автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Методология разработки нормативной базы, определяющей качество внутреннего полимерного покрытия насосно-компрессорных труб

□034Э 1 1Б4

МЕТОДОЛОГИЯ РАЗРАБОТКИ НОРМАТИВНОЙ БАЗЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩЕЙ КАЧЕСТВО ВНУТРЕННЕГО ПОЛИМЕРНОГО ПОКРЫТИЯ НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ

Специальность 05.02.13 - Машины, агрегаты и процессы (нефтегазовая промышленность)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

- А фсд

Москва - 2010 г.

003491154

Работа выполнена в Российском государственном университете нефти и газа им. И.М.Губкина.

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Протасов В.Н.

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Защита состоится «25» февраля 2010г. в 15-00 часов в аудитории 612 на заседании диссертационного совета Д 212.200.07 в Российском государственном университете нефти и газа им. И.М.Губкина по адресу: 119991, ГСП-1, Москва, Ленинский проспект, д.65.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российского государственного университета нефти и газа им. И.М.Губкина.

Молчанов А.Г.

Ведущая организация

кандидат технических наук, доцент Петрусенко Е.В. ЗАО "НТС - Лидер"

Автореферат разослан «¿¿_» _2010г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук

Гинзбург Э. С.

Актуальность

Колонна насосно-компрессорных труб (НКТ) является одним из ответственных видов скважинного оборудования от безаварийной работы которой зависит себестоимость добычи нефти и газа.

Колонна НКТ помимо основной функции - подъема продукции скважины на поверхность, выполняет ряд других не менее важных функций: транспортирование в скважину технологических сред; подвеска в скважине оборудования для выполнения ряда технологических операций; проведение в скважине ремонтных работ.

В процессе эксплуатации НКТ подвергаются интенсивной электрохимической коррозии, корозионному растрескиванию, коррозионной усталости, сульфидному растрескиванию, образованию твердых отложений минеральных солей и асфальтосмолопарафинов (АСП) на их внутренней поверхности, коррозионно-механическому износу в паре трения с муфтами насосных штанг и центраторами, что обусловливает их частые отказы или низкую эффективность работы.

Накопленный опыт работы НКТ в подобных осложненных условиях эксплуатации показывает, что одним из перспективных направлений повышения их надежности и эффективности работы является нанесение полимерных покрытий на внутреннюю поверхность НКТ.

Наряду с этим имеется достаточно много примеров низкой эффективности и ограниченного срока службы используемых покрытий, необоснованных значительных материальных затрат на их применение. Сложившаяся ситуация объясняется отсутствием нормативной базы, определяющей качество внутреннего покрытия НКТ в соответствии с его назначением, методики разработки подобной нормативной базы, методики выбора оптимальной конструкции покрытия для конкретных условий эксплуатации. Поэтому решение указанных вопросов является актуальной проблемой.

Цель работы - разработка основных принципов, методов и технических средств выбора конструкции внутреннего полимерного покрытия НКТ с требуемым комплексом свойств и заданным сроком службы для конкретных условий эксплуатации.

Задачи исследований:

1. Проанализировать функции и специфику условий работы внутреннего покрытия НКТ в различных условиях эксплуатации.

2. Разработать основные принципы создания нормативной базы, определяющей качество внутреннего покрытия НКТ в соответствии с его назначением.

3. Создать на основе нормативной базы методику разработки технических требований к внутреннему покрытию НКТ для конкретного месторождения.

4. Разработать методику выбора оптимальной конструкции внутреннего покрытия НКТ.

5. Проанализировать существующие методы контроля показателей свойств полимерного покрытия нефтегазопроводных труб, определяющих его требуемое качество, и обосновать необходимость разработки новых методов контроля качества внутреннего покрытия НКТ.

6. Разработать необходимые методы контроля качества внутреннего покрытия НКТ в лабораторных условиях, моделирующих реальные условия эксплуатации.

7. Разработать и внедрить на предприятиях, осуществляющих внутреннюю изоляцию НКТ полимерным покрытием, нормативную документацию, определяющую требуемое качество этого покрытия при добыче нефти УЭЦН в различных условиях эксплуатации.

Научная новизна

1. Впервые создана методология разработки нормативной базы, определяющей требуемое качество внутреннего полимерного покрытия НКТ в соответствии с его назначением и базирующейся на установленных взаимосвязях между функциями выполняемыми покрытием и комплексом свойств покрытия, показателей свойств и норм, обеспечивающих выполнение

покрытием этих функций в разнообразных условиях эксплуатации в течение регламентированного срока службы.

2. Создана методика разработки технических требований к внутреннему полимерному покрытию НКТ для конкретного месторождения, базирующаяся на нормативной базе, определяющей качество покрытия НКТ различного назначения.

3. Разработана методика выбора оптимальной конструкции внутреннего покрытия НКТ конкретного назначения.

4. Разработаны методики расчета:

- нормы на допустимое относительное изменение адгезионной прочности внутреннего покрытия НКТ на двух заданных базах времени испытаний в модельных средах, обусловливающей сохранение адгезионных связей покрытия с металлом НКТ в течение регламентированного срока службы и базирующейся на математической модели, описывающей кинетику изменения адгезионной прочности покрытия металла в различных эксплуатационных средах. (Патент РФ № 2284504 от 27.09.2006г);

-нормы на допустимую удельную силу сдвига твердых отложений АСП и минеральных солей, адсорбирующихся на поверхности внутреннего покрытия НКТ, обеспечивающей срыв этих отложений с поверхности покрытия силой трения потока продукции скважины, транспортируемой по колонне НКТ; -нормы на толщину внутреннего покрытия НКТ, обеспечивающей гидравлически гладкое течение транспортируемой продукции скважины по внутренней полости НКТ.

Практическая значимость и реализация работы 1. Разработаны методы контроля:

- относительного изменения адгезии внутреннего покрытия НКТ на двух базах времени испытаний при комплексном воздействии на покрытие модельной среды, давления среды, повышенной температуры и при наличии на контролируемом участке покрытия сквозного дефекта, обусловливающего

проникновение модельной среды к поверхности раздела покрытие-сталь на ограниченной базе времени испытаний (Патент РФ № 2284504 от 27.09.2006г.); -диэлектрической сплошности внутреннего покрытия НКТ в условиях комплексного влияния на него деформации металла НКТ при поперечном изгибе или действии внешней контактной нагрузки, эксплуатационной среды и температуры (Патент РФ № 2293306 от 02.10.2007г.);

- сцепления твердых отложений АСП и минеральных солей с поверхностью покрытия НКТ в условиях моделирующих срыв твердых отложений с поверхности покрытия силой трения потока жидкости во внутренней полости НКТ.

2. Разработаны и внедрены ТУ на внутреннее эпоксидное покрытие НКТ на Нижневартовском заводе изоляции труб Трубной металлургической компании, базирующиеся на разработанной нормативной базе, определяющей требуемое качество внутреннего покрытия НКТ различного назначения.

3. Разработанная методология создания нормативной базы, определяющей требуемое качество внутреннего полимерного покрытия насосно-компрессорных труб в разнообразных условиях эксплуатации, может быть рекомендована для создания нормативных баз, определяющих качество полимерных покрытий других видов оборудования нефтегазовой отрасли.

