ГОСТ 35016-2023
(ISO/TR 10400:2018)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ТРУБЫ ОБСАДНЫЕ, НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫЕ, БУРИЛЬНЫЕ И ТРУБЫ ДЛЯ ТРУБОПРОВОДОВ НЕФТЯНОЙ И ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Формулы и расчет свойств

Casing, tubing, drill and line pipes for petroleum and natural gas industries. Equation and calculation of properties

МКС 23.040.10

Дата введения 2023-12-01

Предисловие

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Акционерным обществом "Русский научно-исследовательский институт трубной промышленности" (АО "РусНИТИ") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии документа, указанного в пункте 5

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 357 "Стальные и чугунные трубы и баллоны"

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 25 сентября 2023 г. N 165-П)

За принятие проголосовали:

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 16 ноября 2023 г. N 1418-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 35016-2023 (ISO/TR 10400:2018) введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 декабря 2023 г.

5 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному документу ISO/TR 10400:2018* "Нефтяная и газовая промышленность. Формулы и расчеты для определения характеристик обсадных, насосно-компрессорных, бурильных труб и трубопроводов, применяемых в качестве обсадных или насосно-компрессорных труб" ("Petroleum and natural gas industries - Formulae and calculations for the properties of casing, tubing, drill pipe and line pipe used as casing or tubing", MOD) путем:

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

- изменения отдельных слов (фраз, показателей, ссылок), выделенных в тексте настоящего стандарта курсивом*;

________________

* В оригинале обозначения и номера стандартов и нормативных документов в разделах "Предисловие", "Введение", приложении ДА и отмеченные в разделах 1 "Область применения", 2 "Нормативные ссылки", пп.10.1, 11.1 знаком "**" приводятся обычным шрифтом; отмеченные в пп.11.2, 11.7.2.2, 13.1 знаком "***" выделены полужирным курсивом; остальные по тексту документа приводятся курсивом. - Примечание изготовителя базы данных.

- включения отдельных слов (фраз, показателей, ссылок), выделенных в тексте полужирным курсивом;

- включения структурных элементов (пунктов, подпунктов, абзацев, терминологических статей), выделенных в тексте вертикальной линией, расположенной на полях напротив соответствующего текста;

- изменения содержания отдельных структурных элементов (подразделов, пунктов, подпунктов, абзацев, таблиц и рисунков), выделенных в тексте курсивом и вертикальной линией, расположенной на полях напротив соответствующего текста.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования международного стандарта для уточнения области применения.

Сведения о соответствии ссылочных межгосударственных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном документе, приведены в дополнительном приложении ДА.

Сопоставление структуры настоящего стандарта со структурой примененного в нем международного документа приведено в дополнительном приложении ДБ

6 Настоящий стандарт подготовлен на основе применения ГОСТ Р 54918-2012 (ISO/TR 10400:2007)

_________________

Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 16 ноября 2023 г. N 1418-ст ГОСТ Р 54918-2012 (ISO/TR 10400:2007) отменен с 1 декабря 2023 г.

7 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.
     
     В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге "Межгосударственные стандарты"

Введение

Настоящий стандарт разработан с целью расчета свойств обсадных и насосно-компрессорных труб по ГОСТ 31446-2017 (ISO 11960:2014) размерами, группами прочности и резьбовыми соединениями, отличающимися от ISO 11960:2014, по формулам, приведенным в ISO/TR 10400:2018.

В настоящем стандарте приведены формулы расчета эксплуатационных характеристик обсадных и насосно-компрессорных труб при детерминистическом и вероятностном (или статистическом) подходах, заключающихся в сравнении ожидаемых нагрузок, действию которых будут подвергаться трубы, и их ожидаемой стойкости к воздействию таких нагрузок. Как нагрузки, так и стойкость труб, по отдельности или совместно, могут быть изменены при помощи соответствующих расчетных коэффициентов.

При детерминистическом подходе для расчета единственного значения эксплуатационных характеристик конструкции используют номинальные геометрические параметры и нормируемые свойства труб. При вероятностном подходе те же геометрические параметры и свойства используют как случайные величины, по которым получают статистическое распределение эксплуатационных характеристик. Такое распределение эксплуатационных характеристик при заданном нижнем процентиле (вероятности того, что величина будет не ниже заданной) позволяет получить конечную расчетную формулу.

Настоящий стандарт не содержит расчеты скважин и определение ожидаемых нагрузок, а содержит лишь расчетные формулы для определения стойкости труб к заданным нагрузкам, независимо от их происхождения. Также в нем приведены формулы предельных состояний, которые могут быть применимы для расчета стойкости труб по нормируемым геометрическим параметрам и свойствам, и формулы расчета по результатам измерений геометрических параметров и свойств труб.

Настоящий стандарт модифицирован по отношению к ISO/TR 10400 в результате дополнения его расчетами параметров и характеристик обсадных и насосно-компрессорных труб с размерами, группами прочности и резьбовыми соединениями, широко применяемыми в нефтяной и газовой промышленности.

