Краткие характеристики
| Стандартная длина | 2, 3, 4, 6, 8, 10, 12 ft |
| Диапазон наружных диаметров (НКТ) | 2-3/8″–4-1/2″ |
| Диапазон наружных диаметров (обсадные трубы) | 4-1/2″–20″ |
| Распространённые марки | J-55, N-80, L-80, P-110 |
| Основной стандарт | API 5CT / ISO 11960 (11th Ed, 2023) |
| Типы резьбы | EUE, NUE, STC, LTC, BTC, премиальные |
| Изготовление | Бесшовная труба (обязательно по API 5CT) |
Что такое муфтовый патрубок и зачем он нужен в каждой программе строительства скважины?
Муфтовый патрубок — это короткий отрезок обсадной трубы, НКТ или бурильной трубы, обычно длиной 2-12 футов, который позволяет точно подобрать общую длину трубной колонны под требуемые параметры скважины. Эти короткие отрезки служат точными проставками в сборке. Их изготавливают так же, как заменяемые ими стандартные трубы.
При подъёме труб из скважины отсутствие муфтовых патрубков может привести к неправильной отметке устья и неверному положению труб, из-за чего забойные инструменты окажутся на неправильной глубине и в неправильном положении.
Три ситуации, в которых муфтовые патрубки незаменимы:
- Расстояние устья скважины — насколько далеко от устья находится подвеска НКТ и как она расположена относительно устьевого фланца.
- Компоненты превентора — размещение соединительных муфт на теле трубы за пределами зоны смыкания плашек, а не в зоне плашек.
- Размещение забойного оборудования — установка колонны НКТ так, чтобы газлифтные мандрели, точки закачки химических реагентов или каротажные приборы находились на требуемой глубине.
Стандартные длины патрубков API указаны в таблице C.27 API 5CT: 2, 3, 4, 6, 8, 10 или 12 ft. (По запросу доступны нестандартные длины до 20 ft).69 Эти значения соответствуют типичным расстояниям, учитываемым при проектировании скважин.
Почему их называют «щенячьими» патрубками?
Согласно отраслевой легенде, название связано с малой длиной (как у щенка, а не собаки) по сравнению с линейной трубой, а не с тем, что это распространённое сокращение слова «трубопровод». Обычная длина трубы НКТ составляет 28-32 ft (Range 2), а отрезок длиной 2-12 ft называют «щенячьей» секцией колонны. В документации API нет официального объяснения происхождения и значения термина из сферы ценообразования на нефтяной кокс, однако очевидно, что он употреблялся на нефтяных месторождениях Северной Америки ещё десятилетия назад.Муфтовый патрубок и трубный ниппель — трубный ниппель представляет собой короткий резьбовой переходник для сантехнических и технологических трубопроводов (резьба NPT, обычно менее ½ дюйма). Муфтовый патрубок — изделие OCTG для нефтегазовых скважин (резьба API, длина 2-12 ft). Это разные изделия с разными стандартами и областями применения.
Не объединяйте эти два изделия в системах закупок.Виды муфтовых патрубков: обсадные, для НКТ, бурильных труб и специального назначения
Муфтовые патрубки классифицируют по типу исходной трубной колонны. На обсадные патрубки и патрубки для НКТ приходится более 90 % спроса на месторождениях, однако патрубки для бурильных труб и различные специальные разновидности также важны для выполнения конкретных требований.
