Обсадные трубы что это такое. Обсадные трубы что это такое
Обсадные трубы для нефтяных скважин: виды труб, обсадная колонна
При обустройстве скважин для добычи нефти и газа необходимо укрепление так называемой эксплуатационной трубной колонны, через которую добываемое сырье поступает на поверхность, а также максимально защитить её от коррозии и движения геологических пластов.
Это делают с помощью обсадных колонн, которые не только укрепляют основные добывающие стволы, но и дают возможность изолировать продуктивные горизонты в процессе эксплуатации скважин от непродуктивных слоев, что позволяет избежать перемешивания внутрипластовых жидкостей.
Для обустройства таких колонн применяются специальные обсадные трубы для нефтяных скважин, которые составляют в колонну с помощью их последовательного свинчивания или сваривания.
Обсадные трубы для нефтяных скважин
Какие трубы для этого применяются?
Для изготовления труб, применяемых для организации таких колонн в процессе бурения и последующего обустройства газовых и нефтяных скважин, в основном использует такой материал, как сталь. Для их соединения между собой на обоих концах трубы нарезается резьба, с одной стороны навинчивается муфта.
Если планируется сварной способ соединения, то трубы делают безмуфтовыми, с концами в виде раструбов. Резьба, нарезаемая на таких трубах, может быть либо конической, либо треугольной, либо со специальным профилем трапецеидального вида.
Для того, чтобы соединения были максимально герметичными и позволяли выдерживать высокие значения давления добываемого газа и нефти (больше, чем 30-ть мегапаскаль), используются специальные уплотнительные элементы.
Отечественные трубы обсадного типа выпускаются со следующими наружними диаметрами – от 114-ти до 508-ми миллиметров. Их длина варьируется в пределах от 9,5 до 13-ти метров. Толщина стенок зависит от диаметра и колеблется от пяти до шестнадцати миллиметров.
По своей прочности такие изделия делятся на семь групп, обозначаемых литерами Т, R, М, Л, Е, К и Д (в порядке убывания). Значения предела текучести находится в интервале от 379-ти до 1065-ти мегапаскаль.
Каждую трубу маркируют, указывая сведения о её диаметре, группе прочности, толщине стенки, а также дата производства изделия и его индивидуальный номер.
Виды обсадных труб
Для изготовления этой продукции, которая используется для укрепления нефтяных и газовых скважин в процессе бурения и последующей эксплуатации, в основном используются стали различных марок.
Такие трубы могут быть ниппельными и безниппельными. Диаметры безниппельных труб варьируются от 33,5 до 89-ти миллиметров, а ниппельных изделий – в пределах от 25-ти до 146-ти миллиметров.
Например, в целях отбора керновых проб горных пород применяются только ниппельные виды этой продукции. Толщина стенок ниппельной продукции зависит от диаметра и составляет от трех до пяти миллиметров, а длина таких труб колеблется от полутора до шести метров.
Ниппельные изделия делаются трех групп прочности: М, К и Д, обеспечивающие предел текучести от 380-ти до 750-ти мегапаскалей.
В комплект поставки входят навинченные ниппели. Каждая труба маркируется в соответствии с требованиями государственного стандарта. Резьба от механических повреждений в процессе транспортировки защищена с помощью специальных предохранительных ниппеле и кольцевых насадок.
Виды обсадных колонн
Такие колонны бывают трех видов (в зависимости от того, какую колонну скважины они укрепляют):
- кондукторные;
- промежуточные;
- эксплуатационные.
Промежуточными колоннами укрепляются стенки нижних скважинных интервалов. Колонны кондукторного и промежуточного типа, как правило, цементируются, однако возможны и съёмные варианты их обустройства (к примеру, если их применяют при бурении скважин геологоразведочного типа или при обустройстве скважин большой глубины, в целях борьбы с износом ранее спущенных промежуточных колонн).
Задача эксплуатационных защитных колонн –перекрытие продуктивных горизонтов.
