Применение бесшовных труб в нефтегазовой отрасли

Среди потребителей стального трубопроката особое место занимают добывающие и перерабатывающие углеводороды предприятия. Нефтегазовые компании применяют в своей работе трубы без шва для решения следующих задач:

• обустройство мест добычи нефти (бурильные, обсадные, НКТ);

• оснащение газовых, нефтяных месторождений (газлифтные);

• транспортировка добытого углеводородного сырья, его переработка (технологические, магистральные).

Основные виды специфического трубопроката необходимы для совершения следующих операций:

• газлифтные ‒ подъём газожидкостной смеси на поверхность; 

• бурильные ‒ бурение и ремонт углеводородных скважин, часто соединяют в колонну;

• обсадные ‒ закрепление стенок скважины в ходе буровых работ, разделение нефте- и газоносных пластов, исключение вероятности обводнения;

• насосно-компрессорные ‒ выкачка полезных ископаемых из природного источника.

Применение сопряжено с эксплуатацией в жёстких условиях, связанных с действием изгибающих, продольных, скручивающих нагрузок, коррозионно-активных компонентов добываемых ресурсов. Предпочтение отдается особо прочным толстостенным изделиям.

На российском рынке в этом сегменте выделяют две основные группы компаний:

• объединяющие в своей деятельности все этапы производства в нефтегазовой отрасли: геологоразведка, добыча, перемещение, переработка;

• оказывающие отдельные виды услуг, например, по бурению и обустройству скважин, прочие.

Особенности

Бесшовные трубы в нефтегазовой отрасли востребованы из-за специфики эксплуатации, так как обладают рядом отличительных признаков:

• высокая прочность стенок благодаря отсутствию стыков, образующих проблемные зоны, а также технологии производства;

• устойчивость металла к действию коррозионных процессов, прогрессирующих под действием агрессивной рабочей среды, в частности, сероводородной, почвенной составляющей, и внешних климатических факторов;

• низкий коэффициент теплового расширения;

• способность выдерживать положительные, отрицательные температуры, их резкие перепады, значительные механические нагрузки, высокие показатели давления;

• возможность разных методов обработки и соединения;

• сопротивляемость разрывам, деформациям;

• высокая степень износостойкости, продлевающая срок эксплуатации в экстремальных условиях;

• способность образовывать герметичные трубопроводные системы, исключающие утечки опасных веществ и вероятность возникновения экологических проблем.

Для изготовления трубного проката, пригодного для нефтегазодобычи и нефтехимической промышленности, для долгосрочной работы трубопроводов разработаны специальные нормативные документы, учитывающие специфику отрасли, например, ГОСТ 550, 8467, 631, многочисленные Технические условия (ТУ 14-2Р-1128-2007, 14-3-433-75, 14-3-44-2001, 14-3р-62-2002, 14-3р-91-2004, прочие). Кроме того, используются пригодные для этих целей марки стали: углеродистые (10, 20), низколегированные хладостойкие (09Г2С), жаропрочные (15Х5М), коррозионностойкие (12Х18Н10Т), прочие. В процессе производства металлопродукт подвергают обязательному контролю на показатели, заложенные в НД.

Бесшовные трубы подходят для разных способов соединения. Стыковка отдельных элементов в единую систему при помощи резьбового, муфтового соединения подходит для металлоизделий малого диаметра. Для тонкостенного габаритного проката чаще используют газовую сварку, а для толстенного ‒ универсальный электросварной способ. Для магистральных газопроводов, нефтепроводов чаще используют сварные изделия в силу возможности изготавливать более дешёвые трубы большого диаметра, но там где требуется повышенная надёжность и безопасность бесшовный прокат незаменим.