| Тип | Диапазон наружных диаметров | Марки стали | Соединения | Основное применение |
|---|---|---|---|---|
| Патрубок для НКТ | 2-3/8″ – 4-1/2″ | J-55, N-80, L-80, P-110 | EUE, NUE | Регулировка длины эксплуатационной колонны |
| Обсадной муфтовый патрубок | 4-1/2″ – 20″ | H-40, J-55, K-55, N-80, L-80, P-110 | STC, LTC, BTC | Регулировка длины обсадной колонны |
| Патрубок для бурильной трубы | 2-3/8″ – 6-5/8″ | S-135, X-95, G-105 | NC, IF, FH | Регулировка длины КНБК |
| Цельный муфтовый патрубок | Различные | J-55 – P-110 | Цельный, с гладким или полугладким соединением | Скважины с ограниченным зазором |
| Перфорированный муфтовый патрубок | 2-3/8″ – 4-1/2″ | J-55, N-80 | EUE | Газлифт, регулирование потока |
Размеры, габариты и масса муфтовых патрубков: справочник
Стандартные размеры наиболее востребованных патрубков для НКТ и обсадных труб приведены в таблицах ниже. Все значения относятся к номинальному наружному диаметру, толщине стенки и примерной массе на фут. Сертифицированные API производители предлагают широкий выбор размеров.
Размеры патрубков для НКТ
| Наружный диаметр (дюймы) | Толщина стенки (дюймы) | Масса (фунты/фут) | Внутренний диаметр по шаблону (дюймы) | Доступные марки стали |
|---|---|---|---|---|
| 2-3/8 | 0.190 | 4.70 | 1.901 | J-55, N-80, L-80, P-110 |
| 2-7/8 | 0.217 | 6.50 | 2.347 | J-55, N-80, L-80, P-110 |
| 3-1/2 | 0.254 | 9.30 | 2.867 | J-55, N-80, L-80, P-110 |
| 4-1/2 | 0.271 | 12.75 | 3.833 | J-55, N-80, L-80, P-110 |
Размеры обсадных муфтовых патрубков
| Наружный диаметр (дюймы) | Толщина стенки (дюймы) | Масса (фунты/фут) | Распространённые марки |
|---|---|---|---|
| 4-1/2 | 0.290 | 13.50 | J-55, N-80 |
| 5-1/2 | 0.304 | 17.00 | J-55, N-80, P-110 |
| 7 | 0.317 | 23.00 | J-55, N-80, L-80 |
| 9-5/8 | 0.395 | 40.00 | J-55, N-80 |
| 13-3/8 | 0.380 | 54.50 | J-55, K-55 |
Размеры соответствуют API 5CT Table C.27 / ISO 11960. Допуск по толщине стенки —12,5 % (API 5CT Clause 7.3). Допуск по массе для любой заданной длины составляет +6,5 % / -3,5 %.
Всегда сверяйте точные размеры с заводским сертификатом производителя. Для обсадных патрубков большого диаметра (от 9 5/8″ и более) сроки поставки иногда могут быть увеличены из-за отсутствия складских запасов.Марки стали по API 5CT: от J-55 до P-110
Марка стали: материал патрубка должен выдерживать механические и химические условия в скважине. API 5 CT определяет марку трубы по минимальному пределу текучести, а также устанавливает дополнительные требования к термообработке, максимальной твёрдости и пригодности для эксплуатации в сероводородсодержащей среде. Муфтовые патрубки, изготовленные по API Spec 5 CT, должны соответствовать тем же механическим требованиям, что и трубы полной длины.
