Производственно-технический нефтегазовый журнал
+7 (903) 580-85-63 +7 (495) 371-01-74 info@glavteh.ru

Преимущества использования НКТ с высокогерметичными соединениями в коррозионной среде

В борьбе с коррозией нефтепромыслового оборудования важна комплексность подхода, в качестве одного из ключевых элементов которого мы видим использование высокогерметичных резьбовых соединений класса «премиум».

Для соединений этого класса характерна высокая прочность, сопротивляемость растягивающим, изгибающим и сжимающим нагрузкам при избыточном крутящем моменте. Результаты испытаний показывают, что соединения «премиум» абсолютно герметичны при различных нагрузках, что можно рассматривать как важнейшую их характеристику при работе в агрессивной среде. Данные резьбы применяются не только на НКТ, но и на скважинном оборудовании, что подразумевает интеграцию поставщиков оборудования и производителей соединений. С этой целью создан российский Консорциум поставщиков для нефтегазового комплекса.

Мировой опыт свидетельствует, что продвижение на рынок высокотехнологичной трубной продукции невозможно без предоставления дополнительных сервисных услуг. Развитие комплексного сервисного обслуживания соединений «премиумкласса» включает в себя такие направления, как производственный сервис, полное сопровождение продаж и сервисные услуги в кооперации с независимыми сервисными компаниями.

07.06.2010 Инженерная практика №06/2010
Пушкарев Андрей Николаевич Заместитель генерального директора по развитию ООО «ТМК — Премиум Сервис»

Производственные мощности и центры реализации продукции «ТМК»
Производственные мощности и центры реализации продукции «ТМК»

В состав группы компаний «ТМК», крупнейшего в мире производителя труб нефтегазового сортамента, входят 21 производственная площадка в России, Восточной Европе и США с развернутой собственной дистрибьюторской сетью на всех ключевых и целевых рынках. К числу основных российских активов относятся ТАГМЕТ, Волжский, Синарский и Северский трубные заводы (см. «Производственные мощности и центры реализации продукции «ТМК»). Среди главных потребителей продукции присутствуют крупнейшие российские и зарубежные нефтегазовые компании (см. «Основные потребители продукции «ТМК»).

Основные потребители «ТМК»
Основные потребители «ТМК»

«ТМК — Премиум Сервис» — одна из структурных единиц холдинга «ТМК», в основе деятельности которой находятся премиум-соединения (см. «Организационная структура «ТМК»). Создание такой структуры было продиктовано особыми требованиями к премиальному сегменту труб и их резьбовым соединениям, потребностью в совершенствовании этой продукции и в разработке новых конструкций.

Организационная структура «ТМК»
Организационная структура «ТМК»

У потенциальных потребителей нередко возникает вопрос: как отличить настоящую премиальную резьбу от так называемого псевдопремиума? На наш взгляд, главный критерий такого отличия — длительность периода разработки премиум-соединения. Дело в том, что настоящую и качественную премиальную резьбу невозможно разработать за 1–2 года, для этого требуется гораздо более длительный период.

История премиальной резьбы группы компаний «ТМК» началась в 1998 году, когда конструкторы ТАГМЕТа приступили к разработке и освоению опытного производства высокогерметичных резьбовых соединений класса «премиум». К данному периоду относятся резьбовые соединения «ТМК-1» («СТТ») и «ТМК FMC». В 2001 году было налажено промышленное производство труб с премиум-соединениями. К 2003 году разработаны современные конструкции резьбовых соединений обсадных (ТМК GF, ТМК РF, ТМК РF ЕТ, ТМК CWB), насосно-компрессорных (ТМК FМТ) труб, приварных замков для бурильных труб (ТМК TDS, ТМК DEXTR). В 2007 году создано ООО «ТМК — Премиум Сервис», включающее такие бизнес-направления, как разработка, освоение, производство, продажа, развитие и сервисные услуги в области премиум-соединений.

