ra3npom ubhhhra3 cmk-bhlli1f a3-053-08 b 1...по методике nace tm0177-2005 (метод А)...
TRANSCRIPT
OJ3ll.lECT BO C OrPAHVlLJEH OTBETCTBEHHOCTb «HAY4HO-VIC n EJJ:OBATEJIbCKI1I1 I1HCTI1TYT n pI1PO)lHbIX
..®rA3npOM fA30B VI r A30B bIX TEXHOnOr l1I1 - BHl1l1fA3» (000 «fa3npOM BHl1l1fA3»)UBHHHrA3
CMK-BHlli1f A3-053-08 B 1.0
2009 r. ~~~~~~-------
TIPOTOKOJI
.N'~ 48-2512009
no pe3YJ1bTaTa M CTeH,ll;OBOrO HCnblTaHHH no,ll; Harp Y3Kou Cpe)1;bI C cO)1;epJKaHHeM
H2S H CO2 (YCJ10BHH ACTpaxaHCKoro r KM) 0 6 pa3... a 06Ca)1;HOii Tpy6b1
0168,28x IO,59 MM T95SS C p e3b60BbIM COe)1;HH eHHeM "TMK GF" ( on bITHaH napTHH)
,[(orOBOp N240318 33 87 OT 22.04.2008 r.
)1.upeKTop IJ;eHTpa «Ha)leJKHOCTb U ~dl pecypc 06beKTOB ECr», K.T.H. __~ B.B. A Jla)lHHcKHH
M .o. Ha'laJIbHUKa JIa60paTopHH
KOpp03HOHHO-CTOih~HX MaTePHaJlOB~· K.T.H. ~~ A.B . P omynKHH
MJIa)lmuH HaY'lHbIH COTPY)lHOK
JIa60paTopuH KOPP03HOH HO- ~J CTOHKOX MaTepHaJIOB ~u~ K.B. M epKYJIb
7
rro c. P a3BHJJKa, M OCKOBCKM o6JJ.
Система менеджмента качества
Протокол по результатам стендового испытания под нагрузкой среды с содержанием H2S и CO2 (условия Астраханского ГКМ) образца обсадной трубы Ø168,28×10,59 мм T95SS с резьбовым
соединением "TMK GF"
№48-25/2009 договор №403183387 от 22.04.2008 г.
ISO 9001:2000 стр. 2 из 25© 2009 ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
1. Цель работы Оценка износостойкости резьбового соединения, проведение стендового испытания
под нагрузкой внутреннего давления коррозионно-активной среды с содержанием H2S и СО2
образца обсадной трубы из стали группы прочности T95SS с резьбовым соединением
"TMK GF" опытной партии производства группы заводов ОАО "Трубная металлургическая
компания", для оценки качества и возможности применения в скважинах на газовых,
газоконденсатных и нефтяных месторождениях ОАО "Газпром", в продукции которых
содержится сероводород при парциальном давлении свыше 1,5 МПа (условия Астраханского
ГКМ) и диоксид углерода.
2. Объект испытаний Объектом испытания являлся образец обсадной трубы 168,28×10,59 мм (тр. № 131,
опытная партия № 433; трубная муфтовая заготовка партии № 1.1) группы прочности T95SS
с высокогерметичным резьбовым соединением "TMK GF". Образец состоял из муфты с
резьбовыми соединениями "TMK GF", в которую с обеих сторон вворачивались патрубки
обсадной трубы с резьбовым соединением "TMK GF". На другом конец патрубков
навинчивались заглушки с резьбовым соединением "TMK FMC". Как внутренняя
поверхность муфты, так и резьбовая поверхность патрубков фосфатированы.
Геометрические параметры образца:
наружный диаметр патрубков 168,28 мм;
толщина стенки патрубков 10,59 мм (допуск минус 12,5 %);
наружный диаметр муфты 187,71 мм;
длина внутренней полости собранного образца 1300 мм.
Маркировка образца приведена на рисунке 1.
Все резьбовые соединения нарезаны в условиях ОАО "Таганрогский металлургический
завод".
Система менеджмента качества
Протокол по результатам стендового испытания под нагрузкой среды с содержанием H2S и CO2 (условия Астраханского ГКМ) образца обсадной трубы Ø168,28×10,59 мм T95SS с резьбовым
соединением "TMK GF"
№48-25/2009 договор №403183387 от 22.04.2008 г.