| Марка стали | Минимальный предел текучести (ksi) | Максимальный предел текучести (ksi) | Минимальный предел прочности при растяжении (ksi) | Термообработка | Эксплуатация в среде с H₂S | Типичная глубина |
|---|---|---|---|---|---|---|
| H-40 | 40 | 80 | 60 | В горячекатаном состоянии | Нет | <5,000 ft |
| J-55 | 55 | 80 | 75 | Нормализация | Нет | 5 000–8 000 ft |
| K-55 | 55 | 80 | 95 | Нормализация | Нет | 5 000–8 000 ft |
| N-80 | 80 | 110 | 100 | N&T или Q&T | Нет | 8 000–12 000 ft |
| L-80 | 80 | 95 | 95 | Q&T | Да (NACE) | 8 000–12 000 ft |
| P-110 | 110 | 140 | 125 | Q&T | Нет | >12 000 ft |
Алгоритм выбора марки стали
Выбор марки зависит от трёх параметров: глубины скважины (подвешенной массы), содержания коррозионно-активных газов (H₂S и CO₂) в потоке продукции и забойного давления.- Глубина скважины < 8,000 ft И H₂S отсутствует → J-55 (самая низкая стоимость, углеродистая сталь, нормализованная)
- Глубина скважины 8 000–12 000 ft И H₂S отсутствует → N-80 (легированная сталь, закалённая и отпущенная)
- Глубина скважины 8 000–12 000 ft И присутствует H₂S → L-80 (соответствует NACE MR0175, ограниченная твёрдость)
- Глубина скважины > 12 000 ft ИЛИ внутреннее давление > 10 000 psi → P-110
- Эксплуатация в сероводородсодержащей среде при высоком механическом напряжении → рассмотрите C-90 или T-95 (не относятся к стандартному складскому ассортименту муфтовых патрубков)
L-80 и N-80. И L-80, и N-80 задают минимальный предел текучести 80 ksi. Для L-80 установлен максимальный уровень твердости 23 HRC; это требование соответствует NACE MR0175/Sojetiv Kdenid для эксплуатации в сероводородсодержащей среде. Применение N-80 в средах HS может привести к сульфидному коррозионному растрескиванию под напряжением (SSC).
Это не взаимозаменяемые марки: различие в спецификации критически важно для безопасности.Для муфтовых патрубков, изготовленных из отрезков труб марок L80, C90, T95, C110, C125 или Q125, отдельное испытание на растяжение не требуется, если исходная труба прошла все необходимые испытания. — API Specification 5CT, 11th Edition, Addendum 1 (2025)Страницы изделий для отдельных марок стали: НКТ N-80 | обсадные трубы J-55 и K-55
Резьбовые соединения: EUE, NUE, Premium и Buttress
Тип соединения определяет герметичность под давлением, прочность на растяжение и взаимозаменяемость. Для патрубков API наиболее распространённое соединение НКТ — EUE; обсадные патрубки выпускаются с соединениями STC, LTC или BTC. На обоих концах нарезана резьба, соответствующая спецификации, а переходные конфигурации позволяют применять патрубки в колоннах из разных типов труб.
| Соединение | Тип | Механизм уплотнения | Эффективность тела трубы | Наиболее подходящее применение |
|---|---|---|---|---|
| EUE | НКТ, муфтовое соединение | Резьбовая смазка + натяг | ~95% | Стандартные эксплуатационные скважины |
| NUE | НКТ, муфтовое соединение | Резьбовая смазка + натяг | ~80% | Скважины небольшой глубины и низкого давления |
| STC | Обсадная труба, муфтовое соединение | Резьбовая смазка | 60–80% | Стандартные обсадные трубы для наземных скважин |
| LTC | Обсадная труба, муфтовое соединение | Резьбовая смазка | 70–85% | Обсадные трубы для скважин средней глубины |
| BTC | Обсадная труба, муфтовое соединение | Отсутствует (не обеспечивает газоплотность) | ~95 % прочности при растяжении | Высокая стойкость к смятию, без уплотнения |
| Premium (VAM, Wedge и др.) | Оба типа, фирменное соединение | Уплотнение металл по металлу | 100% | Высокие давление и температура, сероводородсодержащая среда, глубоководные скважины |
Для обеспечения газоплотности (внутреннее давление >5 000 psi ниже пакера или любое воздействие HS) в качестве минимального требования следует использовать премиальную резьбу с проверенным уплотнением металл по металлу. Премиальные соединения Vallourec (VAM), Tenaris (Wedge) и Hunting (SEAL-LOK) обеспечивают 100 % эффективности тела трубы и проверенную газоплотность.
Какие резьбовые соединения доступны для патрубков API?
