Аналіз проблем та шляхів підвищення надійності і герметичності муфтових з'єднань обсадних колон

Abstract

Проаналізовано працездатність муфтових з’єднань обсадних труб на основі промислових даних на підприємствах "Укрбургаз", "Укрнафта", "Долинанафтогаз". Часті випадки негерметичності цих з’єднань створюють складну проблему міжколонних тисків у свердловинах. Їх ліквідація вимагає додаткових витрат матеріальних коштів і трудових ресурсів. Одною з причин зниження міцності і герметичності муфтових з’єднань обсадних труб виявляється нарізання різьб на заводах-виробниках з відхиленнями, які зменшують натяг у з’єднанні. Виявлена тенденція до прихованого заниження натягу у різьбових з’єднаннях труб і муфт при повній відповідності їх геометричних параметрів стандарту. Сучасні методи забезпечення надійності і працездатності з’єднань обсадних колон спрямовані на підвищення їх міцності і герметичності конструктивно-технологічними методами або на відновлення їх працездатності у свердловині. Високогерметичні різьбові з’єднання з вбудованим ущільненням типу “метал-метал” мають найвищі технічні показники при кріпленні і експлуатації свердловин порівняно з іншими типами з’єднань, що існують на світовому ринку трубної продукції нафтогазового сортаменту. Це пов’язано зі зростанням обсягів похило- скерованого і горизонтального буріння та впровадженням нових технологій будівництва свердловин у складних гірничо-технологічних умовах. Висока ефективність цих з’єднань спонукає до пошуку шляхів удосконалення їх конструкцій з метою усунення виявлених практикою експлуатаційних вад. Тому підвищення надійності обсадних колон на основі удосконалення з’єднань з вузлами ущільнень є актуальним і перспективним завданням.

The analysis of the efficiency of casing string couplings connections was conducted on the basis of data from industrial enterprises "Ukrburgaz", "Ukrnafta", "Dolynanaftogaz". Frequent cases of leakage of these couplings create a complex problem of the internal pressures in the casing strings in wells. Their elimination requires additional spending of material and labour resources. It was discovered that one of the reasons for casing string couplings strength and leakproofness loss consists in the inaccurate thread cutting at the manufacturing plants which reduces connection tightness. It was discovered that there exists a trend toward implicit underestimation of tightness in the threaded connections of pipes and couplings, while their geometric parameters fully correspond to the standard. Modern methods of ensuring reliability and efficiency of casing string connections are aimed at increasing their strength and leakproofness applying design and engineering methods or at their efficiency restoration downhole. Gastighthigh threaded connections with integral seal of metal-metal type have the highest performance characteristics when cementing and operating the well in comparison with other types of connections in the world market of tubular goods. It is connected with the increase of directional and horizontal drilling and the introduction of new technologies of well construction in difficult mining and technological conditions. High effectivness of these connections motivates to look for the ways of their design improvement in order to eliminate operational problems revealed in practice. That is why improving casing reliability on the basis of enhancement of connections whit seal assemblies is a burning and perspective task.