Насосно-компрессорные трубы с защитными покрытиями

Защитные покрытия наносятся на поверхность НКТ с целью предотвращения отложений в них парафина, солей и гипса, а также защиты от коррозии внутренней поверхности труб. Кроме того, наблюдается снижение гидравлических сопротивлений протоку на 20 - 25% [24].

Внутреннюю поверхность НКТ покрывают стеклом, эмалями, эпоксидными смолами или лаками. Покрытие стеклом обладает высокой теплостойкостью и достаточно прочно при небольших деформациях труб.

Основным недостатком остеклованных труб является разрушение стекла при деформации труб. Причиной этого являются различные модули упругости стали (0,21 10⁶ МПа) и стекла (0,057-10⁶ МПа). Вследствие этого при растяжении металла труб тонкому слою стекла передаются большие усилия, нарушающие его целостность. Это сказывается при больших глубинах подвески труб и при их транспортировке.

Чтобы не превышать напряжения в стекле выше допустимых, необходимо соблюдать условие равенства относительных удлинений стекла и металла труб:

Тогда допустимая нагрузка на остеклованные трубы

, (1.16)

где Р - допустимая нагрузка на трубы, определенная по условию сохранения прочности стекла; σвст - предел прочности стекла; n - запас прочности (n = 1,3 - 1,5); Fст - площадь поперечного сечения слоя стекла; Fтр - площадь поперечного сечения трубы; Ест, Етр - модули упругости стекла и труб со-ответственно.

Покрытие труб эпоксидными смолами и лаками также хорошо защищает их от отложений парафина и солей. Эпоксидные смолы эластичнее стекла, и при деформации труб смола не трескается. Однако, температура применения покрытий из эпоксидных смол по данным ВНИИТнефть ограничена 80 - 100 ºС.

Эмалированные трубы обладают наиболее прочным покрытием, высокой теплостойкостью, морозоустойчивостью и гладкой поверхностью. Для защиты НКТ от агрессивных сред трубы покрываются несколькими слоями. Однако технология нанесения эмалей значительно сложнее технологии покрытия

стеклом и эпоксидными смолами.

По износостойкости силикатные покрытия (эмали и стекла) превосходят полимерные (смолы и лаки). Термостойкость силикатных покрытий также значительно выше полимерных и составляет 200 - 600°С.

Общим недостатком всех покрытий является незащищенность муфтового соединения труб. В этом месте рекомендуется устанавливать эластичные полимерные проставки, перекрывающие незащищенное место, или протекторные кольца, потенциал материала которых значительно ниже потенциала стали.

Задача 5. Рассчитать максимальную глубину спуска гладких остеклованных НКТ 89 x 6,5 мм «Д» при фонтанно-компрессорной эксплуатации скважин, если предел прочности стекла составляет 60 МПа.

Решение. Допустимую нагрузку на остеклованные трубы определим по формуле (1.16), полагая, что по технологии изготовления средняя толщина слоя стекла составляет 1 мм. Тогда

;

.

Допустимая нагрузка

.

Допустимая глубина спуска без учета облегчения в жидкости при n = 1 составит (формула (1.13))

.

Для сравнения страгивающая нагрузка для НКТ 89 х 6,5 «Д» составит (формула (1.11))

где

Допустимая глубина спуска по страгивающей нагрузке

.

Таким образом, покрытие из стекла уменьшает допусти­мую глубину спуска НКТ 89 мм на 252 м или приблизительно на 10%.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: