RU2585338C2 - Способ изготовления теплоизолированной лифтовой трубы - Google Patents
Способ изготовления теплоизолированной лифтовой трубы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2585338C2 RU2585338C2 RU2014109218/06A RU2014109218A RU2585338C2 RU 2585338 C2 RU2585338 C2 RU 2585338C2 RU 2014109218/06 A RU2014109218/06 A RU 2014109218/06A RU 2014109218 A RU2014109218 A RU 2014109218A RU 2585338 C2 RU2585338 C2 RU 2585338C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipe
- welding
- inserts
- internal
- mass fraction
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
- Thermal Insulation (AREA)
Abstract
Изобретение относится к трубному производству и может быть использовано при изготовлении теплоизолированных лифтовых труб, применяемых при эксплуатации нефтедобывающих скважинах в зоне мерзлоты. Применение способа позволяет упростить процесс сборки теплоизолированной лифтовой трубы, обеспечивает возможность ее эксплуатации при отрицательных температурах. Способ изготовления теплоизолированной лифтовой трубы, состоящей из коаксиально расположенных внутренней и наружной трубы и концевых вкладышей, включающий установку внутренней трубы и концевых вкладышей в наружной трубе с образованием межтрубного пространства, соединение внутренней и наружной труб путем сварки с концевыми вкладышами в среде защитного газа, причем внутреннюю и наружную трубы и концевые вкладыши изготавливают из стали, в химическом составе которой массовая доля S≤0,010%, массовая доля P≤0,020%, а соединение внутренней и наружной труб с концевыми вкладышами производят путем сварки после предварительного подогрева зоны сварного соединения до температуры 100-400°C с установкой заглушки на торец наружной трубы, противоположный тому, где осуществляют сварку. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к трубному производству и может быть использовано при изготовлении теплоизолированных лифтовых труб, применяемых при эксплуатации нефтедобывающих скважин в зоне мерзлоты, а также для нагнетания теплоносителя в пласт.
Известна термоизолированная колонна, в описании которой содержится способ ее изготовления, включающий изготовление секций наружных и внутренних труб, соединяемых с помощью резьбовой ступенчатой муфты с приваренным к ней торцевым кольцом, заполняемой уплотняющим материалом, который зажимается резьбовой фасонной гайкой (А.с. СССР №926224, кл. Е21В 17/00, заявл. 10.12.79, опубл. 07.05.82).
Недостатком известного способа является сложность изготовления секций и их сборки, вызванная большим количеством резьбовых и сварных соединений.
Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемым результатам (прототип) является теплоизолированная колонна, в описании которой содержится и способ изготовления, заключающийся в том, что внутренняя труба выполнена сборной, к цилиндрической части которой приварены концевые втулки с наружными буртами, причем внутренняя труба приведена в напряженное состояние путем термоудлинения ее вдоль оси на 8-12 мм. После установки собранной внутренней трубы в наружную трубу они соединяются сваркой вакуумно-плотными швами, расположенными в месте контактов буртиков концевых втулок с наружной трубой (Пат. РФ №2232864, кл. Е21В 17/00, заявл. 04.11.2011, опубл. 20.07.2004).
Недостатком способа по прототипу является сложность процесса сборки, вызванная приведением собранной внутренней трубы с концевыми втулками в напряженное состояние перед монтажом путем ее термоудлинения, что необходимо, в том числе, для компенсации неточности линейных размеров внутренней и наружной труб, и что требует специального оборудования. Также недостатком является изготовление наружной и внутренней трубы и концевых втулок из углеродистой стали, в химическом составе которой содержание S составляет 0,04%, а P - 0,035%. Такое содержание серы и фосфора приводит к заметному снижению механических характеристик стали при отрицательных температурах.
Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в упрощении процесса сборки теплоизолированной лифтовой трубы с обеспечением возможности ее эксплуатации при отрицательных температурах за счет снижения содержания вредных примесей P и S в металле труб и концевых вкладышей и предварительного подогрева зоны сварного шва.