Через пробитые с помощью перфорации отверстия в таких колоннах нефть и газ посредством насосно-компрессорных труб (НКТ) поднимаются от забоя скважины по её стволу к устью.
Обсадная колонна нефтяной скважины постоянно испытывает снаружи воздействия давления пластовой жидкости и пластового газа, которые находятся в горных породах. Влияние этих воздействий особенно заметно в соляных и глинистых пластах.
Также эта колонна подвергается воздействиям, вызываемым внутренним давлением газа и нефти, а также воздействиям, оказываемым изнутри буровым раствором, от собственной массы и от усилий натяжения колонн, что объясняется влиянием температурных значений и перепадов давления.
Количество, диаметры и длины таких колонн выбираются исходя из геологических условий, в которых проходит бурение, к которым относятся:
- градиент давления пластового гидравлического разрыва;
- внутрипластовое давление;
- устойчивость пробуриваемых горных пород и так далее.
Кроме того, на такой выбор влияют:
- уровень используемой техники;
- конкретная технология строительства скважины;
- условия, которые призваны предупреждать и давать возможность ликвидировать возможные аварийные ситуации и так далее.
Диаметр эксплуатационной колонны и глубина конкретной скважины – это два основных параметра, которые влияют на подбор диаметров промежуточных видов таких колонн.
Выбор конструкции колонны осуществляется по критериям экономичности и максимизации срока эксплуатации скважины.
В нижней части эти колонны оборудуются обратным клапаном, турбулизаторами, центрирующими фонарями и прочими приспособлениями, задача которых – обеспечить надёжность цементирования.
Эксплуатационные обсадные колонны имеют диаметры от 114-ти до 168-ми миллиметров, промежуточные – от 178-ми до 503-х. Длина одной такой колонны может достигать семи километров, а её вес доходит до 350-ти – 400 тонн.
Спуск колонн осуществляется при помощи специальных вышек, оборудованных лебёдками и талевыми системами, а также с помощью механизмов, которые обеспечивают подвешивание спущенной в скважину колонны в её устье.
анимация процесса добычи нефти
Загрузка...neftok.ru
Обсадные трубы что это такое
Обсадные трубы для скважины разновидности
Любая скважина нуждается в обсадке, чтобы избежать в дальнейшем обрушения стенок и проникновения воды. Сечение скважин круглое, поэтому такая процедура осуществляется при помощи обсадных труб, изготовленных из пластика и металла.
Использование труб с резьбовым креплением
Металлическая обсадная труба для скважин изготавливается из стали марки 20. Ее толщина около 5 мм. Если исходить из расчета, что скорость коррозии оставляет 0,1 мм/год, то продолжительность ее службы составляет 50 лет. При этом трубы выдерживают любое движение грунта и не засоряют воду ничем, кроме ржавчины.
Многие считают, что ржавчину, которая попадает в воду в результате процесса окисления, фильтровать – занятие дорогостоящее. Но этот вопрос решаем при использовании бытовых фильтров для воды или ее отстаивания, поскольку ржавчина не растворяется в воде. Самый большой вред от ржавой воды – повышение вероятности поломки насосного оборудования. Но и эта проблема решаема. Нужно установить более технологически прогрессивный насос.
Использование оцинкованных обсадных труб
Оцинкование используется для предотвращения коррозии металла. Но применять его от коррозии в трубах скважины не имеет смысла: продолжительность срока эксплуатации изделий из черной стали и так достаточно велика. При этом фильтрация воды из скважины необходима в любом случае и не только от ржавчины. Основное здесь – то, что оцинкованные трубы – это возможность нанести вред человеческому организму соединениями цинка, поэтому применять это процедуру для питьевой воды не рекомендуется.
Использование нержавеющих обсадных труб
Нержавеющие трубы отлично защищены от коррозии, поэтому какая-либо необходимость в укладывании пластика внутрь колонны отсутствует. Однако их использование в скважинах экономически невыгодно, поскольку стоимость достаточно высокая, как и продажа профильной трубы .