ВИДЫ ПРЕМИАЛЬНОЙ ПРОДУКЦИИ

Линейка продукции класса «премиум»
Линейка продукции класса «премиум»

Линейка премиальной продукции представлена несколькими видами резьб (см. «Линейка продукции класса «премиум»). Это, во-первых, ТМК GF и ТМК FMC — соединения обсадных труб для горизонтальных и вертикальных скважин нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений. Во-вторых, ТМК FMT — соединение НКТ для вертикальных и наклонно-направленных скважин нефтяных и газовых месторождений. В-третьих, ТМК PF — соединение обсадных труб для горизонтальных, вертикальных и наклонно-направленных скважин нефтяных и газовых месторождений. Модификация этого вида – ТМК PF ET – служит для строительства скважин при повышенных изгибающих, сжимающих нагрузках, избыточном крутящем моменте. В-четвертых, это замки приварные для бурильных труб с дополнительным внутренним упором ТМК TDS, используемые при аварийных работах, в сложных геологических условиях строительства скважин, для бурения с высокой интенсивностью набора кривизны. Эксплуатационные характеристики бурильного замка с дополнительным внутренним упором позволяют увеличить максимальный момент с 30 до 70% в сравнении со стандартными замками. Равнопрочность замка на кручение с телом бурильных труб характеризуется показателем в 250 операций и более при максимальном моменте.

Потребность в улучшении существующей и разработке новых конструкций приварных замков как раз и возникла в связи с тем, что их стандартная конструкция для бурильных труб, как правило, обеспечивает меньшую прочность на кручение, чем самих бурильных труб, особенно высоких групп прочности, что в ряде случаев приводит к разрушению замковых соединений раньше тела трубы.

Наконец, ТМК ULTRA — высокопрочные безмуфтовые соединения. Эта разработка в отличие от названных выше и сделанных в России принадлежит амери-канскому активу компании. Эти соединения применяются при эксплуатации скважин нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений и отличаются высокой прочностью при растягивающем напряжении. Сегодня налицо повышенный интерес потребителей к безмуфтовым соединениям. В ответ на это мы уже осенью текущего года планируем начать процесс производства безмуфтовых соединений ТМК ULTRA на российских заводах и как раз сейчас завершаем юридические процедуры по обмену лицензиями с американским предприятием.

Резьбовое соединение НКТ ТМК FМТ
Резьбовое соединение НКТ ТМК FМТ

КОНСТРУКЦИИ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Резьбовое соединение ТМК FМТ применяется на НКТ (см. «Резьбовое соединение НКТ ТМК FМТ») и характеризуется высокой сопротивляемостью растягивающим, изгибающим, сжимающим нагрузкам при избыточном крутящем моменте. Мы провели испытания, результаты которых позволили сделать заключение об абсолютной герметичности этого соединения при различных нагрузках в вертикальных, наклонно-направленных, горизонтальных скважинах нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений со сложными условиями эксплуатации. При этом герметичность можно рассматривать как важнейшую характеристику соединения при работе в агрессивной среде, содержащей H2S и CO2, в условиях низких и высоких температур.

Еще одна особенность соединения ТМК FМТ — возможность многократной сборки без потери работоспособности, что увеличивает сроки эксплуатации НКТ. В ходе стендовых испытаний производилось более 75 циклов свинчивания-развинчивания соединений. Однако с учетом того, что условия на скважине отличаются от таковых на стенде, мы можем гарантировать потребителю полную герметичность при выполнении 35 операций сборки.

Конструкция резьбового соединения ТМК FМТ: Герметизирующий узел
Конструкция резьбового соединения ТМК FМТ: Герметизирующий узел

В конструкции соединения ТМК FМТ (см. «Конструкция резьбового соединения ТМК FМТ: Герметизирующий узел») герметичность обеспечивается узлом уплотнения металл — металл. Соединение включает радиальное уплотнение и упор. Радиальное уплотнение, состоящее из коротких конических поверхностей трубы и муфты, позволяет проводить многократную сборку резьбового соединения без повреждения уплотнительных поверхностей за счет быстрого входа и выхода в зоне контакта. Упор, состоящий из конических поверхностей трубы и муфты, обеспечивает дополнительную герметичность и защищает соединение от чрезмерного момента свинчивания и сжатия.

ПОДТВЕРЖДЕНИЕ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ

В компании должное внимание уделяется подтверждению качества продукции посредством независимых испытаний и патентования.

Среди многочисленных стендовых испытаний можно выделить испытания резьбовых соединений TMK FMC в НПО «Буровая техника», испытания проведенные во ВНИИГАЗе резьбовых соединений ТМК FMC, ТМК FMТ, ТМК GF: на свинчивание-развинчивание, динамические испытания (термоциклирование) на газогерметичность со сложным комбинированным нагружением резьбового соединения ТМК FMC во ВНИИГАЗе, испытания резьбового соединения ТМК FMC в среде сероводорода во ВНИИГАЗе, стендовые испытания резьбового соединения ТМК FMТ во ВНИИТнефти.Стендовые испытания показали хорошие результаты. Так, при испытании в НПО «Буровая техника» натурных образцов резьбового соединения TMK FMC на сложное нагружение при различных сочетаниях действующих нагрузок — внутреннего гидростатического давления, осевого растяжения и изгиба — установлено, что в процессе всех экспериментов работоспособность резьбового соединения полностью сохранилась. По результатам стендовых испытаний трубы с резьбовым соединением TMK FMC рекомендованы к проведению промысловых испытаний.