Решение технической задачи достигается тем, что в способе изготовления теплоизолированной лифтовой трубы, состоящей из коаксиально расположенных внутренней и наружной труб и концевых вкладышей, включающем изготовление внутренней и наружной труб и концевых вкладышей, установку внутренней трубы и концевых вкладышей в наружной трубе с образованием межтрубного пространства и соединение внутренней и наружной труб путем сварки с концевыми вкладышами сварочной проволокой в среде защитного газа, внутреннюю и наружную трубы и концевые вкладыши изготавливают из стали, в химическом составе которой массовая доля S≤0,010%, массовая доля P≤0,020%, а соединение внутренней и наружной труб с концевыми вкладышами производят путем сварки после предварительного подогрева зоны сварного соединения до температуры 100-400°C с установкой заглушки на торец наружной трубы, противоположный тому, где осуществляют сварку, при этом концевые вкладыши выполнены в виде цилиндрических втулок с двумя буртами на наружной поверхности, диаметр которых определяется внутренним диаметром наружной трубы.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен продольный разрез теплоизолированной лифтовой трубы в сборе.
Теплоизолированная лифтовая труба 1 состоит из наружной трубы 2 с расположенной в ней внутренней трубой 3, концевых вкладышей 4 и 5, выполненных в виде цилиндрических втулок с двумя буртами на наружной поверхности, диаметр которых определяется внутренним диаметром наружной трубы 2, и с отверстием, диаметр которого определяется наружным диаметром внутренней трубы 3, установленных в межтрубном пространстве 6 с торцов 7 и 8 наружной трубы 2 и соединенных путем сварки сварочной проволокой в среде защитного газа с получением сварных швов 9 и 10.
Наружную трубу 2, внутреннюю трубу 3 и концевые вкладыши 4 и 5 изготавливают из стали, в химическом составе которой массовая доля S≤0,010%, массовая доля P≤0,020%. На наружной трубе 2 размещают вакуумный клапан. На внутреннюю трубу 3 наматывают многослойную экранную изоляцию и устанавливают центраторы.
В процессе изготовления наружную трубу 2 и внутреннюю трубу 3 обрезают на заданную длину и идентифицируют посредством присвоения серийных номеров. Наружную поверхность внутренней трубы 3 и внутреннюю поверхность наружной трубы 2 подвергают очистке. При сборке, используя горизонтальную ориентацию труб, в наружную трубу 2 заводят внутреннюю трубу 3 с размещенной на ней многослойной экранной изоляцией и установленными центраторами, с образованием при этом межтрубного пространства 6. С торца 7 наружной трубы 2 в межтрубное пространство 6 устанавливают концевой вкладыш 4 с двумя буртами на наружной поверхности, контактирующими с внутренней поверхностью наружной трубы 2 в месте установки, и с отверстием, контактирующим с наружной поверхностью внутренней трубы 3, образуя при этом место расположения зоны сварного шва 9, которым соединяют наружную трубу 2, внутреннюю трубу 3 и концевой вкладыш 4.
Место расположения зоны сварного шва 9 предварительно подогревают до температуры 100-400°C и выполняют сварку сварочной проволокой в среде защитного газа, который содержит, например, масс. %: 80-90 Ar и 20-10 CO2. При выполнении данной операции на торец 8 наружной трубы 2 устанавливают заглушку 11.
Далее на противоположный торец 8 наружной трубы 2 в межтрубное пространство 6 устанавливают концевой вкладыш 5, который контактирует с внутренней поверхностью наружной трубы 2 и с наружной поверхностью внутренней трубы 3, образуя при этом место расположения зоны сварного шва 10, которым соединят наружную трубу 2, внутреннюю трубу 3 и концевой вкладыш 5. Место расположения зоны сварного шва 10, которым соединяют наружную трубу 2, внутреннюю трубу 3 и концевой вкладыш 5, также предварительно подогревают до температуры 100-400°C и выполняют сварку сварочной проволокой в среде защитного газа с получением металла сварного шва 10 с механическими характеристиками, соответствующими механическим характеристикам соединяемых деталей. Для выполнения данной операции заглушку 11 снимают с торца 8 наружной трубы 2 и устанавливают на торец 7 наружной трубы 2.
После сварки производят зачистку сварных швов 9 и 10 до выравнивания с внутренней поверхностью внутренней трубы 3 с обоих торцов 7 и 8.
Одна из особенностей всех свариваемых сталей - получение в зоне термического влияния сварного шва закалочных структур, что нежелательно из-за повышения твердости и уменьшения пластических свойств зоны, приводящих к образованию микроскопических трещин при отрицательных температурах (холодные трещины). Появление хрупкой структуры предупреждают путем предварительного подогрева зоны сварного шва до температуры 100-400°C.
Для предупреждения преждевременного охлаждения зоны сварного шва во время сварки производят установку заглушки 11 на торец наружной трубы, противоположный тому, где осуществляют сварку. Таким образом, предотвращают движение воздуха в трубе, вызванное температурным градиентом между холодным и нагретым концами трубы.
