Специальные свойства труб

Трубы со специальными свойствами предназначены для эксплуатации в экстремальных условиях: при низких температурах, высокой коррозионной агрессивности среды и высоких сминающих давлениях.

Трубы хладостойкие (LT) 

Предназначены для эксплуатации на месторождениях в районах Сибири, Крайнего Севера и Арктики. Металл труб обладает высокой пластичностью и ударной вязкостью при отрицательных температурах. Для определения хладостойкости проводятся испытания металла труб на ударный изгиб по методу Шарпи при температуре -60°С с контролем доли вязкой составляющей в изломе испытательного образца. 

Трубы сероводородостойкие (S, SS)

Предназначены для эксплуатации на месторождениях, содержащих в добываемой продукции сероводород. Металл труб обладает стойкостью к сульфидному растрескиванию под напряжением, которая определяется при испытаниях по стандарту NACE TM0177. Коэффициент порогового напряжения при испытаниях металла труб выбирается в зависимости от парциального давления сероводорода.

Трубы углекислотостойкие.

Предназначены для эксплуатации на месторождениях, содержащих в добываемой продукции диоксид углерода. Металл труб обладает стойкостью к углекислотной коррозии. Для обеспечения коррозионной стойкости труб, содержание хрома в стали составляет 13%. Для эксплуатации труб в районах Сибири, Крайнего Севера и Арктики предназначена специальная серия труб, которая кроме стойкости к углекислотной коррозии обладает высокой пластичностью и ударной вязкостью при отрицательных температурах 

Износостойкость бурильных труб

Абразивному износу от трения бурильной колонны по горной̆ породе подвергаются замки, а также тело бурильных труб. Состояние труб по абразивному износу оценивается по трем классам. Списание и перевод бурильных труб из одного класса в другой производится на основании внешнего осмотр, инструментальных измерений и данных по дефектоскопии и оформляется актом.

К 1-му классу относят трубы и замки, геометрические размеры которых равны номинальным требованиям действующих нормативных документов. Ко 2-му и 3-му классам износа по телу трубы относят бывшие в эксплуатации трубы, величины дефектов на которых, не больше приведенных в таблице. Если величина износа или дефекта превышает значение, допустимое для 3-го класса, то трубу бракуют и выводят из эксплуатации.

Сведения о переводе труб из одного класса в другой заносят в паспорт комплекта. Технические характеристики труб различных классов определяются по аналогии с техническими характеристиками новых труб (1 класса) с учетом* регламентированных толщин стенок: для 2 класса — 80%, для 3 класса — 62,5% от их номинальных значений.

Наружный и внутренний диаметр бурильного замка в значительной степени определяют прочность замка на кручение. Наружный диаметр определяет площадь сечения муфтового конца, а внутренний диаметр — ниппельного конца. Выбор наружного и внутреннего диаметров определяет при прочих равных условиях теоретическую прочность замка на кручение. Снижение теоретической прочности бурильного замка на кручение во время эксплуатации вызывается в первую очередь износом по наружному диаметру. После того как площадь сечения муфтового конца станет меньше площади сечения ниппельного конца, дальнейшее уменьшение наружного диаметра вызывает непосредственное снижение прочности на кручение. Если площадь сечения муфтового конца определяет прочность нового замка, то уже с самого начала износ по наружному диаметру снижает прочность замка на кручение. Если прочность нового замка определяется площадью сечения ниппельного конца, то возможен некоторый износ по наружному диаметру, прежде чем он начнет влиять на прочность замка. Можно увеличить прочность замка, увеличивая наружный диаметр и уменьшая внутренний диаметр.

Классификация бурильных замков по классам износа зависит от группы прочности тела бурильной трубы. Так как приварка одного и того же замка, к телу трубы разных групп прочностей дает разный коэффициент прочности конструкции бурильной трубы, что отражается на предельно допустимом допуске по износу наружного диаметра замка.

Бурильные замки двухупорной конструкции, обеспечивают крутящий момент, намного выше, чем у замков стандартной конструкции по API. Данная прибавка к моменту кручения у двухупорных замков обеспечивает им больший допуск по износу наружного диаметра замка, чем у стандартных замков по API.

Износостойка наплавка замков бурильных труб.

Экстремальные условия эксплуатации бурильных труб приводят к их разрушению. Основными причинами разрушения бурильных труб являются трещины, образовавшиеся в условиях высокого напряжения и износа поверхности под влиянием коррозии и абразивного износа. Учитывая, что современные высокопрочные бурильные трубы имеют высокую стоимость, потери компаний от отбраковки составляют десятки миллионов рублей.