Независимая аккредитованная испытательная лаборатория Oil States Industries LTD (г. Абердин, Шотландия) на сегодняшний день завершила квалификационные испытания НКТ с резьбовым соединением ТМК FMT по ISO 13679:2002 (CAL 2+), издание 3-е («Промышленность нефтяная и газовая. Методы испытания соединений обсадных и насосно-компрессорных труб»). Испытания проводились в несколько этапов:

Исследование стойкости к истиранию на образцах с наибольшими резьбовыми натягами (до 10 свинчиваний). Проведение спекания образцов в течение 24 ч при температуре 135°С для выпаривания жидкой составляющей из резьбоуплотнительной смазки.

Серия А: Образцы № 1 и 2 подверглись комбинированному нагружению в четырех квадрантах эллипса эквивалентных напряжений (растяжение, внутреннее давление, сжатие, наружное давление).

Серия В: Образцы № 3 и 4 подверглись комбинированному нагружению в двух квадрантах эллипса эквивалентных напряжений (растяжение, внутреннее давление, сжатие, изгиб).

Серия С: Все образцы подверглись термодинамическому нагружению (нагрев; растяжение + внутреннее давление; охлаждение).

Все этапы испытаний прошли успешно.

Хотелось бы также отметить, что все соединения класса «премиум» запатентованы (см. «Патентная защита»). Это необходимо, чтобы иметь возможность подтвердить свою ответственность за качество премиального продукта и гарантировать его потребителям. Кроме того, патенты нужны нам при сотрудничестве с лицензиарами.

Патентная защита
Патентная защита

ПРИМЕНЕНИЕ ПРЕМИУМ-СОЕДИНЕНИЙ НА СКВАЖИННОМ ОБОРУДОВАНИИ

Резьбы применяются не только непосредственно на трубе, но и на скважинном оборудовании, которое свинчивается с нашей резьбой. Можно выделить три направления использования премиум-резьб на скважинном оборудовании для ремонта скважин:

  • cоединительные резьбы на якорно-пакерном оборудовании;
  • патрубки и переводники;
  • резьбы на оборудовании специального назначения.

Использование резьб класса «премиум» в производстве скважинного оборудования сегодня рассматривается как стандартная практика ведущих мировых производителей, что заставляет и нас идти по этому пути. Для того чтобы увеличить использование нашей резьбы во внутрискважинном оборудовании, мы развиваем сеть лицензиатов. В частности, в рамках развития лицензионной деятельности мы организовали Консорциум поставщиков для нефтегазового комплекса, куда на сегодняшний день помимо «ТМК — Премиум Сервис» входят производитель устьевого оборудования АК «Корвет» и производитель внутрискважинного оборудования «Тяжпрессмаш». Ответственность участников консорциума застрахована ГСК «Югория». В настоящее время мы ведем работу по расширению Консорциума и надеемся, что в будущем в его составе появятся новые участники. В идеале мы хотели бы видеть в Консорциуме всех российских производителей внутрискважинного оборудования.

Среди главных целей Консорциума можно назвать поставку колонн в полной комплектации, организацию единого сервисного и инжинирингового центра.

Важно отметить, что после создания Консорциума поставки идут от лица последнего, а не отдельных компаний. На сегодняшний день у нас уже есть опыт таких поставок (см. «Комплексные поставки Консорциума поставщиков для нефтегазового комплекса»).

РАЗВИТИЕ СЕРВИСНЫХ УСЛУГ

Мировой опыт свидетельствует, что продвижение высокотехнологичной трубной продукции на рынке невозможно без предоставления дополнительных сервисных услуг. По требованию потребителей трубы с резьбовыми соединениями класса «премиум» поставляются в комплекте с переводниками, патрубками, необходимым подземным и фонтанным оборудованием, имеющим в своей конструкции резьбовые соединения. Дальнейшее развитие сегмента соединений класса «премиум» предполагает развитие комплексного сервисного обслуживания, которое включает в себя три направления.

