Способ ремонта насосно-компрессорных труб бандажированием

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к технике ремонта насосно-компрессорных труб. Способ включает радиационный контроль, очистку наружной и внутренней поверхности труб от отложений и загрязнений, визуальный и приборный контроль качества, лейнирование, нарезание и контроль качества резьбы, испытание гидравлическим давлением, наворачивание муфт и предохранительных деталей, маркировку и упаковку труб. Наиболее изношенные или подвергающиеся наиболее интенсивному износу в процессе эксплуатации участки труб подвергают бандажированию путем наложения на эти участки бандажей в виде патрубков с продольной прорезью по всей длине. Наружную поверхность поврежденных участков предварительно зачищают до металлического блеска, наносят на нее клей-герметик, сдавливают бандажи до полного прилегания их внутренней поверхности к наружной поверхности труб и затем создают условия для полимеризации клея-герметика, закрепляют бандаж на дефектном участке НКТ путем склеивания их сопрягаемых поверхностей между собой. Повышается несущая способность труб и их эксплуатационный эффект.

 

Предлагаемое изобретение относится к области трубной продукции и восстановительного ремонта металлических труб, бывших в длительной эксплуатации, а именно к технике ремонта насосно-компрессорных труб, используемых в нефтедобывающих и нагнетательных скважинах в нефтяной промышленности.

В процессе длительной эксплуатации насосно-компрессорные трубы (НКТ БУ) подвергаются воздействию со стороны:

- активных в коррозионном и эрозионном отношении агрессивных составляющих, содержащихся в добываемом продукте, содержащем нефть, пластовую воду, взвешенные частицы (песок и др.);

- штанг насосных (ШН), соединенных друг с другом муфтами, расположенными внутри насосно-компрессорной колонны, и соприкасающихся с внутренней поверхностью труб в процессе возвратно-поступательного движения штанговой колонны;

- скважинного инструмента, в том числе гидравлических ключей, захватывающих НКТ по наружной поверхности, передающих трубам крутящие моменты и удерживающих трубы от проворота при свинчивании и развинчивании НКТ в процессе осуществления спуско-подъемных операций.

В результате перечисленных и других видов воздействия насосно-компрессорные трубы как на внутренней, так и на наружной поверхности получают повреждения в виде истираний, каверн коррозионного происхождения, задиров, снижающих несущую способность НКТ противостоять внешним и внутренним нагрузкам, в том числе от внутреннего давления транспортируемой среды, растягивающих усилий от собственного веса насосно-компрессорной колонны (от 15 до 30 и более тонн), веса добываемого или нагнетаемого продукта.

Чтобы не допустить опасного износа НКТ периодически демонтируют и проводят тщательный визуальный и приборный контроль неразрушающими физическими методами (например, ультразвуковыми приборами), а также подвергают испытанию внутренним давлением. По результатам контроля осуществляют ремонт НКТ.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является способ ремонта НКТ, изложенный в заявке на изобретение №2007104882/03 (00 52 68) от 08.02.2007 «Способ ремонта насосно-компрессорных труб», краткая формула изобретения которого опубликована в официальном бюллетене «Изобретения и полезные модели» Роспатента №25, 2007.

Указанный способ ремонта НКТ предусматривает осуществление ремонтных операций в следующей последовательности: радиационный контроль, очистку наружной и внутренней поверхности труб от отложений смол, асфальтенов, парафинов, визуальный и приборный контроль качества (состояния) труб, лейнирование (совместную раздачу НКТ и введенного в нее лейнера - тонкостенной электросварной трубы), нарезание и контроль качества резьбы, испытание гидравлическим давлением, наворачивание муфт и предохранительных деталей, маркировку и упаковку труб в пакеты.

Указанный способ ремонта повышает несущую способность НКТ, однако этот ремонт не предусматривает защиту наружной поверхности труб от внешнего воздействия, в том числе и от воздействия коррозионно-активных компонентов скважинного инструмента, в результате действия которых на поверхности труб образуются недопустимые дефекты в виде глубоких задиров, царапин, коррозионных изъязвлений и т.п.

Лейнирование НКТ усиливает сопротивляемость труб продольным силам, однако этого усиления иногда недостаточно ввиду малой, ограниченной по условиям эксплуатации НКТ, толщины стенки лейнера (не более 1,5 мм).

Неблагоприятное внешнее воздействие на наружную поверхность НКТ, вызывающее существенное снижение несущей способности труб, можно предотвратить бандажированием изношенных, значительно поврежденных частей НКТ.

Процесс бандажирования осуществляется в следующей последовательности.

Уже поврежденные участки НКТ или те из них, которые неизбежно будут подвергаться интенсивному износу в процессе эксплуатации (например, в месте контакта поверхности НКТ с гидравлическими ключами), зачищают до металлического блеска, на очищенную поверхность труб наносят клей-герметик с высокой клеящей и адгезивной способностью, на ремонтируемый участок трубы надвигают бандаж, изготовленный в виде патрубка с продольной прорезью по всей длине и внутренним диаметром больше наружного диаметра НКТ на 3-5 мм, и затем бандаж сдавливают до плотного прилегания его внутренней поверхности к наружной поверхности НКТ.

После определенной выдержки внешнее давление на бандаж снимается и создаются условия для полимеризации клея-герметика. Марка стали, размеры бандажа (длина и толщина стенки) выбираются исходя из реальных размеров поврежденных участков НКТ, нуждающихся в бандажировании, с учетом реального ослабления живого сечения НКТ в месте расположения дефектов.

Технический результат от заявляемого объекта заключается в повышении несущей способности НКТ после их длительной эксплуатации, увеличении объемов ремонтируемых НКТ, в защите наружной поверхности труб от воздействия скважинного инструмента (гидравлических ключей), увеличении эксплуатационного ресурса насосно-компрессорных труб.

Предварительные исследования доступной патентной и научно-технической литературы по фондам РГТУ Нефти и газа им. Губкина, Московского института «Стали и сплавов» показали, что совокупность существенных признаков предлагаемого изобретения является новой и ранее не использовалась на практике, что позволяет сделать заключение о соответствии технического решения критериям «новизна» и «изобретательный уровень», а его промышленную применимость считать целесообразной и технически осуществимой, что вытекает из его описания.

Способ ремонта бывших в употреблении насосно-компрессорных труб (НКТ БУ), включающий радиационный контроль, очистку наружной и внутренней поверхностей труб от отложений и загрязнений, визуальный и приборный контроль качества, лейнирование, нарезание и контроль качества резьбы, испытание гидравлическим давлением, наворачивание муфт и предохранительных деталей, маркировку и упаковку труб, отличающийся тем, что наиболее изношенные или подвергающиеся интенсивному износу в процессе эксплуатации участки труб подвергают бандажированию путем наложения на эти участки бандажей в виде патрубков с продольной прорезью по всей длине, причем наружную поверхность поврежденных участков предварительно зачищают до металлического блеска, наносят на нее клей-герметик, сдавливают бандажи до полного прилегания их внутренней поверхности к наружной поверхности труб и затем создают условия для полимеризации клея-герметика, закрепляют бандаж на дефектном участке НКТ путем склеивания их сопрягаемых поверхностей между собой.