трубы, допускается ее выпрямление путем правки специальными прессами. Практические испытания показали, что восстановление первоначальной формы трубы не изменяет структуру металла в местах искривления и не уменьшает длительность эксплуатации изделия.

Источник

Ремонт бурильных труб: Восстановление без последствий!

В связи с введением санкционных ограничений, ростом курса доллара США, а также увеличения таможенного сбора на ввоз «нового» бурильного инструмента на территорию России, львиная доля заказов перепала отечественным производителям. К такому повороту событий они, естественно, были не готовы, и потому сроки изготовления и проведения работ весьма и весьма большие. Масла в огонь добавляет морально и физически устаревшее производственное оборудование, которое периодически выходит из строя, что влияет на перенос сроков поставки трубы заказчикам.

Благодаря этим обстоятельствам, многие буровые подрядчики вынуждены прибегать к услугам сервисных компаний, предлагающих из труб «второго», а иногда и «третьего» класса, с применением соответствующих технологий, производить восстановленные бурильные трубы.

Технология восстановления замков бурильных труб не нова, и на российском рынке существует достаточное количество сервисных центров, которые способны выполнить эти работы. Более того, всеми ими применяется одна простая операция восстановления: наплавка металла на изношенные замки, с последующей механической обработкой до номинального диаметра. Отличиями являются только способы наплавки и наплавочная проволока, которая используется в процессе восстановления. Что касается способа наплавки, то здесь все просто: под флюсом или в защитном газе. Материалов же существует большой выбор, среди которых есть материалы как зарубежного, так и российского производства. В вопрос выбора материала снова вмешивается его стоимость. При текущей стоимости национальной валюты использование импортной проволоки, специально разработанной для этой операции, приводит к значительному удорожанию конечных работ. Применение же проволоки российского производства с добавлением флюса, не дает регламентированных по ГОСТ физических свойств, которые необходимы в процессе бурения, что зачастую приводит к разрушению восстановленных замков, обрыву трубы, ловильным операциям, простоям буровой бригады и прочим авариям / отрицательным моментам/последствиям.

Однако экономия финансовых средств буровыми компаниями, и выросший курс доллара США диктуют свои правила. И для того, чтобы сохранить свои средства они выбирают, на первый взгляд, наиболее дешевый вариант, забывая о последствиях.

На сегодняшний момент, на российском рынке, появилась специально-разработанная проволока для восстановления диаметра замков бурильных труб — «ПП-НП Интерпро-17». Проведенные испытания показывают, что физические свойства наплавленного металла соответствуют требованиям ГОСТ (Протокол). Поверхность прекрасно обрабатывается механически – без применения специального режущего инструмента. На обработанный замок прекрасно наплавляются все известные твердосплавные защитные покрытия, которые позволяют сохранить диаметры замков длительное время в номинальных размерах, а соответственно и увеличивают ресурс работы вложенных на восстановление средств.

Помимо этого нами ведется разработка порошковой проволоки, для нанесения защитных твердосплавных покрытий. Получение данного продукта должно снизить цену выполнения наплавки защитного твердосплавного покрытия, что существенно сэкономит денежные средства заказчика без снижения рабочих показателей готового изделия.

Источник

Adblock
detector