Сухопутные и шельфовые нефтегазовые промыслы требуют включения в свой состав широкой номенклатуры технологического оборудования, главная особенность которого – ярко выраженная технологическая неповторимость и конструкционная уникальность, сочетающаяся с разнообразием используемых материалов. Несмотря на постоянное совершенствование методов и соответствующих им средств добычи нефти и газа, производство оборудования для освоения месторождений северных территорий представляет собой очень непростую задачу. Справиться с ней под силу предприятиям, обладающим собственной научно-производственной базой и подтвердившим свою успешность многолетним опытом работы, позволившим эмпирически апробировать технологические новинки в масштабных проектах.
Полвека на рынке
Вот уже 50 лет концерн Continental AG является мировым лидером в области проектирования и изготовления гибких шлангов для вращательного бурения и гашения вибрации, которые используются в наземных и морских буровых установках любого типа. На заводе в Венгрии специалисты компании совершенствуют технологии гибкого склеивания трубы и непрерывно расширяют продуктовую линейку своей продукции, чтобы соответствовать возрастающим требованиям ключевых заказчиков.
Что же помогает компании удерживать лидирующие позиции на динамично развивающемся рынке? Для создания высокотехнологичного оборудования, с соответствующим высокому уровню требований эксплуатационными показателями, требуются годы напряженной работы конструкторского коллектива, отработанная технология, высококачественное сырье и соблюдение производственных процессов на высоком уровне.
Особенностью процесса сборки является то, что шланги изготавливаются вручную методом намотки слоев резины, металлокорда и текстиля на стальные дорны, тем самым создавая тело рукава. В ходе производства в тело рукава встраивается концевое соединение, после чего собранный шланг вулканизируется паром в автоклавах.
Рукав - это гибкая труболиния, как правило, из резины или пластика без концевых соединений.
Шланг – это собранный рукав, оснащенный присоединительной концевой арматурой (концевым соединением)
После вулканизации шланг механически стягивается с металлического дорна и отправляется на тестирование, где проходит проверку на давление, завершающие работы, и упаковку.
Теперь обо всем подробнее.
Эксклюзивно для Севера
Добыча нефти на российских месторождениях с ее зачастую суровым климатом, вечномерзлыми почвами и ледовыми морями существенно отличается от процесса освоения месторождений в большинстве других стран. Такие условия требуют и особенного подхода, предполагающего более бережное отношение к чувствительной экосреде, а также самого современного и надежного оборудования, предназначенного для работы в условиях низких температур.
Специально для освоения северных месторождений России, специалисты Continental разработали буровой рукав «Tauro Cool», который уже успел зарекомендовать себя в работе, в тяжелых условия высоких широт. Рукав производится согласно ведущему мировому стандарту API Spec. 7K FSL1 -FSL2, помимо этого продукт отвечает требованиям ГОСТ 28618-90.
При бурении газонефтяных скважин в буровую головку под давление 35 Мпа (5000 PSI) или 52 Мпа (7500 PSI) подается буровой раствор. В качестве гибких соединений системы подачи бурового раствора в данном процессе используются рукава высокого давления.
Между верхним приводом на обсадной трубе и линий подачи бурового раствора на вышке устанавливаются шланги для вращательного бурения. Как правило, они имеют длину, достигающую 18 м.-28 м. Рукава для гашения вибрации более короткие - от 9 м. и менее. Такие рукава устанавливаются между боровыми насосами и нагнетательной линией манифольдов для гашения вибрации. Кроме того, такая конструкция упрощает процесс монтажа.
По сравнению с аналогами, шланги оснащенные рукавом «Tauro Cool», имеют превосходную гибкость при температура до -40°С. В отличие от подавляющего большинства производителей аналогичного оборудования, которые, как правило, не обращают внимание на характеристики и свойства материалов, используемых для концевой арматуры, в лабораториях концерна Continental применяются материалы, произведенные по специальным рецептурам, обеспечивающие должное сопротивление материалов концевой арматуры низкому температурному режиму.
Рукава не имеют ограничения по процентному содержанию масел в буровом растворе.
При этом, что немаловажно, обеспечивается безопасность работ при температуре бурового раствора до +82°С.
При отличной гибкости шланга, рукав имеет стенку толщиной 25 мм, состоящую из маслобензостойкого слоя, двух силовых оплеток, произведенных из высококачественного металлокорда, текстильных силовых слоев, а также износостойкого внешнего слоя.
Проверено временем, доказано опытом
Запатентованная технология заводской вулканизации встроенных концевых соединения уже более 50 лет дает нефтегазовой отросли надежное химическое и механическое крепление тела рукава с концевой арматурой. У такого крепления масса преимуществ по сравнению с предлагаемыми на российском рынке обжимными соединениями.
Соединения обжимного типа из-за совей технологии имеют в местах крепления сужение внутреннего сечения по сравнению с номинальным минимум на 25% . Это создает падение давления и турбулентности транспортируемой середы и приводит, как правило, к изнашиванию материалов соединения и рукава. Кроме этого, обжимные соединения часто приводят к перегибу, истиранию и разрыву рукава в местах его крапления.
Поэтому к основным преимуществам рукавов компании Continental следует отнести заводскую вулканизацию встроенных соединений. Благодарю этому методу на весь внутренний слой рукав наносится сечение. Такая технология позволяет обеспечить диаметр соединения идентичный внутреннему диаметру рукава, без переходов и сужений. Тем самым обеспечивается полный проход транспортируемой среде.