ISO 9001:2000 стр. 3 из 25© 2009 ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
3 96 Т6 Т5 М5 М6C D
Рисунок 1 – Маркировка образца
Механические свойства металла исследуемой трубы и муфты соответствуют группе
прочности T95 (API 5CT), минимальный нормативный предел текучести составляет
Тmin=655 МПа=66,8 кгc/мм2.
Заглушки изготовлены из цельнолитой болванки. Материал заглушек – сталь 40Х.
Толщина дна заглушки превышает 70 мм.
Сталь труб группы прочности T95SS (партия №433 плавка №280721; партия №434
плавка №280722; партия №435 плавка №280720) и муфтовой заготовки (партия №1.1 плавка
№280737) прошла испытание на стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением
по методике NACE TM0177-2005 (метод А) при уровне напряжения 90% от минимального
нормативного предела текучести стали группы прочности T95 по ISO 11960 (Протоколы по
результатам испытаний № 48-13/2008; № 48-04/2009).
3. Свинчивание-развинчивание резьбовых соединений "TMK GF", сборка образца
3.1 Свинчивание-развинчивание резьбовых соединений "TMK GF" в заводских условиях
Испытание на свинчивание-развинчивание проводилось в условиях
ОАО "Таганрогский металлургический завод" в присутствии представителей
ООО "Газпром ВНИИГАЗ" и ООО "TMK-Премиум Сервис".
Со стороны ООО "Газпром ВНИИГАЗ":
- м.н.с. лаборатории коррозионно-стойких материалов К.В. Меркуль;
Со стороны ООО "TMK-Премиум Сервис":
- начальник ОКБ Ю.Ф. Емельянов;
Система менеджмента качества
Протокол по результатам стендового испытания под нагрузкой среды с содержанием H2S и CO2 (условия Астраханского ГКМ) образца обсадной трубы Ø168,28×10,59 мм T95SS с резьбовым
соединением "TMK GF"
№48-25/2009 договор №403183387 от 22.04.2008 г.
ISO 9001:2000 стр. 4 из 25
- начальник ТБ В.П. Алдохин;
- ведущий инженер-конструктор КБАП Д.В. Никифоров.
Во всех резьбовых соединениях применялась резьбоуплотнительная смазка РУС-
Премиум ТУ 0254-008-540044229-2005.
3.1.1 Особенность свинчивания по осевым меткам
На каждом патрубке, на расстоянии 117±0,5 мм от торца трубы светлой краской
наносилась поперечная полоса 10×60 мм (на рисунке 2 показано треугольное клеймо).
На ниппельный конец каждого патрубка и на муфте при помощи специальных
приспособлений (Барретт) светлой краской по трафарету наносились метки свинчивания в
соответствии с рисунком 2; расстояние между метками Lmax = 30 мм, а Lmin = 10 мм.
Рисунок 2 – Схема нанесения меток
© 2009 ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
Система менеджмента качества
Протокол по результатам стендового испытания под нагрузкой среды с содержанием H2S и CO2 (условия Астраханского ГКМ) образца обсадной трубы Ø168,28×10,59 мм T95SS с резьбовым
соединением "TMK GF"
№48-25/2009 договор №403183387 от 22.04.2008 г.
ISO 9001:2000 стр. 5 из 25© 2009 ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
3.1.2 Оборудование и приспособления
Испытание проводилось на муфтонаверточном станке CAM-P-9.625/37-
E "Weatherford", расположенном в трубопрокатном цехе ОАО "Таганрогский
металлургический завод". Станок оснащен прибором контроля и записи момента
свинчивания и развинчивания. При достижении внесенного в программное обеспечение
оптимального момента свинчивания станок автоматически останавливался, т.е. исключалась
вероятность превышения момента свинчивания.
Параметры станка:
максимальный диаметров свинчиваемых труб – 245 мм;
диапазон крутящих моментов – 0÷50000 Н×м.
Для резьбового соединения Т5 (М5) проведен один цикл свинчивания-развинчивания с
окончательным вторым свинчиванием, для соединения Т6 (М6) - два цикла свинчивания-
развинчивания с окончательным третьим свинчиванием.
