Китайский производитель бурильных труб из титанового сплава

Когда слышишь про китайский производитель бурильных труб из титанового сплава, первое, что приходит в голову — дешёвые аналоги. Мы в ООО Чэнду Цзитао через это прошли: в 2015-м попробовали запустить линию под заказ из Казахстана, но столкнулись с тем, что титановый сплав ТВ-6 для арктических скважин ведёт себя не так, как расчётные модели. При -50°С появлялись микротрещины в зоне сварки — пришлось переделывать всю термообработку.

Почему титановые сплавы — это не сталь

До 2018 года мы в Цзитао делали ставку на классические стальные буровые головки — технология отработана, брак редко превышал 2%. Но когда поступил запрос от 'Роснефти' на испытания в условиях сероводородной агрессии, пришлось признать: сталь долго не живёт. Начали экспериментировать с титановыми сплавами, и тут вылезли нюансы, о которых в учебниках не пишут.

Например, при фрезеровке резьбы на трубах диаметром 168 мм титан 'липнет' к инструменту — приходилось менять подачу СОЖ каждые 15 минут. Сейчас используем модифицированный сплав ТВ-9С, но и он требует предварительного старения при 480°C. Кстати, наш патент № 2034578 как раз связан с этой технологией.

Самое сложное — не сама труба, а соединения. Сварные стыки на глубине свыше 3000 метров выдерживают нагрузки, которые в 1.7 раза превышают расчётные для стали, но только если соблюдён режим охлаждения. Один раз недосмотрели — партия из 120 труб пошла в утиль.

Оборудование, которое не найти в каталогах

На сайте jitbit.ru мы гордо показываем цеха с ЧПУ, но реальная 'кухня' происходит в лаборатории неразрушающего контроля. После того случая с трещинами в 2017-м, пришлось закупить немецкий дефектоскоп, но и он не всегда спасает — для титана нужен рентгеноструктурный анализ.

Коллеги из Нового Уренгоя как-то прислали фото трубы, проработавшей 8 месяцев в условиях вечной мерзлоты — на стальных аналогах за тот же период появлялись свищи. Но они же и пожаловались на сложность ремонта в полевых условиях: для титана нужен специальный сварочный аппарат, который есть далеко не у всех.

Сейчас мы тестируем новую систему уплотнительных колец — стальные вставки в титановый корпус. В теории это снижает стоимость на 15%, но пока есть проблемы с разными коэффициентами теплового расширения. Испытания на стенде показывают хорошие результаты, но реальные условия другие — ждём feedback с месторождения в Ямало-Ненецком округе.

Экономика против мифологии

Когда говорят, что китайский производитель бурильных труб из титанового сплава — это дорого, считайте не цену за тонну, а стоимость цикла. Наша труба ТС-168 выдерживает 3-4 ремонтных цикла против 1-2 у стальных аналогов. Но есть нюанс: если скважина с высоким содержанием хлоридов, ресурс падает на 40% — об этом редко пишут в спецификациях.

В 2019-м мы поставили партию для шельфового проекта на Сахалине — там как раз сыграла роль коррозионная стойкость. Но пришлось дорабатывать конструкцию замкового соединения: стандартные варианты не подходили из-за вибрационных нагрузок.

Сейчас вижу тенденцию: западные конкуренты переходят на композитные материалы, но для российских условий это пока преждевременно. Наши партнёры из 'Башнефти' после испытаний в Уфе сделали вывод — титановые сплавы оптимальны для глубин свыше 2500 м, где перепады температур превышают 100°C.

Что не покажут в презентациях

На jitbit.ru мы пишем про 'инновации и качество', но реальность сложнее. Например, система контроля качества — это не только современное оборудование, но и люди. Станочники с опытом работы с титаном — на вес золота, их приходится обучать 6-8 месяцев.

Ещё проблема — сырьё. Китайские поставщики титановых слитков часто меняют параметры без уведомления. Приходится каждый раз запускать выборочные испытания — задержки на 10-12 дней становятся нормой.

Сейчас разрабатываем совместно с МГТУ им. Баумана методику ускоренных испытаний — стандартные тесты не всегда отражают реальные условия работы. Но это долгий процесс: уже два года идём к первым результатам.

Перспективы и тупики

С 2022 года наблюдаем рост запросов на трубы для геотермальных скважин — там другие нагрузки, преимущества титана проявляются иначе. Но есть и провалы: попытка сделать облегчённые версии для сейсморазведки провалилась — слишком высокая стоимость при малом выигрыше в весе.

Иногда думаю — может, стоило остаться в нише стальных буровых головок? Но тогда бы не получилось выйти на уровень, когда твои трубы работают в условиях, где другие отказывают. В прошлом месяце получили отчет с месторождения в ХМАО — наши трубы отработали 14 месяцев вместо плановых 8.

Выводы просты: титановые бурильные трубы — не панацея, но для сложных условий они часто единственный вариант. Главное — не гнаться за дешевизной и честно говорить заказчику о limitations. Как мы и делаем в ООО Чэнду Цзитао с 2011 года.