Апробация работы

Основные результаты диссертационной работы доложены и обсуждены:

- на 1-ой российской конференции по трубному производству «Трубы России-2004» (Екатеринбург, 2004); на конференции «Состояние и перспективы применения полимерных покрытий для повышения эффективности работы и срока службы нефтегазопроводов» (Москва, 2005); на конференции «Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России» (Москва, 2005); на конференции «Состояние и перспективы применения полимерных покрытий для противокоррозионной защиты нефтяных резервуаров, емкостей и других видов технологических аппаратов нефтегазовой отрасли» (Москва, 2006); на международной научно-технической

конференции «Качество колонн бурильных, обсадных и насосно-компрессорных труб, используемых в нефтегазовой отрасли. Состояние и перспективы» (Москва, 2006); на международной конференции «Состояние и перспективы применения полимерных покрытий в оборудовании и сооружениях нефтегазовой отрасли» (Москва, 2007).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 15 печатных работ, включая 13 статей, из них 1 статья в журнале, включенном в перечень ВАК Минобрнауки РФ, и 2 патента на изобретения.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 148 страницах машинописного текста, состоит из введения, 4 глав, основных выводов, 2 приложений, содержит 25 рисунков, 17 таблиц и список литературы из 86 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дана краткая характеристика области исследования, обоснованы актуальность и направление исследований.

В первой главе систематизированы виды дефектов, возникающих в НКТ в различных условиях эксплуатации, процессы, вызывающие их образование, и свойства материала НКТ, обеспечивающие предотвращение или торможение этих процессов. Показано, что наибольшее количество дефектов НКТ, вызывающих их отказы, возникает в теле НКТ и является следствием протекания процессов электрохимической коррозии, коррозионного растрескивания, коррозионной усталости, сульфидного растрескивания, адсорбции твердых отложений, коррозионно-механического изнашивания (при добыче нефти СШНУ).

Проведен анализ отечественной и зарубежной нормативной документации, определяющей качество НКТ. Показано, что в действующих стандартах (ГОСТ Р 52203-2004 и API SPEC 5СТ) отсутствует рад свойств тела НКТ, обеспечивающих его способность выполнять свое назначение: сопротивление электрохимической коррозии, коррозионному растрескиванию (КР), коррозионной

усталости, коррозионно-механическому изнашиванию (при эксплуатации скважин СШНУ), образованию твердых отложений АСП и минеральных солей.

Обоснован и сформулирован комплекс свойств и показателей свойств тела НКТ, определяющий его требуемое качество в различных условиях эксплуатации.

Предложено разбить требуемый комплекс свойств тела НКТ на две группы: свойства поверхностного слоя во внутренней полости НКТ и свойства тела НКТ, за исключением поверхностного слоя во внутренней полости. Подобный дифференцированный подход к свойствам НКТ позволяет создать оптимальную многослойную конструкцию НКТ с требуемым градиентом свойств по толщине, используя для ее изготовления биметаллы или различные виды покрытий.

Показано, что перспективным направлением обеспечения требуемого качества поверхностного слоя во внутренней полости НКТ является применение полимерных покрытий. Однако, отсутствие нормативной базы, определяющей требуемое качество внутреннего покрытия НКТ в соответствии с его назначением, и методики выбора оптимальной конструкции покрытия конкретного назначения обусловливает ограниченное и недостаточно эффективное применение НКТ с внутренним полимерным покрытием в нефтегазовой отрасли.

Поэтому проблема разработки соответствующей нормативной базы и методики выбора оптимальной конструкции внутреннего полимерного покрытия НКТ конкретного назначения на ее основе является актуальной.

Сформулированы цель и основные задачи диссертационной работы.

Во второй главе анализируется отечественная и зарубежная нормативная документация, определяющая качество полимерных покрытий нефтегазопроводных труб. Отмечаются ее существенные недостатки, заключающиеся прежде всего в том, что содержащиеся в ней показатели требуемых свойств покрытия и нормы на эти показатели обусловливаются характеристиками конкретных материалов и конструкций покрытий на их

основе, а не назначением покрытия, включающим в себя функции, которые должно выполнять покрытие конкретного объекта, показатели выполнения этих функций, условия применения и регламентированный срок службы.

Рассматривается предлагаемая методология разработки нормативной базы, определяющей требуемое качество внутреннего полимерного покрытия НКТ в соответствии с его назначением и базирующейся на установленных взаимосвязях между функциями, выполняемыми покрытием НКТ, и комплексом свойств покрытия, показателей свойств и норм на показатели, определяющих способность покрытия выполнять эти функции при различных видах внешнего воздействия на него в течение регламентированного срока службы.

В соответствии с предлагаемой методологией систематизированы в матричной форме:

- функции, выполняемые внутренним полимерным покрытием НКТ в различных условиях эксплуатации, и свойства покрытия, обеспечивающие выполнение этих функций (см. табл.1);

- виды внешних воздействий на НКТ с внутренним покрытием на разных стадиях жизненного цикла, моделирующие их процессы при контроле качества покрытия в лабораторных условиях и контролируемый при этих воздействиях комплекс свойств покрытия, определяющий его способность выполнять различные функции.

- показатели контролируемых свойств покрытия и нормы на показатели, определяющие требуемое качество покрытия в исходном состоянии и при различных видах внешнего воздействия на него на разных стадиях жизненного цикла НКТ с покрытием.

Приведенный в табл. 1 комплекс свойств покрытия, определяющий его способность выполнять различные функции, включает в себя две группы свойств.

__Таблица 1

Свойства покрытия, определяющие его способность выполнять требуемые функции Ф- дикции покрытия

Защита НКТ от коррозии, КР и коррозионной усталости Защита НКТ от сульфидного растрескивания Защита НКТ от отложений АСП и минеральных солей Снижение гидравлического сопротивления НКТ Защита НКТ от износа в паре трения со штанговой муфтой

I. Предотвращение коррозии, КР и коррозионной усталости стали в минерализованной водной среде +

2. Предотвращение охрупчивания стали в сероводородсодержащей водной среде +

3. Сцепление с твердыми отложениями АСП и минеральных солей +

4. Износостойкость в паре трения с более жестким контртелом +

5. Шероховатость поверхности + +

6. Дефектность внешняя + + + +

7. Адгезия + +

8. Диэлектрическая сплошность + +

9. Геометрические размеры + + + +

К первой группе относятся сложные свойства покрытия: предотвращение коррозии, коррозионного растрескивания и коррозионной усталости защищаемой стали в минерализованной водной среде, предотвращение охрупчивания стали в сероводородсодержащей водной среде, износостойкость в паре трения с более твердым контртелом, сцепление с твердыми отложениями АСП и минеральных солей, однозначно определяющие его способность выполнять соответствующие функции и зависящие от ряда простых свойств, оценить степень влияния которых на выполняемые покрытием функции достаточно сложно. Контроль сложных свойств требует значительных затрат времени и его следует проводить при разработке конструкции покрытия требуемого качества из конкретных материалов, при

и

периодических испытаниях покрытия на стадии контроля качества его производства и при сертификационных испытаниях.

Ко второй группе относится ряд простых свойств покрытия: внешняя дефектность, адгезия, диэлектрическая сплошность, геометрические размеры, шероховатость, формируемых на стадии производства покрытия. Они существенно зависят от качества процесса формирования покрытия и в значительной мере определяют приведенные в табл. 1 сложные свойства покрытия. Контроль этих свойств достаточно прост, не требует значительных затрат времени и может осуществляться в условиях промышленного производства при приемо-сдаточных испытаниях внутреннего покрытия НКТ.

Проанализированы виды внешних воздействий на НКТ с внутренним покрытием на стадиях их технической эксплуатации и использования по назначению. Выявлены и обоснованы виды внешних воздействий способные вызвать изменение свойств покрытия, определяющих его требуемое качество в течение регламентированного срока службы. К числу подобных воздействий при транспортировании НКТ с покрытием, при монтаже и демонтаже колонны НКТ относятся их поперечный изгиб и внешние локальные контактные нагрузки в сочетании с отрицательной температурой. При использовании НКТ с покрытием по назначению необходимо учитывать воздействие на покрытие транспортируемых эксплуатационных и технологических сред в сочетании с давлением среды и повышенной температурой, силами трения при эксплуатации скважин СШНУ.