3.1.3 Порядок проведения свинчивания-развинчивания
Свинчивание-развинчивание проводилось в следующем порядке:
Проводилась очистка резьбы и уплотнительных элементов патрубков и муфты от смазки
и абразивных частиц;
Проводился визуальный осмотр и фотографирование резьбы и уплотнительных
элементов патрубков и муфты в исходном состоянии;
На резьбу патрубка и муфты наносилась смазка (количество наносимой смазки
определялось "на глаз");
Проводилось ручное свинчивание патрубков с муфтой, и дальнейшее механическое
свинчивание до остановки станка при достижении оптимального момента;
С помощью линейки фиксировалось положение осевых меток и соответствующий этому
положению момент свинчивания;
Система менеджмента качества
Протокол по результатам стендового испытания под нагрузкой среды с содержанием H2S и CO2 (условия Астраханского ГКМ) образца обсадной трубы Ø168,28×10,59 мм T95SS с резьбовым
соединением "TMK GF"
№48-25/2009 договор №403183387 от 22.04.2008 г.
ISO 9001:2000 стр. 6 из 25© 2009 ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
Далее, проводилось развинчивание резьбового соединения, фиксируется величина
момента развинчивания;
После полного развинчивания и очистки сухой ветошью ниппельного конца и муфты от
смазки проводится визуальный осмотр резьбы и уплотнительных элементов.
3.1.4 Результаты свинчивания-развинчивания
Величины моментов свинчивания представлены в таблице 1. Фотографии резьбы и
уплотнительных элементов в исходном состоянии и после каждой ступени свинчивания-
развинчивания приведены на рисунках 3÷6.
Таблица 1
№ соед №
свинч №
развинч Крутящий
момент, Н×м Натяг, мм Примечание
1 15000 +12 –
1 16000 – Повреждений резьбы на ниппеле и муфте, а так же уплотнительных поверхностей не обнаружено.
Т5 (М5)
2 14900 +13 –
1 15000 +12 –
1 15500 – Повреждений резьбы на ниппеле и муфте, а так же уплотнительных поверхностей не обнаружено.
2 14500 +15 –
2 16000 – Повреждений резьбы на ниппеле и муфте, а так же уплотнительных поверхностей не обнаружено.
Т6 (М6)
3 14500 +17
min 13300
opt 14900
Расчетные моменты свинчивания и расстояния между метками для резьбового соединения "TMK GF" обсадных труб Ø168,28×10,59 мм T95, Н×м max 16600
Система менеджмента качества
Протокол по результатам стендового испытания под нагрузкой среды с содержанием H2S и CO2 (условия Астраханского ГКМ) образца обсадной трубы Ø168,28×10,59 мм T95SS с резьбовым
соединением "TMK GF"
№48-25/2009 договор №403183387 от 22.04.2008 г.
ISO 9001:2000 стр. 7 из 25
труба
муфта
Рисунок 3 – Соединение Т5(М5) (TMK GF) в исходном состоянии
© 2009 ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
Система менеджмента качества
Протокол по результатам стендового испытания под нагрузкой среды с содержанием H2S и CO2 (условия Астраханского ГКМ) образца обсадной трубы Ø168,28×10,59 мм T95SS с резьбовым
соединением "TMK GF"
№48-25/2009 договор №403183387 от 22.04.2008 г.
ISO 9001:2000 стр. 8 из 25
труба
муфта
Рисунок 4 – Соединение Т5(М5) (TMK GF) после свинчивания №1
© 2009 ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
Система менеджмента качества
Протокол по результатам стендового испытания под нагрузкой среды с содержанием H2S и CO2 (условия Астраханского ГКМ) образца обсадной трубы Ø168,28×10,59 мм T95SS с резьбовым
соединением "TMK GF"
№48-25/2009 договор №403183387 от 22.04.2008 г.
ISO 9001:2000 стр. 9 из 25
труба
муфта
Рисунок 5 – Соединение Т6(М6) (TMK GF) в исходном состоянии
© 2009 ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
Система менеджмента качества
Протокол по результатам стендового испытания под нагрузкой среды с содержанием H2S и CO2 (условия Астраханского ГКМ) образца обсадной трубы Ø168,28×10,59 мм T95SS с резьбовым
соединением "TMK GF"
№48-25/2009 договор №403183387 от 22.04.2008 г.
