Методология разработки нормативной базы, определяющей качество внутреннего полимерного покрытия насосно-компрессорных труб

• Автор: Макаренко, Алексей Витальевич
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 148 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА
1.1. Анализ причин отказов колонн НКТ при различных способах
добычи нефти и выявление частоты их проявления
1.2. Недостатки отечественной и зарубежной нормативной документации, определяющей качество НКТ, и обоснование
требуемого качества НКТ в различных условиях эксплуатации
1.3. Обоснование преимуществ НКТ с внутренним полимерным покрытием. Цель и задачи исследования
1.4. Выводы по главе
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДОЛОГИИ СОЗДАНИЯ НОРМАТИВНОЙ БАЗЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩЕЙ КАЧЕСТВО ВНУТРЕННЕГО ПОЛИМЕРНОГО ПОКРЫТИЯ НКТ
2.1. Анализ действующей отечественной и зарубежной нормативной документации, определяющей качество полимерного покрытия труб,
и ее недостатки
2.2. Разработка основных принципов создания нормативной базы, определяющей качество внутреннего покрытия НКТ в различных условиях эксплуатации, и методики формулирования технических требований к покрытию НКТ для конкретного месторождения на ее
основе
2.3. Разработка методики выбора оптимальной конструкции
внутреннего полимерного покрытия НКТ
2.4. Выводы по главе
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ СООТВЕТСТВИЯ ФАКТИЧЕСКОГО КАЧЕСТВА ВНУТРЕННЕГО ПОЛИМЕРНОГО ПОКРЫТИЯ НКТ ТРЕБУЕМОМУ КАЧЕСТВУ
3.1. Анализ существующих методов контроля качества полимерного покрытия нефтегазопроводных труб и обоснование необходимости разработки новых методов контроля качества внутреннего покрытия

3.2. Разработка метода контроля относительного изменения адгезионной прочности внутреннего покрытия НКТ на двух базах времени испытаний при комплексном воздействии модельной среды, повышенной температуры и давления
3.3. Разработка метода контроля диэлектрической сплошности внутреннего покрытия НКТ при поперечном изгибе в условиях комплексного воздействия модельной среды и повышенной
температуры

3.4. Разработка метода контроля диэлектрической сплошности внутреннего покрытия НКТ при действии контактной нагрузки
на их наружную поверхность
3.5. Разработка метода контроля сопротивления сдвигу отложений АСП и минеральных солей относительно поверхности внутреннего покрытия НКТ
3.6. Выводы по главе
Глава 4. РАЗРАБОТКА КОРПОРАТИВНОЙ НОРМАТИВНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ, ОПРЕДЕЛЯЮЩЕЙ КАЧЕСТВО ВНУТРЕННЕГО ПОЛИМЕРНОГО ПОКРЫТИЯ НКТ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ СКВАЖИН УЭЦН НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ ЗАПАДНОЙ
СИБИРИ
4.1 Анализ специфики условий работы колонн НКТ в скважинах, эксплуатируемых УЭЦН, на месторождениях Западной Сибири
4.2. Разработка и внедрение на предприятиях, осуществляющих внутреннюю изоляцию НКТ, технических условий на внутреннее полимерное покрытие НКТ, применяемых при добыче нефти УЭЦН
4.3. Выводы по главе
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ II

ВВЕДЕНИЕ
Трубопроводная система, используемая для транспорта к потребителю извлекаемых из пласта нефти и газа, включает в себя три взаимосвязанных и последовательно расположенных звена:
- колонна насосно-компрессорных труб (НКТ) в добывающих скважинах, предназначенная для транспорта нефти или газа от забоя к устью скважины;
- промысловые трубопроводы, используемые в технологических системах сбора и предварительной подготовки нефти и газа;
- магистральные трубопроводы, предназначенные для поставки нефти и газа потребителю.
В рассмотренной единой трубопроводной системе колонны НКТ являются одним из наиболее ответственных звеньев, от безаварийной работы которой зависит себестоимость добычи нефти и газа.
Колонны НКТ в скважинах помимо основной функции - подъема продукции скважины на поверхность, выполняют ряд других не менее важных функций: транспортирование в скважину технологических сред; подвеска в скважине оборудования для выполнения ряда технологических операций; проведение в скважине ремонтных работ.
В процессе эксплуатации НКТ подвергаются интенсивной электрохимической коррозии, корозионному растрескиванию, коррозионной усталости, сульфидному растрескиванию, образованию твердых отложений минеральных солей и асфальтосмолопарафинов (АСП) на их внутренней поверхности, коррозионно-механическому износу в паре трения с муфтами насосных штанг и центраторами, что обусловливает их частые отказы или низкую эффективность работы.
Накопленный опыт эксплуатации НКТ в различных условиях показывает, что одним из перспективных направлений предотвращения указанных процессов является применение полимерных покрытий. Правильно подобранные материалы и конструкции покрытий на их основе

Таблица
Показатели свойств различных покрытий, нормы на показатели и методы контроля, содержащиеся в отечественной нормативной документации
№ Наименование показателя Полиэтиленовое 2-х и 3-х слойн. покр. ГОСТ Р 51164 Эпоксидное покрытие ГОСТ Р 51164 Метод

1. Толщина, мм, не менее 2.0-3.0 0.35
2. Прочность при разрыве, МПа, не менее 12 ГОСТІ 1262
3. Относительное удлинение при разрыве, %, не менее 200 5 ГОСТІ 1262 ГОСТ 18299
4. Изменение относительного удлинения при разрыве после выдержки при 100°С в течение 1000ч, %, не более 25 ГОСТІ 1262
5. Стойкость к растрескиванию при темп. 50°С, ч, не менее 1000 ГОСТ13518
6. Прочность при ударе, Дж, не менее 5 4 Приложение А
7. Адгезия к стали, Н/см, не менее Балл, не болсс 35 1 ГОСТ411 (метод А) ГОСТІ 5140
8. Адгезия к стали после выдержки в воде в течение 1000ч., при темп. 20°С, Н/см, не менее Балл, не более 30 1 ГОСТ411 (метод А) ГОСТ15140
9. Грибостойкость, балл, не менее 2 2 ГОСТ 9
10. Площадь отслаивания покрытия при поляризации, см2, не более при 20°С 5 5 Приложение В
11. Переходное сопротивление покрытия в 3-% ИаС1 при температуре 20°С, Ом-м2, не менее - исходное - через 100 сут выдержки ю'° 109 10® ю7 Приложение Г
12. Диэлектрическая сплошность. Отсутствие пробоя при электрическом напряжении, кВ/мм 5 Искровой дефектоскоп
13. Сопротивление пенетрации (вдавливанию), мм, не более до 20°С и менее свыше 20°С 0,2 0,3 0,2 0,3 Приложение Е
14. Стойкость к воздействию УФ радиации в потоке 600 кВт-ч/м при 50°С, ч, не менее 500 ГОСТ16337