Систематизированы в матричной форме моделирующие их воздействия при испытаниях покрытия НКТ в лабораторных условиях и свойства покрытия, контролируемые при этих воздействиях.

В таблице 2 приведены компоненты эксплуатационных и технологических сред, способные вызвать изменение требуемых свойств внутреннего покрытия НКТ, и моделирующие их среды в лабораторных условиях.

Обоснованы показатели и нормы на показатели требуемых свойств внутреннего покрытия НКТ, определяющие его качество в исходном состоянии и при различных видах внешнего воздействия на него на разных стадиях жизненного цикла.

Таблица 2

Компоненты эксплуатационных и технологических кой сред активные по отношению к покрытию НКТ Модельная среда

Обезвоженная нефть 3%-ный водный раствор №С1 Пары смеси керосина с толуолом в соотношении 1:1 Серово- дородсо- держащая водная среда ЫАСЕ Вода, содержащая К„а„% кварцевого песка 15%-ный водный раствор соляной кислоты

Нефть +

Вода пластовая +

Свободный углеводородный газ +

Сероводород +

Механические примеси, К„а1< % +

15%-ный водный раствор соляной кислоты +

Показано, что традиционно используемые показатели способности покрытия сохранять адгезию в эксплуатационных средах при различных температурах, т.е. адгезионная прочность покрытия после испытаний в модельной среде на заданной базе времени или ее изменение относительно исходного значения после испытаний в модельной среде на заданной базе времени, не обусловливают регламентируемый срок службы покрытия. Предложен новый объективный показатель данного свойства покрытия НКТ -относительное изменение адгезионной прочности в модельной среде при заданной температуре, функционально связанное с регламентированным сроком службы покрытия.

Разработана методика назначения нормы на этот показатель, базирующаяся на кинетике изменения адгезионной прочности во времени в

различных эксплуатационных средах при разных температурах и регламентированном сроке службы покрытия.

Для расчета данной нормы использована разработанная проф. Протасовым В.Н. математическая модель, базирующаяся на флуктуационной теории прочности твердых тел и описывающая изменения адгезионной прочности полимерных покрытий во времени в сорбционно-активных жидких средах:

где г* - время до отслаивания покрытия; а? -предельная прочность адгезионных связей; а"{т) - адгезионная прочность покрытия в момент времени г при статической усталости.

Можно представить это уравнение в виде системы двух уравнений, описывающих кинетику изменения адгезионной прочности покрытия на двух базах времени испытаний г, и г, в модельной жидкой среде, используемой при контроле качества покрытия

Разделив второе уравнение на первое получим выражение для расчета нормы на относительное изменение адгезионной прочности покрытия на двух заданных базах времени испытаний г, и т, и регламентированном сроке службы покрытия тр

_ _ тр

«"<'■> г, '

1-<—)

ТР

Предложен объективный комплексный показатель сцепления покрытия с твердыми отложениями АСП и минеральных солей на его поверхности -удельное усилие сдвига, значение которого не должно препятствовать срыву отложений потоком транспортируемой продукции скважины.

Разработана методика расчета нормы на этот показатель, согласно которой ее численное значение не должно превышать силы трения потока, определяемой выражением

где Л- коэффициент гидравлического сопротивления колонны НКТ, зависящий при ламинарном движении от параметра Рейнольдса Яе, а при турбулентном течении от Яе и шероховатости поверхности трубы; р - плотность транспортируемой жидкости; и- скорость потока жидкости, транспортируемой по колонне НКТ.

В качестве объективных показателей таких сложных свойств покрытия НКТ, как предотвращение коррозии, коррозионного растрескивания и коррозионной усталости защищаемой стали в минерализованной водной среде, предотвращение ее охрупчивания в водной сероводородсодержащей среде использованы показатели свойств стали, характеризующие ее стойкость в этих условиях, Соответственно выбраны следующие показатели: внешний вид поверхности стали под покрытием после коррозионных испытаний на заданной базе времени, сплошность стали под покрытием после испытаний на коррозионное растрескивание на заданной базе времени, целостность стали с покрытием после испытаний на усталость в минерализованной водной среде на заданной базе циклов, пластичность стали с покрытием после испытаний в сероводородсодержащей водной среде на заданной базе времени.

В качестве показателей дефектности внешней покрытия, его диэлектрической сплошности, геометрических размеров и шероховатости поверхности использованы стандартизованные показатели этих свойств, т.е. соответственно внешний вид покрытия, отсутствие электрического пробоя при заданной величине напряжения, толщина и параметр (средняя высота микронеровностей поверхности покрытия).

Обоснованы нормы на эти показатели.

Норма на внешний вид поверхности стали под покрытием после испытаний в минерализованной водной среде на заданной базе времени -отсутствие визуально видимых следов коррозии.

Норма на сплошность стали под покрытием после испытаний на коррозионное растрескивание в минерализованной водной среде в условиях одноосного растяжения при величине напряжения растяжения <тр = 0,9а-г на заданной базе времени — отсутствие трещин.

Норма на целостность стали под покрытием после испытаний на усталость в минерализованной водной среде на заданной базе циклов -отсутствие излома.

Норма на относительное изменение показателей пластических свойств стали с покрытием после испытаний в сероводородсодержащей водной среде в условиях одноосного растяжения при величине растяжения <ур = 0,9<тг допускает изменение этих показателей в пределах дисперсии их численных значений в исходном состоянии.

Нормы на внешний вид и диэлектрическую сплошность покрытия должны соответствовать принятым в действующих стандартах на противокоррозионные полимерные покрытия нефтегазопроводных труб.

Норма на общую толщину покрытия и толщину отдельных слоев в многослойном покрытии должна назначаться разработчиком покрытия из конкретных материалов. Она должна обеспечивать заданные нормы на показатели требуемых свойств покрытия, учитывать физико-химические свойства используемых материалов и технологические особенности процесса формирования покрытия на их основе.

Норма на параметр поверхности покрытия определяется условием обеспечения гидравлически гладкого течения жидкости, которое в свою очередь может быть представлено выражением

К-г < §п.л. ,

где 5П Л. — толщина ламинарного подслоя, зависящая от параметра Рейнольдса

скорость набегающего потока жидкости; V - кинематическая вязкость жидкости.

Систематизированный в матричной форме комплекс требуемых свойств внутреннего покрытия НКТ различного назначения, показателей этих свойств и норм на показатели в исходном состоянии и после различных видов внешнего воздействия на НКТ с покрытием на разных стадиях их жизненного цикла представляет собой нормативную базу, обусловливающую способность покрытия НКТ выполнять различные функций в разнообразных условиях эксплуатации в течение регламентированного срока службы. Данная нормативная база позволяет специалистам нефтегазовой отрасли разрабатывать на ее основе обоснованные технические требования к покрытию НКТ для конкретного месторождения. Методика формулирования технических требований к покрытию НКТ для конкретного месторождения предусматривает выполнение ряда этапов в следующей последовательности. На первом этапе выявляют требуемые функции покрытия на конкретном месторождении, ориентируясь на перечень функций, приведенный в табл. 1. На втором этапе выбирают из данных, приведенных в табл. 1, свойства покрытия, определяющие его способность выполнять требуемые функции. На третьем этапе систематизируют виды внешних воздействий на НКТ с внутренним покрытием на конкретном месторождении, моделирующие их воздействия при испытаниях покрытия в лабораторных условиях и свойства покрытия, которые контролируют при этих воздействиях, руководствуясь матрицей, устанавливающей взаимосвязь между ними. На четвертом этапе систематизируют показатели выбранных свойств покрытия и нормы на эти показатели, руководствующей соответствующей матрицей в нормативной базе.