Использование пластиковых обсадных труб
В таких изделиях используют так называемый пищевой пластик или полихлорвинил (ПХВ) и полиэтилен (ПЭ). Они химически инертны и не представляют какой-либо опасности для человеческого организма, что подтверждается многолетними исследованиями и опытами. Кроме этого они не подвержены влиянию коррозии.
Пластиковые обсадные трубы обладают отличной механической прочностью, хорошей устойчивостью, небольшим весом и низкой стоимостью. Они достаточно защищены от коррозии, что гарантирует бесперебойную подачу чистой питьевой воды. Дополнительным подтверждением надежности таких труб считается их морозостойкость.
Правильное соединение обсадных труб
Исходя из действующих норм, соединение труб в водяных скважинах должно осуществляться только при помощи креплений резьбового типа – ниппельных, муфтовых, или труба в трубу . Только такой способ обеспечивает лучшую герметичность эксплуатационных колонн.
Что лучше резьбовые соединения или обычная сварка?
Сварные соединения на практике используются достаточно часто, поскольку они более дешевые. Но они не отличаются надежностью, так как в процессе сварки металл деформируется, отчего колонна отклоняется с каждой приваренной трубой. Также сварной шов – слабейшее место всей конструкции.
Из вышесказанного следует, что в скважинах лучше всего использовать буровые стальные или пластиковые трубы с резьбовым соединением.
Что такое обсадная труба, и какие обсадные трубы наилучшие?
В промышленности трубы могут изготавливаться нескольких типов: это обсадные и колонковые трубы. Что касается первой, то труба обсадная используется для крепления нефтяных и газовых скважин во время их бурения и для последующего использования, а также для бурения скважин при поиске воды, полезных ископаемых и т.д. Обсадная труба опускается в скважину, чтобы ее стенки не давали рыхлым слоям породы осыпаться. Таким образом, труба обсадная плотно прилегает к стенкам самой скважины. Когда верхние слои породы пробурены, в скважину опускают колонну обсадных труб, а между ними и стенкой скважины заливают бетон, чтобы трубы закрепились. Затем в эту колонну опускают другую колонну труб, меньших в диаметре, для дальнейших работ или непосредственно использования. В каждом отдельном случае труба обсадная должна быть четко установленного размера и диаметра.
К обсадным трубам предъявляются достаточно строгие требования. Во-первых, несмотря на разностенность труб и их овальность, они не должны выходить по толщине стенок и диаметру за те пределы, которые установлены правилами. Если изготавливается труба обсадная с обычной точностью, то непрямолинейность (на 1 м) не должна быть больше 0,7 мм (при диаметре 33,5-89 мм) и 1 мм (при диаметре 108 -146). При изготовлении обсадных труб с повышенной точностью их непрямолинейность не должна превышать 0,3 мм или 0,5 мм при диаметре 33,5-89 мм и 108 -146 мм соответственно.
Обсадные трубы могут быть чугунные, деревянные, пластиковые, стальные и асбестоцементные. Сейчас все большее распространение получают пластиковые обсадные трубы, т.к. имеют ряд преимуществ по сравнению с металлическими и другими видами. Обсадные трубы, сделанные из пластика, отличаются способностью выдерживать большие нагрузки до 5 т. Они прочны и долговечны (до пятидесяти лет и больше). Кроме того, металлические трубы подвергаются коррозии, а если по ним идет вода, то это влияет негативно на ее качество. С пластиковыми трубами такой проблемы не возникнет. Внутренняя поверхность труб высокого качества, благодаря чему сопротивление потоку уменьшается, а это в свою очередь дает возможность устанавливать трубопроводы меньших диаметров. Пластиковая труба осадная также устойчива к загрязнениям и осадку камня, тонет в воде. Поэтому в большинстве случаев предпочтение лучше отдавать обсадным трубам, сделанным из пластика.
Обсадная труба (колонна)
Обсадная труба (колонна) – это стальная или пластиковая труба, которая служит для укрепления стенок и изоляции ствола скважины.
Обсадная колонна выполняет следующие функции:
- Служит защитным кожухом для насосно-компрессорной колонны и другого оборудования, используемого в скважине.