ISO 9001:2000 стр. 10 из 25
труба
муфта
Рисунок 6 – Соединение Т6(М6) (TMK GF) после свинчивания №3
3.1.5 Выводы по результатам свинчивания-развинчивания соединения "TMK GF"
Трехкратное свинчивание-развинчивание резьбового соединения "TMK GF" расчетным
моментом не выявило (визуально) повреждений резьбы и уплотнительных элементов.
Совпадение меток и отсутствие пластической деформации на упорном уступе муфты после
свинчиваний предварительно подтверждает правильность выбора расчетных моментов,
расстояний между метками, и обеспечивает пригодность в использовании образцов при
дальнейших испытаниях. Разница между моментами свинчивания и последующего
развинчивания незначительна.
© 2009 ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
Система менеджмента качества
Протокол по результатам стендового испытания под нагрузкой среды с содержанием H2S и CO2 (условия Астраханского ГКМ) образца обсадной трубы Ø168,28×10,59 мм T95SS с резьбовым
соединением "TMK GF"
№48-25/2009 договор №403183387 от 22.04.2008 г.
ISO 9001:2000 стр. 11 из 25
3.2 Сборка образца (навинчивание заглушек) в ООО "Газпром ВНИИГАЗ"
3.2.1 Оборудование и приспособления
Все испытательное оборудование и стенды размещены на территории опытно-
экспериментальной базы ООО "Газпром ВНИИГАЗ".
Сборка (навинчивание захватов) и разборка образцов производилась на
муфтонаверточном стенде РСТ-5, предназначенном для сборки и разборки трубных
резьбовых соединений. Внешний вид муфтонаверточного стенда представлен на рисунке 7.
Рисунок 7 – Внешний вид муфтонаверточного стенда РСТ-5
Параметры стенда:
диапазон диаметров трубных образцов – 80÷300 мм;
диапазон крутящих моментов – 0÷50000 Н×м.
Регистрация момента свинчивания происходит следующим образом: усилие
свинчивания от ключа передается на поршень гидросистемы, расположенного на подвижной
каретке стенда, в результате чего возрастает давление в камере гидросистемы. Давление
регистрируется одновременно пружинным манометром и датчиком преобразователя
© 2009 ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
Система менеджмента качества
Протокол по результатам стендового испытания под нагрузкой среды с содержанием H2S и CO2 (условия Астраханского ГКМ) образца обсадной трубы Ø168,28×10,59 мм T95SS с резьбовым
соединением "TMK GF"
№48-25/2009 договор №403183387 от 22.04.2008 г.
ISO 9001:2000 стр. 12 из 25© 2009 ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
избыточного давления «Сапфир-22 ДИ». От датчика сигнал поступает на блок
преобразования сигнала БПС-90 и далее на самопишущий потенциометр.
3.2.2 Порядок проведения навинчивания заглушек с резьбовым соединением "TMK FMC"
Окончательная сборка образца проводилась в следующем порядке:
Проводилась очистка резьбовых концов "TMK FMC" и резьбы заглушек от смазки и
абразивных частиц;
Проводился визуальный осмотр и фотографирование резьбовых концов "TMK FMC" в
исходном состоянии;
На резьбу патрубков и муфты наносилась смазка (количество наносимой смазки
определялось "на глаз");
Проводилось ручное свинчивание патрубков с муфтой, и дальнейшее механическое
свинчивание до остановки станка при достижении оптимального момента;
3.2.3 Результаты навинчивания заглушек
Во всех резьбовых соединениях "TMK FMC" применялась резьбоуплотнительная
смазка Bestolife 2000NM.
Величины моментов свинчивания представлены в таблице 2.
Таблица 2
№ соед Крутящий момент свинчивания, Н×м
Т5 (С) 14300
Т6 (D) 14300
min 12800
opt 14200
Расчетные моменты свинчивания и расстояния между метками для резьбового соединения "TMK FMC" обсадных труб Ø168,28×10,59 мм T95, Н×м max 15600
Фотографии соединения "TMK FMC" ниппельных концов (под навинчивание заглушек)
в исходном состоянии представлены на рисунках 8 и 9.