Разработана методика выбора оптимальной конструкции внутреннего полимерного покрытия НКТ в соответствии с сформулированными

где 11е -параметр Рейнольдса; Ь- характерный размер; и0 -

техническими требованиями к покрытию НКТ для конкретного месторождения. Выбор оптимальной конструкции покрытия следует проводить в три этапа. На первом этапе необходимо выбрать материалы покрытия, характеристики которых соответствуют значениям норм на требуемые показатели свойств покрытия. Выбор материалов производят по каждому показателю требуемых свойств отдельно.

На втором этапе следует сформировать варианты конструкций покрытий с требуемым комплексом свойств из выбранных материалов.

Во многих случаях требуемый комплекс показателей свойств покрытия не может быть обеспечен одним материалом и возникает необходимость создания неоднородной многослойной конструкции покрытия из нескольких материалов. Поэтому на втором этапе конструирования покрытия необходимо выявить необходимую последовательность расположения слоев из выбранных материалов для обеспечения требуемого градиента свойств покрытия по толщине. Ряд свойств покрытия, определяющих его требуемое качество, может быть обеспечен только верхним покрывным слоем, определяющим свойства поверхности. К этим свойствам, в частности, относятся сцепление с твердыми отложениями АСП и минеральных солей, износостойкость в паре трения со штанговой муфтой, шероховатость поверхности. Поэтому материалы, характеристики которых соответствуют нормам на показатели указанных свойств покрытия должны образовывать верхний покрывной слой в разрабатываемой многослойной конструкции.

В то же время адгезия покрытия к защищаемой стали должна обеспечиваться только слоем, соприкасающимся с металлом. Все остальные требуемые свойства покрытия, которые не могут быть обеспечены материалом верхнего слоя или слоя, соприкасающегося с защищаемым металлом, обеспечиваются промежуточными слоями, количество которых обусловливает многослойность выбираемой конструкции покрытия.

Разработана иерархическая схема распределения требуемых свойств полимерного покрытия по слоям в многослойном покрытии из различных

материалов, каждый из которых обеспечивает определенные свойства покрытия.

Предложенный иерархический принцип распределения свойств в многослойном покрытии из выбранных материалов позволяет создать эффективную конструкцию покрытия с требуемым комплексом свойств и регламентированным сроком службы.

При недостаточной прочности сцепления между отдельными слоями, определяемой в значительной степени полярностью контактирующих материалов, используют дополнительные материалы, обеспечивающие необходимую межслойную адгезию в разрабатываемой конструкции покрытия.

Если нормы на все показатели требуемых свойств покрытия обеспечиваются одним материалом, необходимость во втором этапе отпадает, т.к. в этом случае используется однослойная конструкция покрытия.

На третьем этапе выполняется выбор оптимальной конструкции покрытия на основании экономической оценки вариантов покрытий требуемого качества. Выбор производится по укрупненным нормативным показателям: стоимость используемых материалов, их расход и затраты, связанные с формированием конструкции покрытия из этих материалов, отнесенные к единице площади поверхности.

В третьей главе анализируются существующие методы контроля фактических значений показателей свойств полимерного покрытия труб, определяющих его требуемое качество. Показано, что значительная часть используемых методов контроля не моделирует реальные условия работы внутреннего покрытия НКТ, а часть требуемых методов вообще отсутствует. Это обусловливает необходимость разработки ряда новых методов контроля или модернизации существующих применительно к внутреннему покрытию НКТ различного назначения.

Разработаны следующие методы контроля: - относительного изменения адгезии внутреннего полимерного покрытия НКТ на двух базах времени испытаний в условиях комплексного воздействия на

покрытие эксплуатационной среды, давления среды и повышенной температуры с обеспечением на ограниченной базе времени лабораторных испытаний ускоренного проникновения модельной среды к поверхности контакта покрытие - металл через искусственно созданный в покрытии дефект в виде канавки до металла, опоясывающей контролируемый участок покрытия (Патент № 2284504 от 27.09.2006г.) ;

- диэлектрической сплошности внутреннего покрытия НКТ в условиях комплексного влияния на него деформации металла НКТ при поперечном изгибе или действии внешней контактной нагрузки, эксплуатационной среды и температуры (патент № 2293306 от 02.10.2007г);

- сцепления внутреннего покрытия НКТ с твердыми отложениями АСП и минеральных солей в условиях, моделирующих срыв твердых отложений с поверхности покрытия силой трения потока жидкости во внутренней полости НКТ.

Отличительными особенностями этих методов являются:

- при контроле относительного изменения адгезии покрытия методом отрыва грибка используются образцы типа сегментов, вырезанных из НКТ с покрытием, имеющих значительную кривизну из-за малого диаметра; в качестве грибка применяется сегмент, вырезанный из НКТ без покрытия того же диаметра, что обеспечивает его соприкосновение с поверхностью контролируемого участка покрытия; для ускоренного проникновения модельной среды к поверхности контакта покрытие - металл на ограниченной базе времени лабораторных испытаний в покрытии создан сквозной дефект в виде канавки до металла, опоясывающей контролируемый участок покрытия.

- при контроле диэлектрической сплошности покрытия электроискровым методом в условиях комплексного влияния на покрытие деформации изолированного металла, эксплуатационной среды и температуры в качестве образцов используются патрубки, отрезанные от НКТ с покрытием, или пластины с покрытием, на которых моделируется напряженно-деформированное состояние НКТ с внутренним покрытием при их поперечном

изгибе и действии на них внешней контактной нагрузки на различных стадиях жизненного цикла; при этом напряжения в металле образцов с покрытием при их поперечном изгибе или контактном нагружении соответствуют максимально допускаемым напряжениям в металле НКТ согласно действующей нормативной документации.

- при контроле сцепления покрытия с твердыми отложениями АСП и минеральных солей в условиях, моделирующих срыв твердых отложений с поверхности покрытия силой трения потока жидкости во внутренней полости НКТ, используются образцы типа сегментов, вырезанных из НКТ с покрытием, на поверхности которых с помощью специальной ячейки формируется слой смолопарафинов или минеральных солей; сдвиг отложений может осуществляться при различных скоростях нагружения.

В четвертой главе анализируются условия работы и основные причины отказов колонн НКТ в скважинах, эксплуатируемых УЭЦН на Самотлорском месторождении Западной Сибири. На основании проведенного анализа сформулированы функции внутреннего полимерного покрытия НКТ и обосновано на основе разработанной нормативной базы его требуемое качество в виде необходимого комплекса свойств, показателей этих свойств, норм на показатели и методов контроля.

Приведены разработанные по заданию Управления по ремонту труб (г. Нижневартовск) Трубной металлургической компании Технические условия на НКТ с внутренним полимерным покрытием, применяемых при добычи нефти УЭЦН.

Основные выводы и результаты работы

1. Систематизированы виды дефектов тела НКТ, возникающие в различных условиях эксплуатации, установлена взаимосвязь этих дефектов с процессами, вызывающими их образование, и свойствами тела НКТ, обусловливающими предотвращение этих процессов. Показано, что действующая нормативная документация, определяющая качество НКТ, не

обусловливает выполнение ими своего назначения, в связи с отсутствием в ней требований к ряду свойств тела НКТ, определяющих его требуемое качество в различных условиях эксплуатации.