- Сдерживает давление пласта и предотвращает растрескивание верхней, менее прочной зоны.
- Предохраняет скважину от обрушения.
- Удерживает добываемую воду в стволе скважины.
- Разделяет пласты и обеспечивает приток воды только из тех зон, которые определены гидрогеологом.
После того как мы пробурили скважину её необходимо обсадить колонной, для этого мы используем стальные трубы на резьбовом соединении. Наш опыт показал, что трубы соединенные сварными швами подвержены коррозии и разрушению в местах сварки, вследствие чего грунтовые воды могут просачиваться в ствол скважины, загрязняя тем самым водоносный горизонт. Используя трубы на резьбовом соединении и импортный герметик, мы полностью застрахованы от этого. После того как скважина обустроена обсадной колонной, мы проводим её глиняный и цементный тампонаж вдоль всего ствола, что дополнительно служит барьером от грунтовых вод, плывунов и прочих рисков.
Другие термины:
Источники:
sferatd.ru
Обсадные трубы что это такое
Обсадные трубы для скважины разновидности
Любая скважина нуждается в обсадке, чтобы избежать в дальнейшем обрушения стенок и проникновения воды. Сечение скважин круглое, поэтому такая процедура осуществляется при помощи обсадных труб, изготовленных из пластика и металла.
Использование труб с резьбовым креплением
Металлическая обсадная труба для скважин изготавливается из стали марки 20. Ее толщина около 5 мм. Если исходить из расчета, что скорость коррозии оставляет 0,1 мм/год, то продолжительность ее службы составляет 50 лет. При этом трубы выдерживают любое движение грунта и не засоряют воду ничем, кроме ржавчины.
Многие считают, что ржавчину, которая попадает в воду в результате процесса окисления, фильтровать – занятие дорогостоящее. Но этот вопрос решаем при использовании бытовых фильтров для воды или ее отстаивания, поскольку ржавчина не растворяется в воде. Самый большой вред от ржавой воды – повышение вероятности поломки насосного оборудования. Но и эта проблема решаема. Нужно установить более технологически прогрессивный насос.
Использование оцинкованных обсадных труб
Оцинкование используется для предотвращения коррозии металла. Но применять его от коррозии в трубах скважины не имеет смысла: продолжительность срока эксплуатации изделий из черной стали и так достаточно велика. При этом фильтрация воды из скважины необходима в любом случае и не только от ржавчины. Основное здесь – то, что оцинкованные трубы – это возможность нанести вред человеческому организму соединениями цинка, поэтому применять это процедуру для питьевой воды не рекомендуется.
Использование нержавеющих обсадных труб
Нержавеющие трубы отлично защищены от коррозии, поэтому какая-либо необходимость в укладывании пластика внутрь колонны отсутствует. Однако их использование в скважинах экономически невыгодно, поскольку стоимость достаточно высокая, как и продажа профильной трубы .
Использование пластиковых обсадных труб
В таких изделиях используют так называемый пищевой пластик или полихлорвинил (ПХВ) и полиэтилен (ПЭ). Они химически инертны и не представляют какой-либо опасности для человеческого организма, что подтверждается многолетними исследованиями и опытами. Кроме этого они не подвержены влиянию коррозии.
Пластиковые обсадные трубы обладают отличной механической прочностью, хорошей устойчивостью, небольшим весом и низкой стоимостью. Они достаточно защищены от коррозии, что гарантирует бесперебойную подачу чистой питьевой воды. Дополнительным подтверждением надежности таких труб считается их морозостойкость.
Правильное соединение обсадных труб
Исходя из действующих норм, соединение труб в водяных скважинах должно осуществляться только при помощи креплений резьбового типа – ниппельных, муфтовых, или труба в трубу . Только такой способ обеспечивает лучшую герметичность эксплуатационных колонн.
Что лучше резьбовые соединения или обычная сварка?