Система менеджмента качества
Протокол по результатам стендового испытания под нагрузкой среды с содержанием H2S и CO2 (условия Астраханского ГКМ) образца обсадной трубы Ø168,28×10,59 мм T95SS с резьбовым
соединением "TMK GF"
№48-25/2009 договор №403183387 от 22.04.2008 г.
ISO 9001:2000 стр. 13 из 25
Рисунок 8 – Соединение Т5(С) (TMK FMC) в исходном состоянии
Рисунок 9 – Соединение Т6(D) (TMK FMC) в исходном состоянии
После сборки образца он поступил на стенд для проведения испытания под
комбинированной нагрузкой.
4. Стендовое испытание
4.1 Оборудование и приспособления
Стенд испытания при комбинированной нагрузке в среде сероводорода и диоксида
углерода представляет собой испытательную установку, позволяющую нагружать образец
© 2009 ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
Система менеджмента качества
Протокол по результатам стендового испытания под нагрузкой среды с содержанием H2S и CO2 (условия Астраханского ГКМ) образца обсадной трубы Ø168,28×10,59 мм T95SS с резьбовым
соединением "TMK GF"
№48-25/2009 договор №403183387 от 22.04.2008 г.
ISO 9001:2000 стр. 14 из 25
насосно-компрессорной трубы одновременно растяжением, изгибом и внутренним
давлением коррозионно-активной среды, доводя его температуру до 110°С.
Из-за особенности стенда при испытании обсадных труб возможно нагружение образца
только внутренним давлением коррозионно-активной среды при температуре бокса.
Внешний вид стенда представлен на рисунке 10.
Рисунок 10 – Внешний вид стенда для испытания образцов труб под комбинированной нагрузкой в коррозионноактивной среде
Параметры стенда:
- конструкция горизонтальное 4-х стержневое
- максимальное растягивающее усилие, тонн 120 - максимальное давление, атм. 750
Термокамера: - тип масляная ванна - максимальная температура, °С 115
4.2 Условия нагрузок на образец обсадной трубы Ø168,28×10,59 мм T95SS при стендовом испытании
Внутренний объем образца составляет:
© 2009 ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
Система менеджмента качества
Протокол по результатам стендового испытания под нагрузкой среды с содержанием H2S и CO2 (условия Астраханского ГКМ) образца обсадной трубы Ø168,28×10,59 мм T95SS с резьбовым
соединением "TMK GF"
№48-25/2009 договор №403183387 от 22.04.2008 г.
ISO 9001:2000 стр. 15 из 25
лммd
LVвн 9,22228901254
8,14914,31300
43
22
, где
L – Длина внутренней полости образца, мм;
d – внутренний диаметр образца, мм.
Объем заполняемого раствора составляет 80% от Vвн, и равняется 18,3 л.
Испытательной средой является раствор А NACE TM0177: 5%NaCl + 0,5%CH3COOH,
насыщенный сероводородом и диоксидом углерода. Парциальное давление сероводорода в
образце составит 25 атм., диоксида углерода – 20 атм.
Давление гидроиспытания (Ргидро), равное 0,9 от минимального нормативного предела
текучести, рассчитывается по формуле:
МПаатммм
кг
D
tP Tгидро 9,64662620,6
3,168
59,10875,0280,669,0
875,029,0
2min
Внутреннее давление испытания (Рвн), равное 0,8 от минимального нормативного
предела текучести, рассчитывается по формуле:
МПаатммм
кг
D
tP Tвн 7,57589885,5
3,168
59,10875,0280,668,0
875,028,0
2min
Максимально возможное усилие растяжения (Li), создаваемое внутренним давлением
(Рвн), действующим на внутреннюю торцевую поверхность заглушки, равно:
кгP
tDL вн
нi 99963885,5
4
59,1023,16814,3
4
2 22
4.3 Порядок проведения испытания
Испытание проводилось в соответствии с СТО Газпром 2-4.1-157-2007 «Типовая
программа приемочных испытаний обсадных труб для объектов ОАО "Газпром"» в
нижеследующей последовательности:
Образец устанавливался на ложементы стенда; отверстие для выхода воздуха при
заполнении образца средой (расположено в заглушке D со смещением отверстия от
оси заглушки) располагалось в максимально верхней точке;
© 2009 ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
Система менеджмента качества
Протокол по результатам стендового испытания под нагрузкой среды с содержанием H2S и CO2 (условия Астраханского ГКМ) образца обсадной трубы Ø168,28×10,59 мм T95SS с резьбовым
соединением "TMK GF"
№48-25/2009 договор №403183387 от 22.04.2008 г.