2. Сформулирован и обоснован комплекс свойств тела НКТ, определяющий его требуемое качество в различных условиях эксплуатации. Показана целесообразность разбиения этого комплекса на две группы: свойства поверхностного слоя во внутренней полости НКТ и свойства тела НКТ за исключением свойств поверхностного слоя во внутренней полости НКТ. Показано, что подобный дифференцированный подход к свойствам тела НКТ позволяет создать оптимальную многослойную конструкцию НКТ с требуемым градиентом свойств по толщине стенки, используя для создания подобной конструкции биметаллы, сочетание металла с различными видами защитных покрытий, технологические методы воздействия на поверхностный слой и др.

3. Обоснованы преимущества НКТ с внутренним полимерным покрытием. Показано, что причиной ограниченного и недостаточно эффективного применения НКТ с используемыми в настоящее время полимерными покрытиями при различных способах добычи нефти является отсутствие нормативной базы, определяющей качество покрытия в соответствии с его назначением, методики разработки подобной нормативной базы, методики выбора оптимальной конструкции покрытия.

4. Систематизированы функции внутреннего покрытия НКТ в различных условиях эксплуатации и установлена взаимосвязь между конкретной функцией покрытия и свойствами покрытия, определяющими его способность выполнять эту функцию. Выявлены и обоснованы показатели по каждому из требуемых свойств покрытия НКТ и нормы на эти показатели, обусловливающие способность покрытия выполнять заданные функции при различных видах внешнего воздействия на него в течение регламентированного срока службы, что позволило создать нормативную базу, определяющую требуемое качество покрытия НКТ различного назначения и разработать на ее

основе методику формулирования технических требований к покрытию НКТ конкретного назначения.

5. Впервые разработаны методы расчета:

- нормы на относительное изменение адгезионной прочности покрытия на двух базах времени испытаний в модельной среде, базирующийся на математической модели кинетики изменения адгезионной прочности в различных условиях эксплуатации и регламентированном сроке службы покрытия;

- нормы на удельное усилие сдвига отложений АСП и минеральных солей относительно поверхности покрытия, обеспечивающей срыв этих отложений силой трения потока жидкости в колонне НКТ;

- нормы на шероховатость поверхности покрытия, обеспечивающей гидравлически гладкое течение жидкости в колонне НКТ.

6. Разработана методика выбора оптимальной конструкции внутреннего покрытия НКТ, предусматривающая три последовательных этапа выполнения этого процесса: 1) выбор материалов покрытия, по каждому требуемому показателю свойства покрытия и нормы на этот показатель; 2) формирование возможных вариантов многослойной конструкции покрытия из выбранных материалов в соответствии с предложенной иерархической схемой распределения слоев из различных материалов в соответствии с требуемым градиентом свойств; 3) выбор оптимальной конструкции покрытия на основе экономической оценки предварительно выбранных вариантов по укрупненным показателям: стоимость используемых материалов на 1 м2 изолируемой поверхности и стоимость формирования покрытия из этих материалов, отнесенная к 1 м2 изолируемой поверхности.

7. Разработаны методы и технические средства контроля следующих свойств внутреннего покрытия НКТ:

- относительного изменения адгезии покрытия непосредственно на внутренней поверхности труб малого диаметра на двух базах времени испытаний в условиях комплексного воздействия на покрытие эксплуатационной среды,

давления среды и повышенной температуры с обеспечением на ограниченной базе времени лабораторных испытаний ускоренного проникновения модельной среды к поверхности контакта покрытие - металл через искусственно созданный в покрытии дефект в виде канавки до металла, опоясывающей контролируемый участок покрытия;

- диэлектрической сплошности покрытия в условиях комплексного влияния на него деформации изолированного металла при поперечном изгибе или действии внешней контактной нагрузки, эксплуатационной среды и температуры;

- сцепления покрытия с твердыми отложениями АСП и минеральных солей в условиях, моделирующих срыв твердых отложений с поверхности покрытия силой трения потока жидкости в колонне НКТ.

8. Разработаны, утверждены и внедрены в ЗАО «УпоРТ» ОАО «Трубная металлургическая компания» в 2009г. Технические условия «Насосно-компрессорные трубы с внутренним защитным покрытием, формируемым на НКТ с муфтой и НКТ без муфты».

Основные положения диссертации изложены в следующих работах

1. Протасов В.Н., Макаренко A.B. Управление качеством полимерного покрытия подземных нефтегазопроводов на стадии их проектирования. Ж. Управление качеством в нефтегазовом комплексе. 2004 г. № 2. с.25-27.

2. Протасов В.Н., Макаренко A.B. Недостатки действующих стандартов на наружное противокоррозионное полимерное покрытие нефтегазопроводов. Ж. Лакокрасочные материалы и их применение. 2004г. № 12. с.31-34.

3. Протасов В.Н., Макаренко A.B. Состояние и перспективы противокоррозионной защиты наружной поверхности труб, используемых для строительства подземных нефтегазопроводов, полимерными покрытиями. Сборник докладов 1-ой Российской конференции по трубному производству «Трубы России-2004». УГТУ. Екатеринбург. 2004 г.

4. Протасов В.Н., Макаренко A.B. Недостатки нормативно-технической документации, определяющей качество насосно-компрессорных труб и предлагаемые технические требования, обусловливающие их требуемое качество. - Ж. Территория НЕФТЕГАЗ, 2005г. № 5. с.72-74.

5. Протасов В.Н., Макаренко A.B. Повышение эффективности и срока службы насосно-компрессорных труб в различных условиях эксплуатации. Сборник тезисов докладов конференции «Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России», Москва, 2005г. с. 208.

6. Макаренко A.B. Обоснование преимуществ НКТ с полимерным покрытием и предлагаемые технические требования к этому покрытию. Сборник тезисов докладов на международной научно-технической конференции «Качество колонн бурильных, обсадных и насосно-компрессорных труб, используемых в нефтегазовой отрасли. Состояние и перспективы. Москва, 2006г. с.92-94.

7. Протасов В.Н., Макаренко A.B. Метод определения сопротивления противокоррозионного покрытия растрескиванию при деформировании защищаемого металла. Ж. Территория нефтегаз. 2006, № 3. с.28-34.

8. Протасов В.Н., Макаренко A.B. Метод прогнозирования срока службы полимерных покрытий нефтегазопроводов при катодной поляризации. Ж. Территория нефтегаз. 2006г. № 6. с.40-44.

9. Макаренко A.B. Применение полимерных покрытий для повышения эффективности и срока службы насосно-компрессорных труб в различных условиях эксплуатации. Ж. Нефтяное хозяйство, 2006г, № 4. с 24-28.

10. Протасов В.Н., Макаренко A.B. О процессах, вызывающих повреждения и отказы насосно-компрессорных труб при эксплуатации, и соответствие нормативно-технической документации, определяющей качество этих труб, их назначению. Ж. Территория НЕФТЕГАЗ. 2007г. № 6. с.138 - 141.

11. Протасов В.Н., Ивановский В.Н., Макаренко A.B. Еще раз к определению понятия «качество» и к вопросу «чем и как мы управляем», говоря об управлении качеством. - Ж. Управление качеством в нефтегазовом комплексе. 2007 г. № 2. с.7-10.

12. Макаренко A.B. Метод определения способности полимерного покрытия внутренней поверхности труб предотвращать образование значительных отложений смолопарафинов и минеральных солей. Ж. Управление качеством в нефтегазовом комплексе. 2008 г. № 2. с.68.

13. Протасов В.Н., Макаренко A.M. Методологические основы разработки нормативной документации на полимерные покрытия нефтегазопроводных труб. Ж. Управление качеством в нефтегазовом комплексе. 2009 г. № 4. с.13-17.

14. Пат. РФ № 2284504, МПК G 01 N 19/04. Способ определения стойкости изоляционных полимерных покрытий к катодному отслаиванию и образец для его осуществления/ В.Н. Протасов, A.B. Макаренко. - Опубл. 27.09.2006 Бюл. №27.

