Черных Игорь Сергеевич Ведущий инженер-исследователь проекта «Трубы с повышенной эксплуатационной надежностью», Инновационно-технологический центр ОАО «ПНТЗ»

ОАО «Первоуральский новотрубный завод» (рис. 1) специализируется на производстве труб различного назначения, в том числе труб нефтяного сортамента диаметром от 60 до 219 мм (нарезные и линейные). В мае 2009 года на промплощадке ОАО «ПНТЗ» был введен в эксплуатацию Центр по «финишной» обработке (термообработка, контроль и нарезка резьбы) труб нефтегазового сортамента, а в 2010 году был введен в эксплуатацию электросталеплавильный комплекс (ЭСПК), что позволило в части сортамента отказаться от закупки трубных заготовок у сторонних производителей, а также обеспечить производство высококачественных заготовок для бесшовных труб с повышенными требованиями (например, коррозионно-хладостойкие марки стали).

Начиная с конца 90-х годов завод осуществляет промышленные поставки нефтегазопроводных труб в коррозионно-хладостойком исполнении для промысловых трубопроводов (выкидные линии, сборные коллекторы, продуктопроводы и нефтепроводы, газопроводы и водоводы). На первом этапе было освоено промышленное производство труб из стали 13ХФА, затем — 08ХМФБЧА.

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЕ РАБОТЫ И ИХ РЕЗУЛЬТАТ ДЛЯ ЗАКАЗЧИКА

С самого начала промышленного производства совместно с потребителями мы проводим подконтрольные опытно-промысловые испытания труб из новых марок стали — как в виде контроля за эксплуатацией участков трубопроводов, так и в виде байпасных или лубрикаторных испытаний.

В результате проводимых многочисленных исследований как самостоятельно, так и в сотрудничестве с нефтяными компаниями, ведущими научно-исследовательскими и инженерными центрами было установлено, что эксплуатационная надежность промыслового трубопровода напрямую зависит от марки стали трубы, которая должна выбираться исходя из условий эксплуатации (рис. 2, данные ОАО «Томскнефть» ВНК). Наша схема выбора труб предусматривает, что Заказчик предоставляет нам характеристики пластовой воды, данные о содержании кислых газов, параметрах давления и температуры жидкости и т. д. Анализируя предоставленные данные и информацию об аварийности (частота аварий и основные причины), в зависимости от требований к повышению эксплуатационной стойкости мы предлагаем оптимальную, на наш взгляд, марку стали для трубы и при согласовании с заказчиком изготавливаем опытную партию труб или предоставляем заказчику образцы металла

трубы или патрубки для лубрикаторных и байпасных испытаний соответственно. После поставки трубы заказчику и строительства трубопровода либо байпаса или установки образцов металла в лубрикатор проводятся совместные опытно-промысловые испытания, по итогам которых оценивается эффективность применения новой марки стали для труб. В случае получения положительных результатов мы приступаем к промышленному производству и поставкам труб данного вида.

В настоящий момент у нас уже есть положительный опыт такой работы, например, в Западной Сибири на месторождениях дочерних компаний ОАО «ЛУКОЙЛ» — первонально там были проведены лубрикаторные испытания и по их итогам начато «пилотное» применение нефтегазопроводных труб из стали марки 13ХФА для строительства промысловых трубопроводов, а затем были проведены опытно-промысловые испытания по внедрению насосно-компрессорных труб из стали марки 18ХМФБ.

ПРОМЫСЛОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ

В настоящее время с целью оценки технической и экономической эффективности применения нефтегазопроводных труб (НГПТ) из стали 13ХФА и 08ХМФБЧА и верификации разрабатываемых рекомендаций по выбору труб мы совместно с нефтегазодобывающими предприятиями проводим лубрикаторные и байпасные испытания образцов металла и патрубков нефтегазопроводных труб на месторождениях. Такие работы проводятся вместе с дочерними подразделениями компаний ОАО «НК Роснефть», ОАО «ТНК-ВР», ОАО «ЛУКОЙЛ», ОАО «НГК Славнефть» и др.

Так, в 2009–2011 годах в ОАО «Томскнефть» ВНК мы проводили очередные лубрикаторные испытания образцов НГПТ из сталей 13ХФА и 08ХМФБЧА на участках трубопроводов, запланированных к реконструкции с применением труб из стали марки 13ХФА.

Также на сегодняшний момент проводим испытания в ООО «РН-Юганскнефтегаз» — с 2008 года тестируем патрубки диаметром 114 и 159 мм в двух байпасах (сталь марки 08ХМФБЧА). После 24 месяцев эксплуатации патрубков диаметра 114 мм и 16 месяцев эксплуатации патрубков диаметра 159 мм коррозионных повреждений выявлено не было. Испытания продолжаются: несколько катушек уже сняли, сейчас они проходят исследования в Самарском ИТЦ.

В ОАО «ЛУКОЙЛ» (ТПП «Когалымнефтегаз» и ТПП «Покачевнефтегаз») мы испытывали лубрикаторные образцы стали 13ХФА и 08ХМФБЧА (рис. 3). По итогам испытаний на промыслах «Когалымнефтегаза» также построены (и в данный момент эксплуатируются) опытные участки промыслового нефтепровода из данной стали.

В ОАО «ТНК-Нягань» с 2009 года проводятся испытания патрубков типоразмером 89×6 мм (13ХФА) и 114×8 мм (08ХМФБЧА). После 24 месяцев эксплуатации коррозионных повреждений не выявлено. Работы завершатся в 2013 году (рис. 4).

Наконец, в ОАО «Славнефть-Мегионнефтегаз» в 2011 году проводились совместные лубрикаторные испытания образцов НГПТ из стали 13ХФА, 08ХМФБЧА и 20А (рис. 5). Сейчас по ним составляется отчет. С мая прошлого года в опытной эксплуатации находятся три катушки типоразмера 159×8 мм из указанных марок стали, но говорить об итогах их эксплуатации пока преждевременно.

СИСТЕМА ОЦЕНКИ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ И ВЫБОРА ТРУБ

С учетом результатов многочисленных опытнопромысловых испытаний и проводимых научно-исследовательских работ в рамках создания авторской методики оценки условий эксплуатации скважин и промысловых трубопроводов и определения коррозионных процессов мы разрабатываем систему научно-обоснованных рекомендаций по виду исполнения труб (марка стали или тип трубы) для обустройства месторождений.

В настоящий момент проводятся подконтрольные промысловые испытания (действующие трубопроводы, байпасные и лубрикаторные испытания) коррозионно-хладостойких марок стали в различных нефтяных компаниях. В 2012 году планируем освоить промышленное производство НГПТ в сероводородостойком исполнении из стали типа 12ФА-SS (заказчик — ОАО «Газпром») и нескольких новых марок стали с повышенной углекислотной стойкостью (с содержанием хрома на уровне до 1,5%). Предложения по применению новых марок стали будут выдаваться с учетом рекомендаций по выбору трубы в зависимости от условий ее планируемой эксплуатации.