Для патрубков API доступны все стандартные типы резьбы OCTG, определённые в API 5B и API 5CT. Для патрубков НКТ с наружным диаметром от 2-3/8″ до 4-1/2″ чаще всего используют соединение EUE (с высадкой наружу); NUE (без высадки) применяют при более низком давлении. Для обсадных патрубков диаметром от 4-1/2″ до 20″ стандартны типы резьбы S, LTC и BTC по API 5B. Премиальные фирменные соединения, включая Vallourec VAM, Tenaris Wedge и Hunting SEAL-LOK, доступны при нарезании резьбы по лицензии. Переходные муфтовые патрубки с разными типами резьбы на концах (например, наружная резьба EUE × внутренняя резьба BTC) позволяют соединять участки колонны из разных труб без дополнительных переходных переводников. Тип муфты должен точно соответствовать типу соединения исходной колонны, чтобы сохранить герметичность под давлением и прочность на растяжение.Применение муфтовых патрубков: бурение, заканчивание и добыча
Муфтовые патрубки используются практически на всех этапах строительства скважины. Их задача почти всегда одна: подогнать длину колонны под конкретную глубину. Однако применяются они при бурении и добыче, а также при окончательной ликвидации скважины.
1. Регулировка длины у устья скважины
Точная посадка подвески на заданной отметке. Цементирование не позволяет переместить подвеску из скважины. Глубины закачки должны совпадать с заданными. Используйте патрубки, чтобы удерживать колонну на нужной глубине. Обратные откручивания — по команде. Наиболее распространённое применение патрубков для НКТ.2. Компоненты блока превенторов
Обеспечьте смыкание плашек превентора на теле трубы, а не на муфтах. Рассчитайте расстояние между плашками на месте и задайте длину патрубков так, чтобы муфты находились вне зоны смыкания плашек. Если муфта окажется в этой зоне, герметичность плашек будет нарушена, что может привести к потере контроля над скважиной во время бурения.3. Размещение забойного оборудования
Точная установка каротажных приборов для эксплуатационных работ, мандрелей для закачки химических реагентов и газлифтных клапанов. Муфтовые патрубки позволяют размещать такое оборудование на заданной глубине без обрезки труб НКТ полной длины. Точное размещение забойного оборудования в узком диапазоне глубин важно как для бурильных труб, так и для обсадных колонн.4. Посадка обсадной колонны
Обеспечьте посадку башмака в запланированной точке посадки НКТ: общая длина колонны должна соответствовать расчётной глубине с учётом длины соединений. Если измеренная глубина превышает запланированную, муфтовые патрубки позволяют подогнать обсадную колонну так, чтобы башмак оказался в пределах 1 ft от расчётной глубины. Это позволяет избежать дорогостоящей альтернативы — обрезки целой трубы на полу буровой установки.Инженер по заканчиванию скважин, проектировавший горизонтальную скважину в Пермском бассейне, обнаружил зазор в 7 ft между последней трубой НКТ Range 2 и отметкой посадки подвески НКТ. Вместо обрезки и сращивания целой трубы — это обошлось бы ему в $800 за трубу и оставило бы отрезок НКТ нестандартной длины, который пришлось бы заново нарезать — я купил стандартный патрубок EUE длиной 6 ft и патрубок длиной 2 ft и соединил их. Общие дополнительные затраты: $340. Колонна оказалась на 0,3 ft выше забоя, а все газлифтные мандрели соответствовали спецификации.
Расчёт длины патрубков: требуемая общая длина патрубков = MD (длины труб + соединения + длины оборудования). Учитывайте потери длины при свинчивании резьбы: ~0.5″ для каждого соединения EUE и ~1.0″ для каждого соединения BTC. Переходный переводник в верхней части колонны добавляет длину, которую следует учитывать в расчёте.