15. Пат. РФ № 2293306, МПК G 01N3/40, G 01/N19. Способ определения сопротивления полимерного покрытия растрескиванию при деформировании металла под действием внешних нагрузок/ В.Н. Протасов, A.B. Макаренко. -Опубл. 10.02.2007 Бюл. № 4.

Подписано к печати// О/. ■(£> Формат 60x90/16 Бумага офсетная Усл. п. л.

Тираж экз. Заказ №//

Издательский центр РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина 119991, Москва, Ленинский проспект, 65 Тел. (499) 233-93-49

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

1.1. Анализ причин отказов колонн НКТ при различных способах добычи нефти и выявление частоты их проявления.

1.2. Недостатки отечественной и зарубежной нормативной документации, определяющей качество НКТ, и обоснование требуемого качества НКТ в различных условиях эксплуатации.

1.3. Обоснование преимуществ НКТ с внутренним полимерным покрытием. Цель и задачи исследования.

1.4. Выводы по главе 1.

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДОЛОГИИ СОЗДАНИЯ НОРМАТИВНОЙ БАЗЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩЕЙ КАЧЕСТВО ВНУТРЕННЕГО ПОЛИМЕРНОГО ПОКРЫТИЯ НКТ.

2.1. Анализ действующей отечественной и зарубежной нормативной документации, определяющей качество полимерного покрытия труб, и ее недостатки.

2.2. Разработка основных принципов создания нормативной базы, определяющей качество внутреннего покрытия НКТ в различных условиях эксплуатации, и методики формулирования технических требований к покрытию НКТ для конкретного месторождения на ее основе.

2.3. Разработка методики выбора оптимальной конструкции внутреннего полимерного покрытия НКТ.

2.4. Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ СООТВЕТСТВИЯ ФАКТИЧЕСКОГО КАЧЕСТВА ВНУТРЕННЕГО ПОЛИМЕРНОГО ПОКРЫТИЯ НКТ ТРЕБУЕМОМУ КАЧЕСТВУ.

3.1. Анализ существующих методов контроля качества полимерного покрытия нефтегазопроводных труб и обоснование необходимости разработки новых методов контроля качества внутреннего покрытия

3.2. Разработка метода контроля относительного изменения адгезионной прочности внутреннего покрытия НКТ на двух базах времени испытаний при комплексном воздействии модельной среды, повышенной температуры и давления.

3.3. Разработка метода контроля диэлектрической сплошности внутреннего покрытия НКТ при поперечном изгибе в условиях комплексного воздействия модельной среды и повышенной температуры.

3.4. Разработка метода контроля диэлектрической сплошности внутреннего покрытия НКТ при действии контактной нагрузки на их наружную поверхность.

3.5. Разработка метода контроля сопротивления сдвигу отложений АСП и минеральных солей относительно поверхности внутреннего покрытия НКТ.

3.6. Выводы по главе 3.

Глава 4. РАЗРАБОТКА КОРПОРАТИВНОЙ НОРМАТИВНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ, ОПРЕДЕЛЯЮЩЕЙ КАЧЕСТВО ВНУТРЕННЕГО ПОЛИМЕРНОГО ПОКРЫТИЯ НКТ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ СКВАЖИН УЭЦН НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ ЗАПАДНОЙ

СИБИРИ.

4.1 Анализ специфики условий работы колонн НКТ в скважинах, эксплуатируемых УЭЦН, на месторождениях Западной Сибири.

4.2. Разработка и внедрение на предприятиях, осуществляющих внутреннюю изоляцию НКТ, технических условий на внутреннее полимерное покрытие НКТ, применяемых при добыче нефти УЭЦН.

4.3. Выводы по главе 4.

ВЫВОДЫ.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.

Трубопроводная система, используемая для транспорта к потребителю извлекаемых из пласта нефти и газа, включает в себя три взаимосвязанных и последовательно расположенных звена:

- колонна насосно-компрессорных труб (НКТ) в добывающих скважинах, предназначенная для транспорта нефти или газа от забоя к устью скважины;

- промысловые трубопроводы, используемые в технологических системах сбора и предварительной подготовки нефти и газа;

- магистральные трубопроводы, предназначенные для поставки нефти и газа потребителю.

В рассмотренной единой трубопроводной системе колонны НКТ являются одним из наиболее ответственных звеньев, от безаварийной работы которой зависит себестоимость добычи нефти и газа.

Колонны НКТ в скважинах помимо основной функции - подъема продукции скважины на поверхность, выполняют ряд других не менее важных функций: транспортирование в скважину технологических сред; подвеска в скважине оборудования для выполнения ряда технологических операций; проведение в скважине ремонтных работ.

В процессе эксплуатации НКТ подвергаются интенсивной электрохимической коррозии, корозионному растрескиванию, коррозионной усталости, сульфидному растрескиванию, образованию твердых отложений минеральных солей и асфальтосмолопарафинов (АСП) на их внутренней поверхности, коррозионно-механическому износу в паре трения с муфтами насосных штанг и центраторами, что обусловливает их частые отказы или низкую эффективность работы.

Накопленный опыт эксплуатации НКТ в различных условиях показывает, что одним из перспективных направлений предотвращения указанных процессов является применение полимерных покрытий. Правильно подобранные материалы и конструкции покрытий на их основе защищают металл от разрушения в коррозионно-активных и сорбционно-активных средах, предотвращают образование отложений ДСП и минеральных солей, защищают от износа, снижают гидравлическое сопротивление и др.

Наряду с этим имеется достаточно много примеров низкой эффективности и ограниченного срока службы используемых покрытий, необоснованных значительных материальных затрат на их применение. Сложившаяся ситуация объясняется отсутствием нормативной базы, определяющей качество внутреннего покрытия НКТ в соответствии с его назначением, методики разработки подобной нормативной базы, методики выбора оптимальной конструкции покрытия для конкретных условий эксплуатации. Поэтому решение указанных вопросов является актуальной проблемой.

ВЫВОДЫ

1. Систематизированы виды дефектов тела НКТ, возникающих в различных условиях эксплуатации, установлена взаимосвязь этих дефектов с процессами, вызывающими их образование, и свойствами тела НКТ, обусловливающими предотвращение этих процессов. Показано, что действующая нормативная документация, определяющая качество НКТ, не обусловливает выполнение ими своего назначения, в связи с отсутствием в ней требований к ряду свойств тела НКТ, определяющих его требуемое качество в различных условиях эксплуатации.

2. Сформулирован и обоснован комплекс свойств тела НКТ, определяющий его требуемое качество в различных условиях эксплуатации. Показана целесообразность разбиения этого комплекса на две группы: свойства поверхностного слоя во внутренней полости НКТ и свойства тела НКТ за исключением свойств поверхностного слоя во внутренней полости НКТ. Показано, что подобный дифференцированный подход к свойствам тела НКТ позволяет создать оптимальную многослойную конструкцию НКТ с требуемым градиентом свойств по толщине стенки, используя для создания подобной конструкции биметаллы, сочетание металла с различными видами защитных покрытий, технологические методы воздействия на поверхностный слой и др.

3. Обоснованы преимущества НКТ с внутренним полимерным покрытием. Показано, что причиной ограниченного и недостаточно эффективного применения НКТ с используемыми в настоящее время полимерными покрытиями при различных способах добычи нефти является отсутствие нормативной базы, определяющей качество покрытия в соответствии с его назначением, методики разработки подобной нормативной базы, методики выбора оптимальной конструкции покрытия.

