ГОСТ Р ИСО 13679—2016
Некоторыми операторами разработаны и проводятся испытания соединений при быстром охлаждении. Реко
мендуется рассмотреть необходимость испытания при таком способе нагрузки для соединений насосно-компрес
сорных труб, предназначенных для скважин с аномально высокими рабочими температурами, в которых гложет
происходить быстрое охлаждение этих труб.
Н.3.7 Соединения для эксплуатации в морских условиях
В морских условиях колонны труб подвергаются нагрузкам, отличающимся от нагрузок на суше. Такие колон
ны труб включают эксплуатационные райзеры, обсадные и насосно-компрессорные трубы. Они могут применяться
на плавучих и стационарных платформах.
Как правило, колонны труб, подвергающиеся воздействию большого числа циклических нагрузок, должны
иметь усталостную прочность, а не только простую статическую прочность. Оценка стойкости соединений уста
лости обычно осуществляется теоретически — методами анализа конечных элементов с мелкоячеистыми сетка ми,
позволяющими выявить пиковые напряжения, и методами расчета линеаризованных напряжений для оценки
статической прочности. Испытание таких соединений должно включать использование статических и циклических
нагрузок. По настоящему стандарту применимы статические испытания с учетом увеличенного изгиба, поскольку,
например условия эксплуатации райэеров могут приводить к изгибу до достижения полной текучести. Необходимо
также учитывать влияние температуры. Райзеры обычно эксплуатируют при температурах от О *С до 38 "С. Цикли
ческие испытания должны подтвердить применимость соединения для эксплуатации при переменных нагрузках.
Испытания должны включать циклический изгиб и, возможно, циклическое растяжение.
Н.3.8 Обратный момент
В техслучаях, когда требуется или возможна эксплуатация соединения при обратном моменте, может потре
боваться оценка стойкости соединения к обратному моменту. Так, заказчик может потребовать, чтобы соединение
выдерживало обратный момент, равный 60 % момента свинчивания. Насосно-компрессорные трубы могут испы
тывать воздействие обратного момента в дополнение к внутреннемудавлению, циклическому растяжению-сжатию и
изгибу.
Кручение против часовой стрелки можно имитировать при помощи противовеса, закрепленного на рычаге,
или при помощи другой системы, например гидравлической. На теле трубы около соединения можно разместить
тензодатчики для проверки величины кручения. Для облегчения расчета нагрузок можно компенсировать напряже
ния от кручения уменьшением внутреннего давления так. чтобы напряжения в теле трубы оставались в пределах
упрут их.
Н.3.9 Условия вечной мерзлоты
Геология в арктических регионах может создавать в скважине условия, при которых в колонне труб возни
кают напряжения сжатия, превышающие предел текучести. В этих регионах вблизи поверхности земли имеется
слой вечной мерзлоты. Бурение идобыча могут привести к таянию мерзлоты и вызвать осадку скважины. При этом
колонны труб испытывают медленно возрастающее осевое сжатие, которое может превысить предел текучести
материала труб. В некоторых случаях сжатие может привести к локальному выпучиванию труб.
Испытание соединений для применения в таких условиях должно включать осевое сжатие до деформаций
2 % и больше. Образцу потребуются боковые опоры для предотвращения потери устойчивости и выпучивания. Не
обходимо предусмотреть также возможность искривления скважины.
Н.3.10 Закачка пара и геотермальные скважины
В скважинах, в которых используется закачка пара в пласт, и геотермальных скважинах обсадные и насосно-
компрессорные трубы могут подвергаться воздействию необычно высоких осевых нагрузок. Относительно высокая
температура закачиваемого пара вызывает термическое расширение, напряжения от которого могут превысить
предел текучести. Во время добычи температура в скважине снижается и колонна труб испытывает растяжение,
которое также может превысить предел текучести. Геотермальные скважины также подвергаются воздействию
больших температурных колебаний при прекращении отвода пара.
Для оценки соединений, применяемых для таких условий, требуются испытания на растяжение-сжатие. Ис
пытание должно включать нагрев и охлаждение образца соединения до ожидаемых температур при закрепленных
концах элементов образца и приложенном внутреннем давлении. Необходимо учесть изгиб соединения как при
эксплуатации, так и при испытании.
Н.3.11 Длинные и горизонтальные скважины
В таких скважинах вращение колонны может потребовать повышенного момента, в связи с чем необходима
специальная конструкция соединения.
Если момент для стандартного свинчивания соединения близок к максимальному, соответствующему преде
лу текучести материала, то дополнительные испытания не требуются. Однако если запас между максимальным
моментом свинчивания и моментом на пределе текучести меньше 10 %. то заказчик может требоватьдополнитель
ную проверку на стойкость к перетягиванию.
Можно рекомендовать повторить свинчивание, как указано в 7.2.2. с максимальным моментом, затем при
ложить момент свинчивания, на 10 % меньше момента на пределе текучести, развинтить соединение, очистить и
измерить соединение. Результаты измерений указывают в перечне данных по геометрическим параметрам об
разца (форма С.З), как указано в 7.2.
115