опрессовка бурильных труб

Когда говорят об опрессовке бурильных труб, многие, особенно новички в бурении, думают, что это рутинная проверка 'на протечку'. На деле, если подходить к процессу спустя рукава, последствия бывают катастрофическими – от потери бурового раствора до обрыва колонны. Сам сталкивался с ситуацией, когда на старой трубе 5' после визуально нормальной опрессовки на 70% от минимального разрушающего давления дала течь муфта. Причина – микротрещина, которую не увидеть глазом, и которую выявило только плавное, поэтапное нагружение. Вот об этом и хочу порассуждать – о нюансах, которые в учебниках часто опускают.

Что на самом деле проверяет опрессовка?

Цель – не просто 'пролить воду под давлением'. Мы проверяем целостность тела трубы, резьбовых соединений (как замков, так и сварных швов, если речь о сварных конструкциях), и самое главное – остаточный ресурс. Труба может держать статическую нагрузку, но усталостные напряжения от циклической нагрузки при бурении – другое дело. Особенно это касается участков, работающих на растяжение и внутреннее давление одновременно.

Частая ошибка – использование неоткалиброванных манометров или слишком быстрый набор давления. Давление нужно поднимать ступенчато, с выдержкой. Я обычно делаю три-четыре ступени, особенно на старом фонде. Это позволяет увидеть не только явный срыв, но и потенциальное 'ползучее' падение давления, которое говорит о начинающейся деформации.

И здесь важен исходный материал. Качество трубы определяет всё. Мы, например, долго искали надежного поставщика для комплектующих и вспомогательных линий. В итоге остановились на ООО Чэнду Жуйто Трейдинг (https://www.rtmy.ru). Не реклама ради, а опыт. Их бесшовные и сварные трубы изначально имеют стабильные характеристики, что дает предсказуемость при опрессовке. Когда знаешь, что металл однороден, без внутренних пор, фокусируешься уже на оценке износа, а не на дефектах производства.

Полевые реалии и оборудование

В теории все гладко: пресс-насос, манометр класса точности 1.0 или выше, заглушки. На практике же, особенно на удаленных кустах, может не быть эталонного манометра для поверки полевого. Приходится перестраховываться, закладывая больший запас. Работал с насосами НО-60 и УН-50. У последнего, кстати, плавность хода лучше для контролируемого набора давления.

Ключевой момент – подготовка трубы. Ее нужно очистить от бурового раствора внутри. Остатки глинистого раствора могут замаскировать мелкую течь. Заливаю обычно воду, иногда с добавкой – но осторожно, чтобы не вызвать коррозию, если труба потом будет храниться. В зимних условиях – отдельная история, нужно добавлять антифриз, но он может влиять на уплотнения.

И про соединения. Резьбовые – это отдельная тема для опрессовки. Герметик должен быть рассчитан на давление, а не просто 'на задирание'. Бывало, что трубы проходили испытание, а после нескольких свинчиваний-развинчиваний герметик выкрашивался, и соединение давало течь уже в скважине. Поэтому теперь для ответственных участков колонны практикуем опрессовку после окончательного свинчивания замковой пары.

Случай из практики: когда формальность подвела

Хочу привести пример, который многих заставил задуматься. На одной из скважин подрядчик, экономя время, проводил опрессовку бурильных труб укороченным методом – сразу выходил на расчетное давление 400 атм. Трубы были не новые, но в паспортах остаточная прочность была. Прошли. Однако при бурении на отбое, при динамической нагрузке, произошел разрыв по телу трубы, чуть ниже замка. Расследование показало: усталостная трещина уже была, и резкий скачок давления при опрессовке ее не раскрыл, а лишь 'закрыл' микродеформациями. Постепенный набор давления с выдержкой, скорее всего, выявил бы падение на одной из ступеней.

После этого случая у нас ввелся обязательный протокол с графиком 'давление-время'. И если кривая имеет даже небольшой 'провал' или 'полку', труба отправляется на ультразвуковой контроль или бракуется. Это дороже, но дешевле, чем ликвидация осложнений.

Кстати, о материалах. После того случая мы стали больше внимания уделять не только механическим свойствам, но и истории трубы. Теперь при закупке бурильного или обсадного фонда запрашиваем не только сертификаты, но и данные о предыдущих условиях эксплуатации, если трубы б/у. Для новых труб важна предсказуемость поставок и качества. В этом контексте, возвращаясь к ООО Чэнду Жуйто Трейдинг, их стабильная система поставок и опыт в отрасли как раз дают ту самую уверенность в исходных данных. Когда труба новая и от известного производителя, ты отталкиваешься от паспортных значений, а не гадаешь, что пережил этот металл.

Нормативы и здравый смысл

Существуют ГОСТы, РД, стандарты API. API 5DP, например. Но слепое следование нормативам без понимания физики процесса – тупик. В нормативе сказано: 'испытательное давление не менее 70% от минимального внутреннего давления разрушения'. Но от чего отталкиваться? От нового значения? А если труба с износом? Мы для старого фонда иногда рассчитываем остаточную прочность по данным каротажа толщины стенки, и уже от этого значения берем процент.

Еще один нюанс – время выдержки. Где-то пишут 5 минут, где-то 10. Я пришел к выводу, что для изношенных труб лучше 10-15 минут. Иногда течь проявляется не сразу, а через несколько минут, когда давление 'просачивается' через микротрещину.

Важно и то, чем опрессовывать. Вода – несжимаема, это хорошо для четкой фиксации падения давления. Но если использовать воздух или азот (что иногда делают для скоростных проверок), нужно помнить об их сжимаемости и большей опасности. Лично я – за воду с добавками ингибиторов коррозии.

Выводы, которые не пишут в отчетах

Опрессовка бурильных труб – это не отдельная операция, а часть системы контроля состояния бурового снаряда. Ее результаты должны напрямую влиять на расстановку труб в колонне. Более изношенные, но прошедшие испытание с хорошим запасом – в верхней части. Более новые – в низу, где нагрузки выше.

Никакая, даже самая совершенная опрессовка, не заменит визуального контроля и инструментального обследования (УЗК, магнитная дефектоскопия). Это взаимодополняющие методы. Пренебрежение одним из них – это риск.

И последнее. Культура безопасности и ответственности. Аппаратура для опрессовки должна регулярно поверяться. Записи в журнале должны быть подробными, с указанием серийных номеров труб, давления, времени, фамилии оператора. Эта 'бумажная' работа в случае инцидента становится главным документом для анализа. Делать это нужно не для галочки, а потому что от этого зависит и безопасность людей, и экономический результат всего проекта. Как и в любом деле, здесь мелочей не бывает.