4. Систематизированы функции внутреннего покрытия НКТ в различных условиях эксплуатации и установлена взаимосвязь между каждой конкретной функцией покрытия и свойствами покрытия, определяющими его способность выполнять эту функцию. Выявлены и обоснованы показатели по каждому из требуемых свойств покрытия НКТ и нормы на эти показатели, обусловливающие способность покрытия выполнять заданные функции при различных видах внешнего воздействия на него в течение регламентированного срока службы, что позволило создать нормативную базу, определяющую требуемое качество покрытия НКТ различного назначения и разработать на ее основе методику формулирования технических требований к покрытию НКТ конкретного назначения.

5. Впервые разработаны методы расчета:

- нормы на относительное изменение адгезионной прочности покрытия на двух базах времени испытаний в модельной среде, базирующейся на математической модели кинетики изменения адгезионной прочности в различных условиях эксплуатации и регламентированном сроке службы покрытия;

- нормы на удельное усилие сдвига отложений АСП и минеральных солей относительно поверхности покрытия, обеспечивающей срыв этих отложений силой трения потока жидкости в колонне НКТ;

- нормы на шероховатость поверхности покрытия, обеспечивающей гидравлически гладкое течение жидкости в колонне НКТ.

6. Разработана методика выбора оптимальной конструкции внутреннего покрытия НКТ, предусматривающая три последовательных этапа выполнения этого процесса: 1) выбор материалов покрытия, по каждому требуемому показателю свойства покрытия и нормы на этот показатель; 2) формирование возможных вариантов многослойной конструкции покрытия из выбранных материалов в соответствии с предложенной иерархической схемой распределения слоев из различных материалов в соответствии с требуемым градиентом свойств; 3) выбор оптимальной конструкции покрытия на основе экономической оценки предварительно выбранных вариантов по укрупненным показателям: стоимость используемых материалов на 1 м2 изолируемой поверхности и стоимость формирования покрытия из этих материалов, отнесенная к 1 м2 изолируемой поверхности.

7. Разработаны методы и технические средства контроля следующих свойств внутреннего покрытия НКТ:

- относительного изменения адгезии покрытия непосредственно на внутренней поверхности труб малого диаметра на двух базах времени испытаний в условиях комплексного воздействия на покрытие эксплуатационной среды, давления среды и повышенной температуры с обеспечением на ограниченной базе времени лабораторных испытаний ускоренного проникновения модельной среды к поверхности контакта покрытие - металл через искусственно созданный в покрытии дефект в виде канавки до металла, опоясывающей контролируемый участок покрытия; диэлектрической сплошности покрытия при деформации изолированного металла в условиях поперечного изгиба с заданной стрелой прогиба или действия внешней контактной нагрузки при одновременном воздействии эксплуатационной среды и температуры;

- сцепления покрытия с твердыми отложениями АСП и минеральных солей в условиях, моделирующих срыв твердых отложений с поверхности покрытия силой трения потока жидкости в колонне НКТ.

8. Разработаны, утверждены и внедрены в ЗАО «УпоРТ» ОАО «Трубная металлургическая компания» в 2009г. Технические условия «Насосно-компрессорные трубы с внутренним защитным покрытием, формируемым на НКТ с муфтой и НКТ без муфты».

1. Тоник А.А. Коррозия нефтепромыслового оборудования и меры ее предупрежления. М.: Недра, 1976.

2. Протасов В.Н., Султанов Б.З., Кривенков С.В. Эксплуатация оборудования для бурения скважин и нефтегазодобычи. М.: Недра, 2004.

3. Сароян А.Е., Субботин М.А. Эксплуатация насосно-компрессорных труб. -М.: Недра. 1985.

4. Похмурский В.И. Коррозионная усталость металлов. М.: Металлургия. 1985.

5. Розенфельд И.Л. Коррозия и защита металлов. М.: Металлургия, 1970.

6. Щербюк Н.Д, Якубовский Н.В. Резьбовые соединения труб нефтяного сортамента и забойных двигателей. — М.: Недра. 1974.

7. Северинчик Н.А., Лудручак Е.В. Смазки ГС эффективное средство для повышения ресурса резьбовых соединений нефтепромысловых труб. М.: ВНИИОЭНГ, 1997.

8. Левин С.М. Виды изнашивания и причины отказов оборудования. Под ред. Пичугина В.Ф. М.: ГАНГ, 1998.

9. Песляк Ю.А., Уразаков К.Р. Трение штанг в наклонно направленной скважине. Нефтяное хозяйство, 1990, №10.

10. Уразаков К.Р., Богомольный Е.И., Сейтпагамбетов Ж.С., Газаров А.Г. Насосная добыча высоковязкой нефти из наклонных и обводненных скважин. Под ред. М.Д. Валеева. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2003.

11. П.Локтев А.В., Болгов И.Д., Пчелинцев Ю.В. Графическое определение мест истирания колонны штанг в наклонно направленных скважинах — Нефтегазовое дело, 1994, №2.

12. Пчелинцев Ю.В. Эксплуатация часто ремонтируемых наклонно направленных скважин —М.: ОАО "ВНИИОЭНГ", 2000.

13. Сароян А.Е. Трубы нефтяного сортамента. -М.: «Недра». 1976.

14. Газаров А.Г. Разработка методов снижения износа штангового насосного оборудования в наклонно направленных скважинах./Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук. — Уфа, 2004.

15. Круман Б.Б. Практика эксплуатации и исследования глубиннонасосных скважин.-М.:Недра, 1964.

16. Бирюков В.И., Виноградов В.Н., Мартиросян М.М., Михайлычев В.Н. Абразивное изнашивание газопромыслового оборудования. М.:Недра, 1977.

17. Гафаров Н.А., Гончаров А.А., Кушнаренко В.М. Коррозия и защита оборудования сероводородсодержащих нефтегазовых месторождений. М.: Недра, 1998.

18. Гоник А.А. Сероводородная коррозия и меры ее предупреждения. М.: Недра, 1966.

19. Мирзаджанзаде А.Х., Кузнецов О.Л., Басниев К.С., Алиев З.С. Основы технологии добычи газа. М.: Недра, 2003.

20. Тронов В.П. Механизм образования смоло-парафиновых отложений и борьба с ними. М.: Недра, 1970.

21. Тронов В.П. и др. Зависимость интенсивности запарафинивания материалов от их полярности. Новости нефтяной и газовой техники «Нефтепромысловое дело», №10, М.: Госнити, 1961.

22. Протасов В.Н. Полимерные покрытия нефтепромыслового оборудования. М.: Недра. 1994.

23. Протасов В.Н. Теория и практика применения полимерных покрытий в оборудовании и сооружениях нефтегазовой отрасли. -М.: Недра, 2007.

24. Галонский П.П. Борьба с парафином при добыче нефти. Теория и практика. М.: Гостоптехиздат, 1955.

25. Люшин С.Ф. Борьба с отложениями парафина при добыче нефти. М.: Гостоптехиздат, 1961.

26. Лайнер В.И., Дубинин Г.Н. Магнитные камеры для предотвращения осложнений в добыче нефти. Нижневартовск: НПП "Сибнефтехим", 1991.

27. Дытюк JI.T., Самакаев Р.Х. Эффективность применения гексаметафосфата натрия и аммофоса для борьбы с гипсоотложением в области повышенных температур. Нефтепромысловое дело. 1977, №6, с.58-60.

28. Дытюк Л.Т., Самакаев Г.Х. Ингибирование отложений минеральных солей в аппаратах подготовки нефти. — Нефтяное хозяйство. 1981,№10, с.54-57.

29. Протасов В.Н., Ивановский В.Н., Макаренко А.В. Еще раз к определению понятия «качество» и к вопросу «чем и как мы управляем», говоря об управлении качеством. Управление качеством в нефтегазовом комплексе. 2007 г., №2. с.7-10.

