Oil Country Tubular Goods (OCTG)
Olieland rørformede varer (OCTG) er en familie af sømløse valsede produkter bestående af borerør, foringsrør og rør udsat for belastningsforhold i henhold til deres specifikke anvendelse. (se figur 1 for et skematisk billede af en dyb brønd):
Det Borerør er et tungt sømløst rør, der roterer boret og cirkulerer borevæske. Rørsegmenter på 9 m (30 fod) er koblet sammen med værktøjssamlinger. Borerør udsættes samtidigt for højt drejningsmoment ved boring, aksial spænding ved sin egenvægt og indre tryk ved udrensning af borevæske. Derudover kan vekslende bøjningsbelastninger på grund af ikke-lodrette eller afbøjede boringer overlejres på disse grundlæggende belastningsmønstre.
Foringsrør forer borehullet. Det er udsat for aksial spænding ved sin egenvægt, indre tryk ved væskeudskylning og ydre tryk fra omgivende klippeformationer. Huset er særligt udsat for aksial spænding og indre tryk af den pumpede olie- eller gasemulsion.
Rør er et rør, hvorigennem olien eller gassen transporteres fra brøndboringen. Rørsegmenter er generelt omkring 9 m lange med en gevindforbindelse i hver ende.
Korrosionsbestandighed under sure driftsforhold er en meget vigtig OCTG-egenskab, især for foringsrør og rør.
Typiske OCTG-fremstillingsprocesser omfatter (alle dimensionsområder er omtrentlige)
Kontinuerlig dorn-rulningsproces og push bench-processen for størrelser mellem 21 og 178 mm OD.
Stikmøllevalsning til størrelser mellem 140 og 406 mm OD.
Cross-roll piercing og pilger rolling til størrelser mellem 250 og 660 mm OD.
Disse processer tillader typisk ikke den termomekaniske bearbejdning, der er sædvanlig for de strimmel- og pladeprodukter, der anvendes til det svejste rør. Derfor skal højstyrke sømløse rør fremstilles ved at øge legeringsindholdet i kombination med en passende varmebehandling såsom quench & temperering.
Figur 1. Skematisk afslutning af en dyb brønd
At opfylde de grundlæggende krav til en fuldt martensitisk mikrostruktur selv ved store rørvægstykkelser kræver god hærdning. Cr og Mn er de vigtigste legeringselementer, der bruges til at producere god hærdeevne i konventionelt varmebehandleligt stål. Kravet om god modstand mod sulfidspændingsrevner (SSC) begrænser deres anvendelse. Mn har en tendens til at adskille sig under kontinuerlig støbning og kan danne store MnS indeslutninger, der reducerer hydrogen-induceret revnedannelse (HIC) modstand. Højere niveauer af Cr kan føre til dannelsen af Cr7C3-udfældninger med grov pladeformet morfologi, som fungerer som brintopsamlere og revneinitiatorer. Legering med molybdæn kan overvinde begrænsningerne ved Mn- og Cr-legering. Mo er en meget stærkere hærder end Mn og Cr, så den kan nemt genvinde effekten af en reduceret mængde af disse elementer.
Traditionelt var OCTG-kvaliteter kul-manganstål (op til 55-ksi-styrkeniveauet) eller Mo-holdige kvaliteter op til 0,4% Mo. I de senere år har dyb brøndboring og reservoirer indeholdende forurenende stoffer, der forårsager korrosive angreb, skabt en stærk efterspørgsel til materialer med højere styrke, der er modstandsdygtige over for brintskørhed og SCC. Højt hærdet martensit er den struktur, der er mest modstandsdygtig over for SSC ved højere styrkeniveauer, og 0,75% er Mo-koncentrationen, der producerer den optimale kombination af flydespænding og SSC-modstand.