Как изготавливают муфтовые патрубки: от исходной трубы до готового изделия
Муфтовые патрубки изготавливают из того же исходного материала и по тому же трёхэтапному процессу, что и OCTG полной длины. Патрубок представляет собой цельный отрезок материала из той же исходной трубы, что и другие изделия OCTG; он проходит те же процедуры термообработки, нарезания резьбы и контроля. По спецификации API 5 CT патрубки PETG, изготовленные по API, должны иметь те же механические свойства, что и исходная труба.
Этапы производственного процесса
- Выбор исходного материала: бесшовная стальная труба марки OCTG с сертифицированного завода; химический состав проверен на соответствие требованиям API 5 CT для выбранной марки стали
- Резка в размер: точная резка с допуском 1/16″ на ленточной или дисковой пиле для холодной резки
- Термообработка: Q&T (закалка и отпуск) для N-80, L-80, P-110; нормализация для J-55. Оборудование и процесс термообработки должны точно соответствовать требованиям для конкретной марки стали
- Правка: точная правка после отпуска для соблюдения допусков API на биение и обеспечения правильного зацепления резьбы
- Нарезание резьбы: точная нарезка резьбы на станке с ЧПУ на обоих концах согласно спецификациям API 5B
- Контроль и испытания: ультразвуковой контроль всего тела трубы, гидростатическое испытание (до 20 000 psi) и проверка размеров
Контрольный список обеспечения качества
- ✔ Исходный материал: заводской сертификат с номером плавки и результатами химического анализа
- ✔ Термообработка: проверка процесса для конкретной марки стали (Q&T или нормализация)
- ✔ Нарезание резьбы: проверка калибра по API 5B (выступание, конусность, профиль резьбы)
- ✔ Гидростатическое испытание: давление согласно требованиям API 5CT Table C.44
- ✔ Ультразвуковой контроль: УЗК всего тела трубы для проверки целостности стенки
- ✔ Маркировка: согласно API 5CT Clause 11 (марка стали, наружный диаметр, масса, номер плавки, производитель)
«Это обновление ужесточает требования к изготовлению стальных обсадных труб и НКТ, используемых при бурении и добыче нефти и газа». — API Standards Department, API 5CT 11th Edition Addendum 1 Announcement (2025)Подробнее об исходном материале: процесс производства бесшовных труб
Как выбрать муфтовый патрубок: матрица спецификации по 5 параметрам
Для правильного выбора патрубка API необходимо одновременно учесть пять параметров. Ошибка хотя бы в одном из них может привести к проблемам совместимости, которые проявятся только при спуске трубной колонны в скважину. К этому моменту затраты из-за непродуктивного времени значительно превысят стоимость патрубка.
Матрица спецификации муфтового патрубка по 5 параметрам
- МАРКА СТАЛИ — подбирайте её с учётом условий в скважине, используя алгоритм из раздела о марках стали выше. Марка стали патрубка должна быть не ниже марки стали исходной колонны. Не выбирайте более низкую марку.
- РАЗМЕР — наружный диаметр и массу необходимо точно подобрать под исходную колонну. Не смешивайте трубы разной массы в одной колонне: патрубок массой 6,50 lb/ft в колонне из труб массой 4,70 lb/ft создаёт перепад толщины стенки, который приводит к концентрации механического напряжения.
- РЕЗЬБА — тип соединения должен соответствовать текущей колонне: EUE, NUE, BTC или Premium. Проверяйте профиль резьбы, а не только диаметр. Патрубок EUE диаметром 2-7/8″ не подойдёт к соединению Premium того же диаметра 2-7/8″.
- ДЛИНА — используйте следующее уравнение для расчёта по требуемому расстоянию> и заказывайте комбинацию самых коротких стандартных патрубков, которая соответствует требованию
- КОЛИЧЕСТВО — согласно стандартной практике на одну скважину заказывают 2-3 запасных муфтовых патрубка (обычно 1x2ft, 1x4ft, 1x6ft плюс (x 2) патрубки длиной 10 футов покрывают большинство потребностей в регулировке длины при заканчивании скважины).