Модификация настоящего стандарта по отношению к международному стандарту заключается в следующем:

- добавлены формулы, расчеты и рекомендации для обсадных и насосно-компрессорных труб по ГОСТ 31446 (ISO 11960:2014) размерами, группами прочности и резьбовыми соединениями, отличающимися от ISO 11960:2014;

- исключены расчеты для резьбовых соединений Extreme-line и Integral Joint, не применяемых в нефтяной и газовой промышленности;

- исключены значения показателей, выраженные в системе единиц USC, которые не применяются в межгосударственной стандартизации, и соответствующее приложение L;

- условные обозначения размеров изделий ряда 1 и ряда 2 заменены соответствующими значениями наружных диаметров и толщин стенок, исключены соответствующие термины "ряд 1 (label 1)", "ряд 2 (label 2)";

- сведения о предыстории разработки формул заменены ссылками на соответствующий источник информации.

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает формулы для расчета свойств стальных обсадных, насосно-компрессорных и бурильных труб для нефтяной и газовой промышленности, а также труб для трубопроводов, применяемых в качестве обсадных и насосно-компрессорных труб.

Формулы по настоящему стандарту применимы для расчета:

- эксплуатационных характеристик труб (стойкости к осевым нагрузкам, внутреннему давлению, смятию);

- физических свойств труб;

- момента свинчивания обсадных и насосно-компрессорных труб в колонну;

- испытательного гидростатического давления;

- критических параметров труб при различных испытаниях;

- критических параметров испытательного оборудования;

- критических параметров образцов для испытаний.

К формулам для расчета эксплуатационных характеристик обсадных и насосно-компрессорных труб приведены рекомендации по их применению.

Формулы и рекомендации настоящего стандарта предназначены для расчета свойств обсадных и насосно-компрессорных труб, изготовленных по ГОСТ 31446. Однако эти формулы и рекомендации могут быть также применимы для расчета свойств труб, изготовленных по другим нормативным документам. По настоящему стандарту могут быть рассчитаны свойства труб, подвергавшихся при изготовлении холодной деформации, например, холодной ротационной правке. Настоящий стандарт не предусматривает расчет свойств труб, подвергавшихся холодной деформации после изготовления, например, раздаче или намотке в бухты.

Приведенные в настоящем стандарте формулы применимы для расчета эксплуатационных характеристик труб для трубопроводов по ГОСТ ISO 3183 только при использовании таких труб в качестве обсадных и насосно-компрессорных в скважинах или при лабораторных испытаниях, с учетом соответствия термообработки, правки, пределов текучести и других характеристик и параметров таких труб аналогичным процессам, характеристикам и параметрам обсадных и насосно-компрессорных труб. Настоящий стандарт может быть также применим для расчета массы тела бурильных труб по ГОСТ 32696, а также расчета удлинения под нагрузкой, при которой достигается предел текучести этих труб.

Формулы, приведенные в настоящем стандарте, позволяют связать исходные параметры труб по ГОСТ 31446 и ГОСТ ISO 3183 с ожидаемыми эксплуатационными характеристиками этих труб. Следует отметить, что формулы для расчета свойств труб не являются гарантией этих свойств. Необходимо учитывать, что и детерминистический, и вероятностный подходы основываются на определенных предположениях и допущениях. Расчеты могут служить для сравнения эксплуатационных характеристик при изучении свойств труб.

Настоящий стандарт не содержит официальные правила проектирования. Настоящий стандарт содержит формулы и примеры расчета свойств труб, предназначенных для скважин. Настоящий стандарт не содержит указания по определению нагрузок, действующих на трубы, или по необходимому запасу прочности. Потребитель должен самостоятельно определить расчетную нагрузку и выбрать запас прочности, обеспечивающих безопасность и эффективность конструкции. Расчетную нагрузку и запас прочности необходимо определять с учетом опыта, отраслевых правил и условий эксплуатации конкретной скважины.

Формулы расчета эксплуатационных характеристик труб, изготовляемых по ГОСТ 31446 и ГОСТ ISO 3183, в настоящем стандарте представлены для обычных условий эксплуатации. Формулы расчета эксплуатационных характеристик труб для особых условий эксплуатации приведены в приложении D.

Настоящий стандарт не содержит формулы расчета эксплуатационных характеристик труб при динамических нагрузках и показателей герметичности резьбовых соединений труб.

В расчетах по настоящему стандарту положительными всегда считаются растягивающие напряжения.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 31446-2017** (ISO 11960:2014) Трубы стальные обсадные и насосно-компрессорные для нефтяной и газовой промышленности. Общие технические условия

ГОСТ 32696-2014** (ISO 11961:2008) Трубы стальные бурильные для нефтяной и газовой промышленности. Технические условия

ГОСТ 33758 Трубы обсадные и насосно-компрессорные и муфты к ним. Основные параметры и контроль резьбовых соединений. Общие технические требования
     
     ГОСТ 34057 Соединения резьбовые обсадных, насосно-компрессорных труб, труб для трубопроводов и резьбовые калибры для них. Общие технические требования

ГОСТ 34380** (ISO 10405:2000) Трубы обсадные и насосно-компрессорные для нефтяной и газовой промышленности. Рекомендации по эксплуатации и обслуживанию

ГОСТ ISO 3183-2015** Трубы стальные для трубопроводов нефтяной и газовой промышленности. Общие технические условия

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (www.easc.by) или по указателям национальных стандартов, издаваемым в государствах, указанных в предисловии, или на официальных сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации. Если на документ дана недатированная ссылка, то следует использовать документ, действующий на текущий момент, с учетом всех внесенных в него изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то следует использовать указанную версию этого документа. Если после принятия настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение применяется без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.