Transcript Презентация «Бурильные трубы с покрытием

Бурильные
трубы с
внутренним
покрытием
Внутреннее покрытие бурильных труб
Буровая труба с внутренним пластиковым
покрытием
Идеально гладкая поверхность на участке высадки
Покрытие для стали,
это защита от:
Агрессивной среды
Бактерий
Химических реагентов
Механического износа
Покрытие
Праймер
Сталь
Вид в разрезе покрытия нанесенного на трубы
Материал
покрытия
Праймер
Сталь
Причины по которым покрывают
буровые трубы
Защита от коррозии
Защита от отложений
Улучшение гидравлики
Экономические преимущества
Типы покрытий для буровых труб
TK-34 (Эпоксидное-фенольное жидкое )
 TK-34 XT (Эпоксидное-фенольное с
высоким сопротивлением абразивному
износу)
 TK-34 P (Новолак порошковое)
 DPC (Эпоксидное-фенольное жидкое)
Испытание в автоклаве образцов бурильных труб с
внутренним покрытием ТК-34,ТК-34Р,ТК-34ХТ
Газовая фаза
Результаты испытаний:
(Азот)
1.Не изменились:
-Цвет
-Твёрдость
-Адгезия
-Износостойкость
-Ударопрочность
- Диэлектрическая
сплошность
Температура
148˚ С
Давление
510 ати
Длительность
48 часов
2.Не видны:
-Вздутья
-Отслоения
-Разбухание
Жидкая фаза
(Насыщенный рассол)
TK-34
TK-34P
TK-34XT
Бурильные трубы с внутренним покрытием
Основные преимущества бурильных труб с покрытием
 снижение гидравлических потерь при бурении
 защита от коррозионно-абразивного износа бурильных труб
 защита бурильных труб от стеллажной коррозии
 снижение вероятности усталостных разрушений бурильных труб
Характеристики покрытия
Толщина покрытия – 350-400 мкм
Разнотолщинность до 10%
Ударопрочность > 8 Дж при 20 оС
Диэлектрическая сплошность – 5 кВ/мм
Адгезия – 1 балл
Термостойкость 150 оС (500 часов)
Термоциклирование –60…20 оС>12
Способ нанесения - порошковый
Снижение отложений на трубах
• Пониженный показатель шероховатости
поверхности покрытия приводит к
уменьшению возможности
механического связывания между собой
различных видов отложений
• Пониженная площадь для химической
активности приводит к уменьшению
возможности химической связи для
различных видов отложений
•Снижение отложений при помощи внутренних покрытий
• Для эффективного снижения отложений
асфальтенов необходимо иметь гладкую и
химически инертную поверхность на трубах
– Лабораторные исследования показали что наличие
химически инертной поверхности является более
важным фактором по сравнению с снижением
шероховатости для обеспечения снижения отложений
асфальтенов
Поверхностная энергия для различных полимеров и
металлов при 20°C
250
50
150
30
25
100
20
15
50
10
5
na
Te r
flo
n
or
Ky
po
PR
ph
As
F
ph P ur e
al e P
te
ne R
-p
ur
PE e
As EK
ph
ric
H h
DP
E
PV
C
LD
P
P o TK E
lya -2
m 36
id
e
12
TK
-7
0
TK
-2
PS
TK
-9
9
As
u
C
Ag
0
d
0
A11 x 10 20 J
Обратите внимание что значение поверхностной энергии
40
®
для покрытий TK соизмеримо для значений полимера
35
Тефлон
200
G
ol
Surface Energy (mN/m)
45
Показатель склонности к налипанию АСПО на различные
материалы
4.0
3.5
Metals
2.5
2.0
1.5
Polymers
1.0
Tuboscope
0.5
0.0
Ag
Fe
Cu
Go
ld
TK
-2
TK
- 70
TK
- 99
TK
- 23
6
PR
VD
F
PR
Ky
na
r:
P
12
Pu
re
mi
de
PS
Po
l ya
PP
PV
C
E
:P
TF
flo
n
PE
EK
Te
HD
PE
-0.5
LD
PE
ASLR x 10-20J
3.0
Абразивная очистка стальной поверхности
• Очистка с
использованием оксида
алюминия
– Al2O3
– Качественно
подготовленная смесь
материала для очистки по
размеру
– Контроль за уровнем
примесей
Буровые трубы с внутренним
покрытием
Новые буровые трубы с внутренним
покрытием
Сегодня, 85% зарубежных фирм
применяют буровые трубы с
внутренним покрытием
Бывшие в употреблении буровые трубы с внутренним покрытием
15 лет в эксплуатации
2 раза повторно
покрывались
Значение показателя сопротивления абразивному износу
• Сопротивление абразивному износу определяется в
соответствии с требованиями стандарта ASTM D-4060.