Пример обозначения для заказа на закупку и строки спецификации: «Pup Joint, 2-7/8″ OD, 6,50 lb/ft, L-80, EUE 8rd, 6 ft, Qty 4» — это общепринятый формат записи всех пяти параметров у поставщиков нефтегазовой отрасли.
Если вы сомневаетесь, закажите набор длиной 2ft + 3ft + 4ft + 6ft. С помощью этих 4 длин можно получить любое расстояние от 1 ft до 15 ft с шагом 1 ft.
Таким образом, можно учесть практически все распространённые требования к расстоянию у устья скважины без заказа изделий нестандартной длины.Прогноз рынка муфтовых патрубков: факторы роста в 2025–2034
- Сланцевая добыча в Северной Америке — активное бурение и заканчивание скважин в бассейнах Пермского, Игл-Форд и Баккен. Прогнозируемый объём североамериканского рынка OCTG в 2025 году составляет $17.9B (47,43 % мирового рынка); ожидается, что в 2026 году он достигнет $19.15B (Fortune Business Insights).
- Глубоководная разведка — сложные работы по заканчиванию скважин в глубоководной среде требуют более точной настройки параметров компонентов для регулировки длины. В результате на одну скважину требуется больше муфтовых патрубков, чем при стандартных программах разработки наземных месторождений.
- Расширение мощностей на Ближнем Востоке — многолетние программы бурения Saudi Aramco, ADNOC и QatarEnergy увеличивают региональное потребление OCTG.
Часто задаваемые вопросы
В: Чем муфтовый патрубок отличается от трубного ниппеля?
Посмотреть ответ
В: Какие стандартные длины муфтовых патрубков доступны?
Посмотреть ответ
Возможно ли изготовить короткие трубные секции нестандартной длины на заказ?
Посмотреть ответ
Что такое короткая секция трубы для установки клапана?
Посмотреть ответ
Как проверить качество коротких трубных секций при поставке?
Посмотреть ответ
Что такое цельная короткая трубная секция?
Посмотреть ответ
Требуются ли особые условия обращения или хранения коротких трубных секций?
Посмотреть ответ
Нужны короткие трубные секции, изготовленные по требованиям API 5CT?
Запросите ценовое предложение, указав размер, марку стали, тип резьбы и требуемую длину.
Запросить ценовое предложение →О руководстве по техническим характеристикам
В этом руководстве собрана информация о технических характеристиках коротких трубных секций из стандартов API 5CT, каталогов производителей и общедоступных справочных материалов по рынку OCTG. В таблицах размеров приведены типичные значения API; данные отдельных заводов могут незначительно отличаться в пределах указанных допусков. Информация о марках стали отражает типичный отраслевой выбор для большинства условий в стволе скважины. Для особых условий сверяйтесь с программой строительства скважины.
Справочные материалы и источники
- Спецификация API 5CT «Обсадные и насосно-компрессорные трубы», 11-е издание (2023) — Американский институт нефти
- Дополнение 1 к 11-му изданию API 5CT (2025) — Американский институт нефти
- Дополнительная спецификация IOGP JIP33 к API 5CT — Международная ассоциация производителей нефти и газа
- Размер, доля и тенденции рынка коротких трубных секций (2025) — ReAnIn Research
- Отчет о рынке нефтегазовых труб OCTG (2034) — Fortune Business Insights
- Руководство по соединениям обсадных и насосно-компрессорных труб API 5CT — Energy Steel
Статьи по теме
- Обсадные и насосно-компрессорные трубы: полное руководство по техническим характеристикам
- Бурильные трубы: марки стали, размеры и выбор
- Штанги для глубинных насосов при эксплуатации нефтяных скважин
- Справочная таблица Schedule (SCH) и толщины стенки труб