ISO 9001:2000 стр. 16 из 25© 2009 ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
Подсоединялась линия для входа среды (заглушка C);
Производилось заполнение образца водой, после чего отверстие для выхода среды
(расположено в заглушке D) герметизировалось пробкой;
Проводилось гидроиспытание образца на давление 662,0 атм. Выдержка – 15 минут;
После "вытеснения" из образца воды производилась его продувка азотом для
осушения; продолжительность продувки не менее 20 мин;
В отдельной емкости подготавливался раствор А NACE TM0177: 5% NaCl + 0,5%
CH3COOH в объеме 20 л; производился отбор пробы раствора для определения
величины рН;
Образец заполнялся раствором в объеме 18,3 л (80% - жидкая среда, 20% - газовая
"шапка"), после чего отверстие для выхода среды (расположено в заглушке D)
герметизировалось пробкой;
Производилась деаэрация раствора в образце азотом; продолжительность деаэрации
20 часов (из расчета 1 час на 1 л раствора в образце);
В целях исключения попадания кислорода из атмосферы в раствор, отключение
подачи азота по завершении деаэрации производилось сразу после герметизации
пробкой отверстия для выхода среды (расположено в заглушке D);
К образцу подключалась линия баллона с сероводородом;
Баллон с сероводородом устанавливался на весы, производился его нагрев до
температуры 40 °С (при этом давление сероводорода в баллоне поднялось до
25,0 атм.);
Сероводород из баллона в количестве 0,906 кг перепускался в образец;
В образец вводился диоксид углерода до общего давления 45,0 атм.;
Давление в образце доводилось азотом до величины 120,0 атм.;
Система менеджмента качества
Протокол по результатам стендового испытания под нагрузкой среды с содержанием H2S и CO2 (условия Астраханского ГКМ) образца обсадной трубы Ø168,28×10,59 мм T95SS с резьбовым
соединением "TMK GF"
№48-25/2009 договор №403183387 от 22.04.2008 г.
ISO 9001:2000 стр. 17 из 25© 2009 ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
Далее, давление в образце доводилось до величины 589,0 атм. предварительно
деаэрированным раствором А NACE TM0177: 5% NaCl + 0,5% CH3COOH,
рН=2,6÷2,8;
В течение 1÷2 дней раствор и газовая шапка стабилизировались; отсчет испытания
начинался после стабилизации давления;
В период испытания 3 раза в день снимали показания индикаторов (давление в
образце, температура в помещении);
По истечении 720 часов испытания давление в образце сбрасывалось до
атмосферного, отбиралась проба раствора для определения уровня рН;
Образец продувался азотом (через щелочь) для удаления сероводорода;
Образец снимался с ложементов и переносился в зд.016;
Производилась полная разборка образца, при этом фиксировались величины
моментов развинчивания всех соединений;
Резьбовые соединения и элементы уплотнений визуально осматривались,
производилось их фотографирование.
4.4 Результаты регистрации параметров стендового испытания
Результаты регистрации параметров во время проведения стендового испытания
представлены в таблице 3
Таблица 3
Дата Время Давление в образце, атм.
Температура, °С
Примечание
9:00
провели гидроопрессовку на давление 662 атм. с выдержкой 15 мин; утечек и падения давления не зафиксировано; в отдельной емкости приготовили раствор NACE, начали его барботаж азотом (продолжительность – 20 часов)
06.07
10:00 слили воду; продули образец инертным газом в течение 20 мин
07.07 9:00 установили образец на ложементы
Система менеджмента качества
Протокол по результатам стендового испытания под нагрузкой среды с содержанием H2S и CO2 (условия Астраханского ГКМ) образца обсадной трубы Ø168,28×10,59 мм T95SS с резьбовым
соединением "TMK GF"
№48-25/2009 договор №403183387 от 22.04.2008 г.
ISO 9001:2000 стр. 18 из 25© 2009 ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
Таблица 3
Дата Время Давление в образце, атм.