Показать выдержки из обсуждения

ВЫДЕРЖКИ ИЗ ОБСУЖДЕНИЯ

Вопрос: Андрей Николаевич, при каких условиях проводились стендовые динамические испытания премиум-соединений на газогерметичность?
Андрей Пушкарев: Динамические испытания, или термоциклирование, на газогерметичность проводились со сложным комбинированным нагружением, в том числе изгибом до 40° на 30 м резьбового соединения ТМК GF. Эти испытания проводились во ВНИИГАЗе
Вопрос: Известно, что существует проблема свинчивания резьбы «ТМК Премиум — Сервис» с резьбой зарубежного производства. Каким образом она решается?
А.П.: Эта проблема на данный момент уже решена в рамках развития комплексных поставок, куда входят переводники и подгонные патрубки, изготовленные в сотрудничестве с нашими лицензиатами. Но хотелось бы уточнить, что, расширяя сотрудничество с лицензиатами, мы не стремимся идти только по пути изготовления переводников. Одну из первостепенных задач такого сотрудничества мы видим в том, чтобы на российском оборудовании была наша резьба изначально и, соответственно, отпала бы потребность в переводниках. Кроме того, в будущем мы планируем развивать свою сеть лицензиатов во всем мире. По такому пути уже идут западные компании, которые приобрели нашу лицензию.
Вопрос: Применяются ли для защиты ваших резьб полимерные покрытия?
А.П.: Пока мы не выпускаем продукцию с внутренним защитным полимерным покрытием, однако рассматриваем это как задачу на ближайшую перспективу. В частности, предприятие «Трубопласт», которое входит в состав нашей компании, как раз ведет эти разработки. Мы рассчитываем, что продукция с покрытием будет технологичной и относительно недорогой.
Кроме того, в обозримом будущем мы планируем освоить бессмазочную технологию защитных покрытий, что дополнительно увеличит количество свинчиваний-развинчиваний. Мировой опыт показывает, что применение бессмазочных покрытий может стать важным конкурентным преимуществом компании. Учитывая то, что у западных производителей соединений число свинчиваний уже достигает 150–200, нам есть к чему стремиться.
Вопрос: Вы упомянули о том, что в скором времени в России будет налажен выпуск премиум-соединений из сплава хром-13 отечественного производства. Будет ли себестоимость отечественной продукции ниже импортной?
А.П.: В настоящее время сложно сделать точные расчеты стоимости, поскольку мы находимся на стадии доработки технологии, однако мы рассчитываем, что отечественная продукция будет дешевле.
Вопрос: Планируете ли вы, помимо резьб «премиум», изготавливать стандартные соединения на этих трубах?
А.П.: Безусловно. Но подробнее сказать об этом не могу, поскольку стандартная продукция нефтегазового сортамента находится в ведении Торгового дома «ТМК».
Реплика: Но, согласитесь, трубы, изготовленные из хрома-13, — не совсем стандартная продукция. Интересно узнать, что послужило стимулом для того, чтобы разработать этот сплав и наладить выпуск труб из него?
А.П.: Стимулом явилось желание принять участие в Штокмановском проекте. Трубы, поставляемые на Штокман, обязательно должны быть изготовлены из сплавов хром-13, хром-26 или хром-32.
Мы также рассматривали возможность наладить выпуск труб из сплава хром-26, но отказались от этой затеи: с учетом того, что стоимость продукции составила бы не менее 20 тыс. долл./т, возможность сбыта такой продукции на территории России была бы практически равна нулю.
Во-первых, производственный сервис, куда входят ремонт труб с резьбовыми соединениями, ремонт труб со стандартными соединениями и ремонт комплектующих. Во-вторых, полное сопровождение продаж, включая спуск НКТ, обучение персонала, материально-техническое обеспечение, инженерное сопровождение и супервайзинг.
Вопрос: Существует ли ГОСТ на трубы из сплава хром-13 с резьбой
«премиум»?
А.П.: На данный момент такого ГОСТа нет, поскольку это совсем новая разработка. Имеется только сертификат API, который к тому же действует лишь на сами трубы, но не на соединение класса «премиум». Но надо сказать, что мы не первый раз сталкиваемся с такой проблемой, как отсутствие ГОСТа и прочих документов, регламентирующих премиальную резьбу. В настоящее время комиссия по разработке и стандартизации, в которую входит и представитель «ТМК», ведет разработку такого ГОСТа. Мы ожидаем его появления в самое ближайшее время.
Вопрос: Вы особо подчеркнули высокую герметичность как отличительную черту соединений «премиум». Поясните, в чем состоят преимущества высокогерметичных соединений при работе в коррозионной среде? Ведь, по сути, если для изготовления труб и соединений используются сероводородостойкие и прочие специальные коррозионностойкие материалы, то коррозионная стойкость труб будет одинаковой при использовании как стандартной, так и премиальной резьбы.
А.П.: Нет, коррозионная стойкость труб в случае применения стандартной и премиальной резьбы будет различной. При использовании стандартной резьбы коррозия появляется в первую очередь в области резьбовых соединений именно по причине их негерметичности, и уже затем коррозионный процесс возникает на корпусе НКТ. Использование премиум-резьб, таким образом, минимизирует риск возникновения коррозии НКТ в местах соединений.
Кроме того, с точки зрения производителя труб, использование стандартной резьбы на высококлассной и дорогой трубной продукции, которая при эксплуатации будет негерметична, экономически нецелесообразно.