Вредные примеси, которыми являются S и P, в количествах, приведенных в прототипе, приводят к снижению пластических и вязкостных свойств свариваемых металлов при отрицательных температурах. При концентрации S≤0,010% и P≤0,020% их вредное воздействие проявляется слабо и не приводит к заметному снижению механических характеристик стали при отрицательных температурах, позволяя получить ударную вязкость KCV не менее 50 Дж/см2 при температуре испытания минус 60°C.
Конструктивное исполнение концевых вкладышей 4 и 5 в виде цилиндрических втулок с двумя буртами на наружной поверхности, диаметр которых определяется внутренним диаметром наружной трубы в месте их установки, позволяет получить устойчивое симметричное положение вкладыша в межтрубном пространстве 6 при его установке, что необходимо для получения сварного шва 9 или 10 равного сечения по всему его периметру.
Способ опробован в промышленных условиях.
Было изготовлено несколько партий труб лифтовых теплоизолированных с размером наружной трубы 168×8,94 мм и размером внутренней трубы 114×7,37 мм.
При этом наружная и внутренняя трубы и концевые вкладыши изготовлены из стали, которая содержит следующие легирующие элементы, масс. %: 0,030-0,35 С; 1,20-1,50 Mn; 0,17-0,37 Si; ≤0,010 S; ≤0,020 P, и относится к холодостойким сталям. Ударная вязкость KCV, равная 98 Дж/см2 при температуре испытания минус 60°C, определяется содержанием S и P в указанных пределах. После установки внутренней трубы и концевых вкладышей в наружной трубе зону соединения внутренней и наружной труб с концевыми вкладышами на одном из торцов наружной трубы предварительно подогревали до температуры 100-200°C с последующей сваркой, выполненной сварочной проволокой в среде защитного газа, который содержит масс. %: 80-90 Ar и 20-10 CO2. При этом на торец наружной трубы, противоположный тому, где производилась сварка, устанавливалась заглушка. Сварка выполнялась постоянным током обратной полярности. Затем в той же последовательности аналогичные операции были выполнены на другом торце наружной трубы.
Claims (2)
1. Способ изготовления теплоизолированной лифтовой трубы, состоящей из коаксиально расположенных внутренней и наружной труб и концевых вкладышей, включающий изготовление внутренней и наружной труб и концевых вкладышей, установку внутренней трубы и концевых вкладышей в наружной трубе с образованием межтрубного пространства, соединение внутренней и наружной труб путем сварки с концевыми вкладышами в среде защитного газа, отличающийся тем, что внутреннюю и наружную трубы и концевые вкладыши изготавливают из стали, в химическом составе которой массовая доля S≤0,010%, массовая доля P≤0,020%, а соединение внутренней и наружной труб с концевыми вкладышами производят путем сварки после предварительного подогрева зоны сварного соединения до температуры 100-400°C с установкой заглушки на торец наружной трубы, противоположный тому, где осуществляют сварку.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что концевые вкладыши выполнены в виде цилиндрических втулок с двумя буртами на наружной поверхности, диаметр которых определяется внутренним диаметром наружной трубы в месте их установки.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014109218/06A RU2585338C2 (ru) | 2014-03-11 | 2014-03-11 | Способ изготовления теплоизолированной лифтовой трубы |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014109218/06A RU2585338C2 (ru) | 2014-03-11 | 2014-03-11 | Способ изготовления теплоизолированной лифтовой трубы |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014109218A RU2014109218A (ru) | 2015-09-20 |
RU2585338C2 true RU2585338C2 (ru) | 2016-05-27 |
Family
ID=54147460
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014109218/06A RU2585338C2 (ru) | 2014-03-11 | 2014-03-11 | Способ изготовления теплоизолированной лифтовой трубы |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2585338C2 (ru) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU926224A1 (ru) * | 1979-12-10 | 1982-05-07 | Печорский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности | Термоизолированна колонна |