Температура, °С
Примечание
14:00 заполнили образец предварительно деаэрированным рром NACE в объеме 18,3 л, рН=2,65; продули образец с раствором азотом (продолжительность – 20 часов)
08.07 9:00 585 20
нагрели баллон с сероводородом до 40ºС; перепустили 906 гр. сероводорода в образец; надавили СО2, до давления 45 атм.; довели давление до 120 атм. азотом; подняли давление до 589 атм. раствором NACE
9:00 583 20 12:00 584 20 09.07 16:00 584 20 9:00 583 20
12:00 585 20 10.07 16:00 586 20 9:00 590 22
12:00 592 22 13.07 16:00 592 23 9:00 591 23
12:00 593 23 14.07 16:00 593 24 9:00 590 23
12:00 591 24 15.07 16:00 593 24 9:00 592 24
12:00 592 24 16.07 16:00 593 24 9:00 591 24
12:00 592 24 17.07 16:00 593 24 9:00 595 25
12:00 595 26 20.07 16:00 596→590 26 сбросили давление (через щелочь) до 590 атм. 9:00 590 25
12:00 590 25 21.07 16:00 591 25 9:00 588 24
12:00 588 24 22.07 16:00 590 25 9:00 588 23
12:00 589 23 23.07 16:00 589 24 9:00 587 23
12:00 588 24 24.07 16:00 590 24 9:00 589 24
12:00 590 24 27.07 16:00 591 24
Система менеджмента качества
Протокол по результатам стендового испытания под нагрузкой среды с содержанием H2S и CO2 (условия Астраханского ГКМ) образца обсадной трубы Ø168,28×10,59 мм T95SS с резьбовым
соединением "TMK GF"
№48-25/2009 договор №403183387 от 22.04.2008 г.
ISO 9001:2000 стр. 19 из 25© 2009 ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
Таблица 3
Дата Время Давление в образце, атм.
Температура, °С
Примечание
9:00 590 24 12:00 590 24 28.07 16:00 591 24 9:00 588 24
12:00 589 24 29.07 16:00 589 24 9:00 589 24
12:00 589 24 30.07 16:00 590 24 9:00 590 24
12:00 590 24 31.07 16:00 590 24 9:00 587 23
12:00 588 23 03.08 16:00 588 23 9:00 586 23
12:00 588 23 04.08 16:00 588 23 9:00 584 22
12:00 585 22 05.08 16:00 585 22 9:00 585 22
12:00 584 22 06.08 16:00 585 22
07.08 9:00 -
произвели отбор среды для анализа (концентрация H2S составила 3,02 г/л, рН=3,60); сбросили давление через щелочь; слили среду; продули образец азотом для удаления остатков сероводорода (продолжительность – 20 мин); перенесли образец в зд. 016 для последующей разборки
5. Разборка образца после стендового испытания По окончании стендового испытания образец был полностью разобран. Моменты
развинчивания приведены в таблице 4. Фотографии резьбовых соединений после стендового
испытания приведены на рисунках 11÷14.
Система менеджмента качества
Протокол по результатам стендового испытания под нагрузкой среды с содержанием H2S и CO2 (условия Астраханского ГКМ) образца обсадной трубы Ø168,28×10,59 мм T95SS с резьбовым
соединением "TMK GF"
№48-25/2009 договор №403183387 от 22.04.2008 г.
ISO 9001:2000 стр. 20 из 25
Таблица 4 – Моменты развинчивания
Соединение Момент развинчивания, Н×м Разница по отношению к моменту свинчивания, %
Т5(М5) 13750 - 8
Т6(М6) 17200 + 17
Т5(С) 14890 + 4
Т6(D) 15300 + 6
труба
муфта
Рисунок 11 – Соединение Т5(М5) (TMK GF) после стендового испытания
© 2009 ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
Система менеджмента качества
Протокол по результатам стендового испытания под нагрузкой среды с содержанием H2S и CO2 (условия Астраханского ГКМ) образца обсадной трубы Ø168,28×10,59 мм T95SS с резьбовым
соединением "TMK GF"
№48-25/2009 договор №403183387 от 22.04.2008 г.