Сварные соединения на практике используются достаточно часто, поскольку они более дешевые. Но они не отличаются надежностью, так как в процессе сварки металл деформируется, отчего колонна отклоняется с каждой приваренной трубой. Также сварной шов – слабейшее место всей конструкции.
Из вышесказанного следует, что в скважинах лучше всего использовать буровые стальные или пластиковые трубы с резьбовым соединением.
Что такое обсадная труба, и какие обсадные трубы наилучшие?
В промышленности трубы могут изготавливаться нескольких типов: это обсадные и колонковые трубы. Что касается первой, то труба обсадная используется для крепления нефтяных и газовых скважин во время их бурения и для последующего использования, а также для бурения скважин при поиске воды, полезных ископаемых и т.д. Обсадная труба опускается в скважину, чтобы ее стенки не давали рыхлым слоям породы осыпаться. Таким образом, труба обсадная плотно прилегает к стенкам самой скважины. Когда верхние слои породы пробурены, в скважину опускают колонну обсадных труб, а между ними и стенкой скважины заливают бетон, чтобы трубы закрепились. Затем в эту колонну опускают другую колонну труб, меньших в диаметре, для дальнейших работ или непосредственно использования. В каждом отдельном случае труба обсадная должна быть четко установленного размера и диаметра.
К обсадным трубам предъявляются достаточно строгие требования. Во-первых, несмотря на разностенность труб и их овальность, они не должны выходить по толщине стенок и диаметру за те пределы, которые установлены правилами. Если изготавливается труба обсадная с обычной точностью, то непрямолинейность (на 1 м) не должна быть больше 0,7 мм (при диаметре 33,5-89 мм) и 1 мм (при диаметре 108 -146). При изготовлении обсадных труб с повышенной точностью их непрямолинейность не должна превышать 0,3 мм или 0,5 мм при диаметре 33,5-89 мм и 108 -146 мм соответственно.
Обсадные трубы могут быть чугунные, деревянные, пластиковые, стальные и асбестоцементные. Сейчас все большее распространение получают пластиковые обсадные трубы, т.к. имеют ряд преимуществ по сравнению с металлическими и другими видами. Обсадные трубы, сделанные из пластика, отличаются способностью выдерживать большие нагрузки до 5 т. Они прочны и долговечны (до пятидесяти лет и больше). Кроме того, металлические трубы подвергаются коррозии, а если по ним идет вода, то это влияет негативно на ее качество. С пластиковыми трубами такой проблемы не возникнет. Внутренняя поверхность труб высокого качества, благодаря чему сопротивление потоку уменьшается, а это в свою очередь дает возможность устанавливать трубопроводы меньших диаметров. Пластиковая труба осадная также устойчива к загрязнениям и осадку камня, тонет в воде. Поэтому в большинстве случаев предпочтение лучше отдавать обсадным трубам, сделанным из пластика.
Обсадная труба (колонна)
Обсадная труба (колонна) – это стальная или пластиковая труба, которая служит для укрепления стенок и изоляции ствола скважины.
Обсадная колонна выполняет следующие функции:
- Служит защитным кожухом для насосно-компрессорной колонны и другого оборудования, используемого в скважине.
- Сдерживает давление пласта и предотвращает растрескивание верхней, менее прочной зоны.
- Предохраняет скважину от обрушения.
- Удерживает добываемую воду в стволе скважины.
- Разделяет пласты и обеспечивает приток воды только из тех зон, которые определены гидрогеологом.
После того как мы пробурили скважину её необходимо обсадить колонной, для этого мы используем стальные трубы на резьбовом соединении. Наш опыт показал, что трубы соединенные сварными швами подвержены коррозии и разрушению в местах сварки, вследствие чего грунтовые воды могут просачиваться в ствол скважины, загрязняя тем самым водоносный горизонт. Используя трубы на резьбовом соединении и импортный герметик, мы полностью застрахованы от этого. После того как скважина обустроена обсадной колонной, мы проводим её глиняный и цементный тампонаж вдоль всего ствола, что дополнительно служит барьером от грунтовых вод, плывунов и прочих рисков.
Другие термины:
Источники:
sferatd.ru