В ходе производства, шланг, изготовленный по этой технологии, оснащается усилением в местах крепления концевой арматуры и рукава, (заводчане называют это усилением шеи шланга), таким образом перегиб рукава в местах крепления его с арматурой полностью сведён к нулю.
Помимо технических преимуществ встроенное соединение имеет более длительный срок службы и надежность при тяжелых условиях.
Нередки ситуации, когда заказчик измеряет время работы рукава в часах. Рукава «Tauro Cool» не ограничены по часовой работе. Их эксплуатация измеряется годами. Статистика и отзывы заказчиков показали, что средний срок службы такого рукава составляет в среднем 4-5 лет. Было немало случаев, когда заказчики меняли рукава после десятилетнего срока эксплуатации.
Таким образом, шланги Continental обладают рядом неоспоримых преимуществ:
- их применение повышает безопасность работы производственного персонала;
- обеспечивается бесперебойная работа без остановок на замену разорвавшегося рукава и, как следствие, увеличивается эффективность бурения;
- снижаются затраты оператора за простой буровой вышки, содержание огромного количества запястных рукавов на складе, а также расходы по доставке их на месторождения, отдаленность которых делает логистику крайне затратной.
Безопасность – первый приоритет
Все объекты нефтегазового комплекса – это производства повышенной степени опасности. Оборудование, применяемое при разработке месторождений, особенно, когда речь идет об Арктическом регионе, должно быть максимально безопасным. Поэтому каждый произведенный на заводе буровой рукав проходит всесторонний контроль качества и тест на давление.
Номенклатура рукавов включает все ходовые размеры (от 50 мм до 102 мм), длины (от 2 м до 60 м) и рабочее давление (от 0 до 52 МПа). Так же доступны конструкции рукава «Tauro Cool» для цементирования скважин на рабочие давления 69 МПа (10000 PSI).
Все рукава имеют коэффициент безопасности равный 2,5.
Шланги, имеющие монограмму стандарта API 7K обязательно должны отвечать установленному в стандарте уровню безопасности. Для этого специальное подразделение концерна - центр по развитию - проводит лабораторные тестирования прототипа на деформацию шланга под давлением при определенных уровнях пульсации (Flexible Specification Levels (FSL)).
Для шлангов, задействованных в процессе цементирования это маркер FSL 0. Чтобы соответствовать требованиям FSL 0, оборудование проходит испытание на деформацию, а также на изгиб при комнатной и низкой температуре окружающей среды. При этом, испытания прототипа пульсации давления не требуется.
Если оборудование работает в нормальных условиях, то для шлангов, составляющих часть комплекса оборудования, применяемого при вращательном бурении и гашении вибрации соответствует маркер FSL 1. Чтобы отвечать его требованиям, в дополнение к испытаниям прототипа FSL 0, проводится испытания прототипа при низкой частоте пульсации давления - 1000 циклов давления (макс. 5 мин / цикл) при максимальной рабочей температуре.
Если же бурение происходит в условиях, в которых комплекс бурового оборудования подвергается высокочастотной пульсации давления, как часто происходит при направленном бурении, то к шлангам, задействованным при вращательном бурении и гашении вибрации применим маркер FSL 2. Чтобы соответствовать требованиям FSL 2, в дополнение к испытаниям прототипа FSL 0, требуется испытания прототипа при высокочастотной пульсации давления - 10 000 циклов давления (макс. 10 с / цикл) при максимальной рабочей температуре.
Бурение с Continental
Несмотря на качество и надежность шлангов, специалисты концерна Continental всегда рекомендуют своим клиентам тщательно относится к уходу и хранению шлангов.
Какие рекомендации дают специалисты для обеспечения долгой и надежной работы оборудования? Необходимо регулярно проводить инспекцию рукавов, как визуальную, так и механическую. Каждые 3-6 месяцев проводить визуальную инспекцию на наличие механических повреждений. Ежегодно проводить тест на давление. После первых 5 лет службы - капитальный осмотр рукава.
Если заказчик не имеет возможность проводить 5 летнею инспекцию рукавов своим силами, для этого концерн Continental предлагаем помощь своих специалистов из команды „Hose Management”
Помимо шлангов для вращательного бурения и гашения вибрации, концерн является лидером в области производства шлангов для систем противовыбросного оборудования (ПВО) для дроссельных линий глушения и задавливания, тестирования и стимуляции скважин.
Данная продукция еще не вошла в обиход на рынке СНГ, но уже пользуются популярностью у зарубежных добычных компаний.
Гибкая линия дросселей между установкой ПВО и линией манифольда в разы снижает необходимость монтажа данной системы при переездах буровой. Тем самым экономя время и средства оператора. Шланги для дроссельных линии, тестирования и стимуляции скважин производятся по стандарту API 16C в диаметре от 50 мм до 104 мм, от 35 МПа до 103 МПа.
Выводы
Месторождения северных широт России содержат несметные запасы углеводородов. Для их добычи требуются современные технологии и оборудование, отвечающие не только высоким эксплуатационным стандартам, но и экологическим требованиям, продиктованным особенностями хрупкого климата Арктического региона. Одна из компаний, которая предлагает российским нефтяникам такое оборудование – концерн Continental, инженеры которого, специально для добычи в северных регионах, разработали технологию производства бурового рукава «Tauro Cool». Безопасность, надежность в эксплуатации, а также удобство и экономичность применения которого уже сделали этот продукт популярным среди добычных и нефтесервисных компаний во всем мире.