30. ГОСТ Р 52203-2004 «Трубы насосно-компрессорные и муфты к ним. Технические условия».

31. API 5СТ. Требования к обсадным и насосно-компрессорным трубам. Изд-е. восьмое. Американский нефтяной институт.

32. Протасов В.Н., Макаренко А.В. Недостатки нормативно-технической документации, определяющей качество насосно-компрессорных труб и предлагаемые технические требования, обусловливающие их требуемое качество. Территория НЕФТЕГАЗ, 2005г.№5. с.72-74.

33. Макаренко А.В. Обоснование преимуществ НКТ с полимерным покрытием и предлагаемые технические требования к этому покрытию. Сборник тезисов докладов международной научно-технической конференции

34. Качество колонн бурильных, обсадных и насосно-компрессорных труб, используемых в нефтегазовой отрасли. Состояние и перспективы. Москва, 2006, с.92-94.

35. Проскуркин Е.В., Горбунов Н.С., Диффузионные цинковые покрытия. -М.: Недра, 1972.

36. Проскуркин Е.В., Горбунов Н.С., Буздаков А.П. Исследование стойкости диффузионного цинкованного покрытия в нефтяных скважинах. — Нефтяное хозяйство. 1968, №6, с.52-55.

37. Бакалюк Я.Х., Проскуркин Е.В. Производство труб с металлическими покрытиями. М.: Металлургия. 1975.

38. Минкевич А.Н. Химико-термическая обработка металлов и сплавов. М. Машиностроение, 1965.

39. Кан А.Г. Износостойкость остеклованных насосно-компрессорных труб. М.:ВНИИОНГ. 1977.

40. Протасов В.Н., Степанянц В.Г. Применение эпоксидных покрытий для повышения долговечности насосно-компрессорных труб. — М.: ВНИИОЭНГ, 1977.

41. Матвеев И.И., Настай Н.Н. Перминова Е.К. Эпоксидные смолы и их применение. Д., 1967.

42. Петров Н.Г., Протасов В.Н., Макаренко А.В. Совершенствование нормативно-технической документации, определяющей качество покрытия нефтегазопроводных труб. Управление качеством в нефтегазовом комплекс. 2008 №3, с.20-21.

43. ГОСТ Р 51164-98. Трубопроводы стальные магистральные. Общие требования к защите от коррозии.

44. ГОСТ 9.602-2005. Единая система защиты от коррозии и старения. Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии.

45. ГОСТ Р 52568-2006. Трубы стальные с защитными наружными покрытиями для магистральных нефтегазопроводов. Технические условия.

46. DIM 30670 (ФРГ). Нанесение полиэтиленового покрытия на стальные трубы и соединительные части стальных труб.

47. DIN 30671 (ФРГ). Покрытие (наружная оболочка) стальных труб для укладки в грунт термореактивными пластмассами.

48. NFA 49710 (Франция). Стальные трубы. Наружное трехслойное покрытие на полиэтиленовой основе».

49. Технические требования ООО «ВНИИСТ» ОАО «АК «ТРАНСНЕФТЬ» на наружное антикоррозионное покрытие фасонных соединительных деталей и задвижек трубопроводов. ОТТ-04.00-27.22.00-КТН-006-1-03. М. 2005 г.

50. Протасов В.Н., Макаренко А.В. Управление качеством полимерного покрытия подземных нефтегазопроводов на стадии их проектирования. Управление качеством в нефтегазовом комплексе. 2004 г. №2.

51. Протасов В.Н., Макаренко А.В. Недостатки действующих стандартов на наружное противокоррозионное полимерное покрытие нефтегазопроводов. Лакокрасочные материалы и их применение. 2004г. № 12.

52. Защита от коррозии, старения, биоповреждений машин, оборудования, сооружений: Справочник/ Под ред. А.А. Герасименко. Т. 1,2. - М.: Машиностроение, 1987.

53. Водород в металлах. Т. 1,2. -М.: Мир,1981.

54. Крагельский И.В., Добычин М.И., Камбалов B.C. Основы расчетов на трение и износ. -М.: Машиностроение, 1984.

55. ГОСТ 9238-83. Габариты приближения строений и подвижного состава железных дорог колеи 1520 (1524) мм.

56. ГОСТ 10807-78. Знаки дорожные. Общие технические условия.

57. ГОСТ 12.1.004-91. Пожарная безопасность. Общие требования.

58. ГОСТ 10692-80. Трубы стальные, чугунные и соединительные части к ним. Приемка, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение.

59. СНиП 12-03-2001. Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования.

60. СНиП 12-04-2002. Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Строительное производство.

61. ГОСТ 12.3.002-75. Процессы производственные. Общие требования безопасности.

62. ГОСТ 12.2.003-91. ССБТ. Оборудование производственное. Общие требования безопасности.

63. РД 39-136-95 «Инструкция по эксплуатации насосно-компрессорных труб».

64. ВРД 39-1.10-030-2001. Методика определения качества полимерных адгезионных внутренних покрытий после воздействия коррозионно-агрессивных сред методом автоклавного испытания.

65. ANSI/NASE ТМ0177-96 N21212. Методика проведения испытаний. Лабораторное испытание металлов на сопротивление сульфидному растрескиванию под напряжением и сульфидно-коррозионному растрескиванию под напряжением.

66. Богомолов А. И., Михайлов К. А. Гидравлика М.: Стройиздат, 1972;

67. ГОСТ 2789-73. Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики.

68. ASTM D 3359. Определение адгезии липкой лентой.

69. ISO 2409. Краски и лаки. Испытание методом решетчатого надреза.

70. ГОСТ 9.407-84. Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Метод оценки внешнего вида.

71. ISO 4624. Лаки и краски. Определение адгезии методом отрыва.

72. ГОСТ 25.502-79. Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы механических испытаний металлов. Методы испытаний на усталость.

73. ГОСТ 20811-75. Материалы лакокрасочные. Методы испытания покрытий на истирание.

74. ГОСТ 6456-82. Шкурка шлифовальная бумажная. Технические условия.

75. ГОСТ 12439-79. Ленты шлифовальные бесконечные и бобины шлифовальные. Размеры.

76. ASTM D 969. Лабораторное определение степени изнашивания дорожного покрытия.

77. ASTM D 1044 CS-10. Метод определения сопротивления изнашиванию абразивной поверхностью.

78. Степанянц В.Г. Исследование работоспособности эпоксидных покрытий насосно-компрессорных труб при глубиннонасосной добыче нефти. Диссертация, М.,1973.

79. Пат. РФ № 2284504, МПК G 01 N 19/04. Способ определения стойкости изоляционных полимерных покрытий к катодному отслаиванию и образец для его осуществления/ В.Н. Протасов, А.В. Макаренко. — Опубл. 27.09.2006, Бюл. № 27.

80. Протасов В.Н., Макаренко А.В. Метод прогнозирования срока службы полимерных покрытий нефтегазопроводов при катодной поляризации. Территория нефтегаз. 2006.№6. с.40-44.

81. Пат. РФ № 2293306, МПК G 01N3/40, G 01/N19. Способ определения сопротивления полимерного покрытия растрескиванию при деформировании металла под действием внешних нагрузок/ В.Н. Протасов, А.В. Макаренко. -Опубл. 10.02.2007, Бюл. № 4.

82. Протасов В.Н., Макаренко А.В. Метод определения сопротивления противокоррозионного покрытия растрескиванию при деформировании защищаемого металла. Территория нефтегаз. 2006, №3. с.28-34.

83. Макаренко А.В. Метод определения способности полимерного покрытия внутренней поверхности труб предотвращать образование значительных отложений смолопарафинов и минеральных солей. Управление качеством в нефтегазовом комплексе. 2008 г. №2. с.68.