SU1222468A1 (ru) * | 1984-12-25 | 1986-04-07 | Украинский заочный политехнический институт им.И.З.Соколова | Способ местного нагрева деталей при сварке и устройство дл его осуществлени |
RU2232864C1 (ru) * | 2002-11-04 | 2004-07-20 | ООО "ЛУКОЙЛ-Коми" | Теплоизолированная колонна |
RU2326285C1 (ru) * | 2004-04-06 | 2008-06-10 | Сумитомо Метал Индастриз, Лтд. | Резьбовое соединение для стальной трубы и способ его выполнения |
RU95021U1 (ru) * | 2009-10-27 | 2010-06-10 | Открытое акционерное общество "Первоуральский новотрубный завод" | Труба для скважин |
RU2410523C2 (ru) * | 2008-06-30 | 2011-01-27 | Открытое акционерное общество "Газпром" (ОАО "Газпром") | Теплоизолированная колонна |
RU2487228C1 (ru) * | 2011-12-20 | 2013-07-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Тмк-Премиум Сервис" | Секция теплоизолированной колонны |
-
2014
- 2014-03-11 RU RU2014109218/06A patent/RU2585338C2/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU926224A1 (ru) * | 1979-12-10 | 1982-05-07 | Печорский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности | Термоизолированна колонна |
SU1222468A1 (ru) * | 1984-12-25 | 1986-04-07 | Украинский заочный политехнический институт им.И.З.Соколова | Способ местного нагрева деталей при сварке и устройство дл его осуществлени |
RU2232864C1 (ru) * | 2002-11-04 | 2004-07-20 | ООО "ЛУКОЙЛ-Коми" | Теплоизолированная колонна |
RU2326285C1 (ru) * | 2004-04-06 | 2008-06-10 | Сумитомо Метал Индастриз, Лтд. | Резьбовое соединение для стальной трубы и способ его выполнения |
RU2410523C2 (ru) * | 2008-06-30 | 2011-01-27 | Открытое акционерное общество "Газпром" (ОАО "Газпром") | Теплоизолированная колонна |
RU95021U1 (ru) * | 2009-10-27 | 2010-06-10 | Открытое акционерное общество "Первоуральский новотрубный завод" | Труба для скважин |
RU2487228C1 (ru) * | 2011-12-20 | 2013-07-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Тмк-Премиум Сервис" | Секция теплоизолированной колонны |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ВСН 006-89 "СТРОИТЕЛЬСТВО МАГИСТРАЛЬНЫХ И ПРОМЫСЛОВЫХ ТРУБОПРОВОДОВ СВАРКА". * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2014109218A (ru) | 2015-09-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102071879B (zh) | 一种预应力隔热油管 | |
US11072036B2 (en) | Concentric welded pipes with condition monitoring capability and method of manufacture | |
CN110181230B (zh) | 一种双金属冶金复合管及其制备方法 | |
RU2655628C2 (ru) | Скважинная разжимная труба | |
CN104019288B (zh) | 一种双金属复合管及其制造工艺 | |
US20150183048A1 (en) | Device and process for simultaneous shaping and welding of connector pipes for compressors | |
EP1373774B1 (en) | Method of laying pipe-in-pipe structures and device for use therein | |
JP5488726B2 (ja) | 油井用鋼管の製造方法及び油井用鋼管 | |
CN105290554B (zh) | 一种铌钨合金与不锈钢环形零件的真空钎焊工艺 | |
CN101988176A (zh) | 一种合金结构钢及利用该合金钢制造隔热油管的加工工艺 | |
RU2375547C1 (ru) | Теплоизолированная колонна | |
CN101270445B (zh) | 一种耐高温隔热油管的制造方法 | |
US11118426B2 (en) | Vacuum insulated tubing for high pressure, high temperature wells, and systems and methods for use thereof, and methods for making | |
RU2585338C2 (ru) | Способ изготовления теплоизолированной лифтовой трубы | |
CN101988372A (zh) | 一种制造隔热油管的加工工艺 | |
CN104907717A (zh) | 用于焊接导管连接以用于高温应用的工艺 | |
CN107429860A (zh) | 用于焊接绝缘管道的方法 | |
CN105986178A (zh) | 一种合金结构钢 | |
BRPI0809092A2 (pt) | Métodos de prover uma tira de aço inoxidável duplex para uma camada de blindagem de um tubo flexível e de prover um tubo flexível e aparelho para soldar peças de aço inoxidável duplex entre si. | |
JP5487543B2 (ja) | 拡管性に優れた油井用鋼管 | |
RU2500874C2 (ru) | Способ изготовления секции теплоизолированной колонны | |
RU2473005C1 (ru) | Труба термоизолированная насосно-компрессорная (ттнк) | |
CN101988175A (zh) | 一种合金结构钢 | |
JP5399635B2 (ja) | 拡管性に優れる油井用ステンレス鋼管およびその製造方法 | |
UA81774C2 (ru) | процесс кузнечной сварки торцов труб и колонна труб, торцы которых соединены этим процессом |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20151027 |
|
HZ9A | Changing address for correspondence with an applicant |