ISO 9001:2000 стр. 21 из 25
труба
муфта
Рисунок 12 – Соединение Т6(М6) (TMK GF) после стендового испытания
© 2009 ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
Система менеджмента качества
Протокол по результатам стендового испытания под нагрузкой среды с содержанием H2S и CO2 (условия Астраханского ГКМ) образца обсадной трубы Ø168,28×10,59 мм T95SS с резьбовым
соединением "TMK GF"
№48-25/2009 договор №403183387 от 22.04.2008 г.
ISO 9001:2000 стр. 22 из 25
патрубок
заглушка
Рисунок 13 – Соединение Т5(С) (TMK FMC) после стендового испытания
© 2009 ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
Система менеджмента качества
Протокол по результатам стендового испытания под нагрузкой среды с содержанием H2S и CO2 (условия Астраханского ГКМ) образца обсадной трубы Ø168,28×10,59 мм T95SS с резьбовым
соединением "TMK GF"
№48-25/2009 договор №403183387 от 22.04.2008 г.
ISO 9001:2000 стр. 23 из 25
патрубок
заглушка
Рисунок 14 – Соединение Т6(D) (TMK FMC) после стендового испытания
6. Анализ результатов стендового испытания На всем протяжении стендового испытания не зафиксировано падения внутреннего
давления (колебания давления связаны с суточными перепадами температуры в помещении);
После полной разборки образца при визуальном осмотре на поверхности резьбы,
радиальном и торцевом уплотнениях дефектов и повреждений не обнаружено.
© 2009 ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
Система менеджмента качества
Протокол по результатам стендового испытания под нагрузкой среды с содержанием H2S и CO2 (условия Астраханского ГКМ) образца обсадной трубы Ø168,28×10,59 мм T95SS с резьбовым
соединением "TMK GF"
№48-25/2009 договор №403183387 от 22.04.2008 г.
ISO 9001:2000 стр. 24 из 25© 2009 ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
Выводы и рекомендации По внешнему виду исходная резьба и уплотнения не имели деформаций и
механических повреждений.
Испытаниями на свинчивание-развинчивание установлено, что резьбовое соединение
"TMK GF" при сборке с оптимальным моментом способно выдержать троекратное
свинчивание-развинчивание в пределах максимального рекомендованного момента
свинчивания без деформации и повреждения узлов герметизации и резьбы;
дополнительную роль в высокой стойкости соединения к износу играет фосфатное
покрытие, нанесенное как на ниппельный резьбовой конец, так и на внутреннюю
поверхность муфты.
Рекомендованные производителем моменты свинчивания (минимальный 13300 Н×м,
максимальный 16600 Н×м) соединения "TMK GF" обсадной трубы Ø168,28×10,59 мм
группы прочности T95 позволяют достигать соприкосновения радиального и
торцевого уплотнений ниппеля и муфты без деформации уплотнительных элементов,
что подтверждается визуальным осмотром соединений уже после первого их
развинчивания; соединение обеспечивает более трех циклов свинчивания-
развинчивания с моментами не выше максимально рекомендованного, без
возникновения недопустимых деформаций, задиров и потертостей резьбы и
уплотнительных элементов.
Стендовым испытанием под комбинированной нагрузкой от внутреннего давления
испытательного раствора А (NACE TM0177), насыщенного сероводородом и
диоксидом углерода, в течение 720 часов не было обнаружено падения внутреннего
давления, подтеков, выдавливания смазки и других следов негерметичности. После
разборки образца при визуальном осмотре на поверхности резьбы, радиальном и
торцевом уплотнительных элементах дефектов, повреждений и следов проникновения
среды не обнаружено.
Система менеджмента качества
Протокол по результатам стендового испытания под нагрузкой среды с содержанием H2S и CO2 (условия Астраханского ГКМ) образца обсадной трубы Ø168,28×10,59 мм T95SS с резьбовым
соединением "TMK GF"
№48-25/2009 договор №403183387 от 22.04.2008 г.
ISO 9001:2000 стр. 25 из 25© 2009 ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
На основании положительных результатов проведенного комплекса лабораторных и
стендовых испытаний обсадные трубы опытных партий №№ 433, 434, 435 группы прочности
T95SS и муфты к ним (опытная партия трубной муфтовой заготовки № 1.1) производства
группы трубных заводов ОАО "Трубная металлургическая компания" могут быть
рекомендованы к промысловым испытаниям на Астраханском ГКМ.