Получены следующие результаты износа от воздействия
колеса из CS-17 при нагрузке в 1 кг в течении 1000 циклов
для различных внутренних покрытий :
• TK-7
42 (0.5)
• TK-2
27 (0.5)
• TK-236
36 (0.5)
• TK-34XT
11 (0.18)
• TK-800
9 (0.165)
• TK-805
7 (0.065)
() В скобках реальная величина потери толщины покрытия за 1000 циклов
Экономические преимущества при использовании буровых труб с
покрытием
Диаграмма соотношения
Экономические преимущества использования труб с покрытием
100
% труб с покрытием
% дефектных труб
трубы с дефектами\трубы с покрытием
80
60
40
20
0
1965
1967
1969
1971
1973
1975
1980
1985
Годы проведения инспекции
Трубы с покрытием
Трубы с дефектами
1989
Использованные буровые трубы
Небольшие повреждения от троса при спуске инструмента
при этом покрытие продолжает обеспечивать защиту трубы
Эрозионные размывы на буровых трубах с покрытием
Отсутствие обрыва буровой
колонны по причине
коррозии и размывов
Покрытие помогает избежать
данных проблем
Экономические преимущества при использовании
буровых труб с покрытием
Стоимость бурения в $/ft
1,40
1,20
$/ft
1,00
Труба без покрытия
0,80
0,60
Труба с покрытием
0,40
Труба повторно
п ок р ы т а я
0,20
0,00
4"
3 1/2"
Экономические преимущества при
использовании буровых труб с покрытием
Тыс. ft
Срок службы буровых труб в ft проходки
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
Труба без покрытия
Труба с покрытием
Труба повторно
п ок ры тая
4"
3 1/2"
Износостойкое покрытие бурильных замков
Медьсодержащее покрытие
Карбонитрация резьб
ТЕХНОЛОГИЯ
Насыщение поверхности деталей азотом
и углеродом в синтезированном расплаве
солей дициандиамида калия (КCNO) и
поташа (К2СО3) при температуре 540…580ºC
Процесс покрытия заключается в химикомеханическом переносе материала
медесодержащего покрытия
в среде активной жидкости
РЕЗУЛЬТАТ
Увеличение износостойкости в
4 раза
Увеличение износостойкости на
15%
Опыт использования на месторождении буровых
труб с покрытием и без покрытия
Результаты проверки буровых труб Nippon Steel на наличие
размывов проведенной в мае 1995:
Трубы с покрытием
Проходка:
Срок эксплуатации:
год
Трубы без покрытия
130,000 feet
65,000 feet
прибл. 2 (два) года
прибл. 1 (один)
-0-
22
Кол-во размывов
на дату проверки:
Стоимость возмещения потерь
связанная с наличием размывов: -0 Стоимость труб для
замены поврежденных труб:
-0 -
Итого стоимость расходов
связанных с наличием размывов:- 0 -
US-$2,200,000
US-$66,000
US-$2,266,000
Экономические преимущества использования
буровых труб с покрытием
Стоимость бурения
Трубы без покрытия
4”
3-1/2”
Прибл. Стоимость труб
-$264,000
Прибл. Глубина бурения
200,000 ft
200,000 ft
$ 1.32/ft
$ 1.26/ft
Прибл. Стоимость бурения на 1 фут
$252,000
Экономические преимущества использования буровых труб с
покрытием
Стоимость бурения
Трубы с покрытием
4”
3-1/2”
Прибл. стоимость труб с покрытием
$294,000
$277,200
Прибл величина проходки в фут
410,000 ft
410,000 ft
Прибл. стоимость бурения 1 фут
$ 0.72/ft
$ 0.68/ft
 Снижение
гидравлических потерь
Значения шероховатости поверхности различных
труб
Шероховатость
RZ(DIN) , микрон
(Номинал)
Шероховатость
RZ(DIN), дюймы
(Номинал)
Трубы с внутренним
покрытием Tube-Kote
2 to 10
(4)
Трубы без внутреннего
покрытия
30 to 40
(35)
0.0000786 to
0.000393
(0.000157)
0.00118 to 0.00157
(0.00138)
Трубы изготовленные из
сплава 13Cr без покрытия
30 to 60
(45)
0.00118 to 0.00236
(0.00177)
(измеренное)
38
0.0015
Расход бурового раствора куб метры\ мин
Расход бурового раствора
Через 4.5" Буровую трубу
80
70
60
50
40
30
20
10
0
2000
3000
4000
Глубина бурения в метрах
Труба с покрытием
Труба без покрытия
5000
Гидравлическая мощность в л.с.
Гидравлическая мощность подводимая к долоту
4.5" БУРОВЫЕ ТРУБЫ
600
525
450
375
300
225
150
75
0
2000
3000
4000
5000
Глубина бурения в метрах
Труба с покрытием
Труба без покрытия
6000
Минимальные значения улучшения гидравлических параметров
при использовании буровых труб с покрытием

на 9% увеличение производительности
при бурении
на 14% увеличиваются гидравлических
характеристики по расходу расход
Список компаний использующих буровые трубы с внутренним покрытием
(Выдержка)
ADC - Abu Dhabi
Mobil Oil Germany
Atwood Oceanics
NAM (Shell company)
BEB (Shell company)
Neddrill A/S
BHP
Nobel Drilling
Brinkerhoff Australia
Norsk Hydro A/S
British Petroleum Co.
OMSCO (DP supply)
Preussag Energie (former DEE)
Phillips Petroleum Company Norway
Deutag Drilling
RAG (Mobil/Shell company) Austria
Dolphin Drilling
RWE-DEA (former German Texaco)
Elf Enterprise Caledonia (former OXY)
Sedco Forex
Forasol
Shell Expro
Global Marine
Shell International
Grant Prideco Europe
Smedvig Drilling
ITAG (Drilling Dept.)
SMFI France (HW DP supplier)
IDPA - Vallourec & Mannesmann
drillpipe supply
KCA Drilling
Smith International
KTB
Techfor
Lauritzen
Transocean
Loffland Brothers
Weatherford Oil Tools
Maersk Drilling
West-Coast Int'l Drilling, Netherlands
Mid-Continent
Woodhouse Petroleum
Statoil
ВЫВОДЫ
 Удельные затраты на защиту от коррозии уменьшаются
за счет увеличения срока службы буровых труб .
 Защита от отложений при минимальных затратах
 Возможность использования буровых растворов с
повышенной плотностью или снижение затрат на
обслуживания буровых насосов за счет снижения
давления.
 Снижение твердых отложений в буровом растворе с
возможностью последующей сепарации, а также
отсутствие продуктов коррозии в буровом растворе.