Поскольку замки имеют больший диаметр, чем бурильная труба, они подвержены износу, и в связи с этим, на них должна наноситься твердосплавная наплавка, чтобы защитить их. Как правило, это происходит при нанесении минимум трех колец наплавки. Ширина одного наплавленного кольца 25,4 мм.

Бурильные трубы с износостойкой наплавкой на приварных замках (хардбендингом) предназначены для бурения в сложных условиях.

Основные преимущества применения наплавки:

  • Уменьшают износ бурильного замка при бурении в открытом стволе.
  • Предотвратить преждевременный износ наружного диаметра замков бурильных труб, что положительно сказывается на прочностных характеристиках замков.
  • Предупредить образование термических трещин на замках, возникающих в результате нагрева при трении об стенку скважины в интервалах интенсивного набора кривизны скважины.
  • Позволяет применять бурильные трубы с приварными замками уменьшенного наружного диаметра.
  • Уменьшают износ обсадной колонны от трения замков при вращении и СПО
    в обсадной колонне.


Наплавку допускается наносить на БТ, бывшие в эксплуатации, после проведения очистки и ремонта замков бурильных труб, по утвержденной технологии. Единственным ограничивающим условием по применению износостойкой наплавки является достаточная длина места под ключ на ремонтируемом замке бурильной трубы.

Хардбендинг подлежит ремонту на бывших в употреблении бурильных трубах путем наложения новых слоев на изношенную поверхность ранее нанесенной наплавки.

При ремонте изношенного покрытия, нанесенного другими производителями, рекомендуется проверка на совместимость новой наплавки с ранее нанесенным износостойким покрытием.

Внутреннее покрытие бурильных труб.

Бурильные трубы с внутренним полимерным покрытием предназначены для бурения в сложных условиях. Для выбора наиболее эффективного вида покрытия рекомендуется сообщать производителю покрытия состав бурового раствора с указанием осложняющих коррозионных факторов.

Применение внутренних покрытий на трубных изделиях позволяет уменьшить потери на трение вплоть до 50% при транспортировке жидкостей, что соответственно приводит к увеличению прибылей компании и позволяет компенсировать затраты на нанесение покрытия.
Обычно выбирается жидкое покрытие, с процессом «первый слой + верхний слой», толщина 130~225мкм.

Данное направление актуально и востребовано, поскольку значительно увеличивает экономическую эффективность использования труб и обеспечивает безопасность нефтегазового производства.

Типы покрытий:

  • Износостойкое внутреннее покрытие для бурильных труб.
  • Покрытие — тонкая пленка для широкого применения, для бурильных труб.
  • Теплостойкое и податливое к сгибу внутреннее покрытие для бурильных труб.
  • Внутреннее покрытие — толстая пленка с высоким содержанием сухого вещества кисло и щелочноустойчивая и износостойкая.


Основные преимущества:

  • снижение гидравлических потерь при бурении.
  • защита от коррозионно-абразивного износа бурильных труб.
  • защита бурильных труб от стеллажной коррозии.
  • снижение вероятности усталостных разрушений бурильных труб.
  • снижает солеобразование и отложение остатков бурового раствора
    во внутренней полости тела трубы.
  • позволяет применять более широкий диапазон буровых растворов с различными величинами pH.
  • проводить бурение на скважинах с высоким забойным давлением и высокой температурой.


Отдельные виды покрытий защищают внутреннюю поверхность НКТ от воздействия CO2, H2S. Тем самым уменьшается вероятность возникновения сульфидного растрескивания под напряжением бурильной трубы.

Применение покрытий позволяет:

  • увеличить ресурс работы бурильных труб.
  • использовать данные бурильные трубы в качестве технологических при осуществлении соляно-кислотных обработок скважин (СКО).


Внутренние защитные покрытия допускается наносить на бурильные трубы, бывшие в эксплуатации, после проведения дефектоскопии и ремонта, по утвержденной технологии. Внутренние защитные покрытия допускается наносить на бурильные трубы с различными типами замковых соединений, в том числе и на БТ с двухупорными замками.

Покрытие бурильных труб должны выдерживать указанные в технических требованиях внешние воздействия без отслаивания, расслаивания и растрескивания в интервале температур:

при транспортировании, проведении погрузочно-разгрузочных и спускоподъемных операций на скважине от минус 40°С до плюс 60°С. при хранении от минус 50°С до плюс 60°С.

Величина верхнего предела температуры эксплуатации БТ регламентируется видом материала, используемого для формирования покрытия конкретного назначения.