В-третьих, сервисные услуги в кооперации с независимыми сервисными компаниями.
Сегодня в структуре компании «ТМК» действуют две ремонтные базы, расположенные в Нижневартовске и Бузулуке. На этих площадках мы планируем создать полноценные сервисно-логистические центры, которые будут оказывать полный комплекс услуг по сервису, ремонту и складской логистике.
Иными словами, «ТМК — Премиум Сервис» стремится к полноценному партнерству с нефтегазовыми компаниями, которое помимо поставок продукции будет включать в себя комплекс дополнительных услуг.
Комментарии

Эту публикацию еще никто не прокомментировал. Станьте первым, поделитесь своим мнением.

Написать комментарий
Комментировать
Читайте далее
Эксплуатация скважин коррозионного фонда «РН-Пурнефтегаз». Методы борьбы с коррозией
Эксплуатация погружного нефтепромыслового оборудования в коррозионноактивной среде скважин Урманского месторождения
Реклама
Свежий выпуск
Инженерная практика №08/2019

Инженерная практика

Выпуск №08/2019

Механизированная добыча. Ремонт скважин. Наземная инфраструктура
Защита внутрискважинного оборудования и трубопроводов от воздействия коррозии и других осложняющих факторовВнутрискважинные компенсаторы реактивной мощностиЦифровые тренажерные комплексы для оптимизации эксплуатации скважинГидромеханическая насадка для ликвидации гидратно-парафиновых пробок в НКТПовышение качества замеров АГЗУИнтенсификация массообменных процессов при обессоливании нефти
Ближайшее совещание
Механизированная добыча
Осложненный фонд – 2019
X Юбилейная производственно-техническая конференция

Эксплуатация осложненного фонда скважин ‘2019

19-20 ноября 2019 г., г. Москва
Задача Юбилейной Конференции состоит в анализе и обмене опытом лучших практик, которые зарекомендовали себя как экономически и технически эффективные для эксплуатации осложненного фонда скважин с различными скважинными и инфраструктурными условиями. Обсуждение наилучших технологий и оборудования, показавших свою эффективность в последние годы, будет дополнено планами по реализацию мероприятий при работе с осложненным фондом в ближайшем будущем. Основной акцент в этом году буден сделан на работу с фондом, осложненным солеотложением и АСПО. Кроме того, планируется обсудить вопросы по кабельной продукции, используемой при работе на осложненном фонде. Итоги работы Конференции будут опубликованы в одном из выпусков журнала «Инженерная практика». С целью всесторонней проработки актуальных тем мы приглашаем к участию как руководителей, сотрудников управлений добычи нефти и газа, так и специалистов направления разработки месторождений, деятельность которых связана с планированием и контролем эффективности геолого-технических мероприятий и контролем эксплуатации фонда скважин. В Конференции также примут участие представители сервисных предприятий и научных центров, компаний-производителей оборудования, химреагентов и программного обеспечения и других заинтересованных предприятий и организаций.
Ближайший тренинг
Капитальный ремонт скважин
Ловильный сервис – ноябрь 2019
Тренинг-курс

Ловильный сервис на нефтяных и газовых скважинах

18-22 ноября 2019 г., г. Пермь
ООО «Инженерная практика» от имени журнала «Инженерная практика» проводит набор группы специалистов для прохождения производственно-технического тренинга по программе «Ловильный сервис на нефтяных и газовых скважинах». Пятидневный тренинг-курс будет проводиться в рамках авторского курса С. Балянова.