Indlæg

Manufacturing Process of Drill Pipe - 0

API Specification 5DP Drill Pipe: A Comprehensive Guide

/i /af

Drill pipes are a crucial component in the oil and gas industry, forming the backbone of drilling operations. These pipes connect the drilling rig to the drill bit, transmitting power and drilling fluid to create boreholes in the earth’s surface. This blog provides a detailed exploration of drill pipes, including their manufacturing process, types, connections, grades, and more. The goal is to equip you with practical knowledge and solutions that can help you navigate the complexities of using drill pipes effectively.

What is a Borerør?

A drill pipe is a heavy, seamless, hollow tube used to rotate the drill bit and circulate drilling fluid during drilling operations. It is designed to withstand significant stresses, including torsion, tension, and pressure while being lightweight enough to be handled easily on a rig.

Key Functions of Drill Pipes:

  • Transmission of Power: Drill pipes transfer the rotary motion from the drilling rig to the drill bit.
  • Circulation of Drilling Fluid: They allow the circulation of drilling mud, which cools the bit, carries cuttings to the surface, and stabilizes the borehole.
  • Lengthening the Drill String: As drilling progresses, additional drill pipe sections are added to the drill string to reach greater depths.

Manufacturing Process of Drill Pipe

The manufacturing of drill pipes is a highly controlled process designed to ensure the final product meets the stringent standards required for drilling operations.

Manufacturing Process of Drill Pipe

Manufacturing Process of Drill Pipe

1. Materialevalg

  • High-Quality Steel: The process begins with the selection of high-grade steel, typically alloy steel such as AISI 4130 or 4140, known for its high strength and toughness.
  • Kemisk sammensætning: The steel’s composition is carefully controlled to achieve the desired mechanical properties, including resistance to wear, fatigue, and corrosion.

2. Pipe Forming

  • Seamless Manufacturing: The steel is heated and then pierced to create a hollow tube, which is elongated and rolled to form the drill pipe body.
  • Welding (Optional): For certain types, steel plates may be rolled and welded to create the pipe.

3. Heat Treatment

  • Slukning og temperering: The pipes undergo heat treatment to enhance their mechanical properties, ensuring they can withstand the rigors of drilling.

4. Upsetting

  • End Upsetting: The ends of the pipe are thickened to increase their strength. This process, known as upsetting, is crucial for enhancing the pipe’s durability at the connections.

5. Tool Joint Welding

  • Attachment of Tool Joints: Tool joints are welded to the ends of the pipe, forming the connections that link each section of the drill string.

6. Hardbanding

  • Wear-Resistant Coating: A wear-resistant alloy is applied to the tool joints to protect them from wear and extend the pipe’s service life.

7. Inspektion og prøvning

  • Non-Destructive Testing: Each drill pipe undergoes rigorous testing, including ultrasonic and magnetic particle inspection, to ensure there are no defects.
  • Dimensional Inspection: The pipes are measured to ensure they meet the required specifications.

8. Marking and Coating

  • Identification: Each pipe is marked with essential information, such as grade, size, and manufacturer.
  • Protective Coating: A corrosion-resistant coating is applied to the pipes to protect them during transportation and storage.

Types of Drill Pipe

There are several types of drill pipes, each designed for specific applications:

1. Standard Drill Pipe

  • Beskrivelse: The most common type of drill pipe, used for standard drilling operations.
  • Ansøgning: Suitable for conventional drilling in onshore and offshore environments.

2. Heavy Weight Drill Pipe (HWDP)

  • Beskrivelse: Thicker and heavier than standard drill pipe, HWDP is designed to add weight to the drill string, reducing buckling and improving stability.
  • Ansøgning: Ideal for directional drilling and extended-reach wells.

3. Spiral Drill Pipe

  • Beskrivelse: This type features a spiral groove along its length, designed to reduce friction and wear during drilling.
  • Ansøgning: Used in operations where friction reduction is critical.

4. Square Drill Pipe

  • Beskrivelse: A less common type with a square cross-section, offering increased rigidity.
  • Ansøgning: Used in specific drilling scenarios requiring a rigid drill string.

5. Hexagonal Drill Pipe

  • Beskrivelse: Similar to the square drill pipe but with a hexagonal cross-section, providing enhanced torsional strength.
  • Ansøgning: Suitable for high-torque drilling operations.

What are the Ends Processes of Drill Pipe?

In the context of drill pipes, the terms IU, EU, og IEU refer to different end processes that prepare the ends of the drill pipes for connections. These processes are crucial for ensuring that the drill pipe ends are durable, properly aligned, and suitable for threading and connection to other components in the drill string.

IU EU IEU of Drill Pipe Ends

IU EU IEU of Drill Pipe Ends

1. Internal Upset (IU)

  • Beskrivelse: In an Internal Upset (IU) process, the internal diameter of the pipe is reduced, creating a thicker wall at the ends of the pipe.
  • Formål: This thickening increases the strength of the pipe ends, making them more resistant to the stresses and wear encountered during drilling operations.
  • Ansøgning: IU pipes are used in situations where the internal diameter of the drill pipe is critical, such as in high-pressure drilling operations where maintaining a consistent bore is essential.

2. External Upset (EU)

  • Beskrivelse: External Upset (EU) involves increasing the thickness of the pipe wall at the external diameter of the pipe ends.
  • Formål: This process strengthens the pipe ends and enhances their durability, especially in areas where the drill pipe is most likely to experience wear and impact.
  • Ansøgning: EU drill pipes are commonly used in standard drilling operations where external strength and impact resistance are prioritized.

3. Internal-External Upset (IEU)

  • Beskrivelse: Internal-External Upset (IEU) is a combination of both internal and external upsets, where the pipe ends are thickened both internally and externally.
  • Formål: This dual-thickening process provides maximum strength and durability at the ends of the drill pipe, offering enhanced resistance to both internal pressure and external forces.
  • Ansøgning: IEU pipes are typically used in more demanding drilling environments, such as deep wells, high-pressure scenarios, and directional drilling, where both internal and external reinforcement is needed.

Connections of Drill Pipe Tool Joints

The connections between drill pipe sections are critical for maintaining the integrity of the drill string. API 5DP drill pipes feature various types of connections:

1. Internal Flush (IF) Connection

  • Beskrivelse: Designed with a flush internal profile to minimize pressure drops and turbulence.
  • Ansøgning: Used in high-pressure drilling environments.

2. Full Hole (FH) Connection

  • Beskrivelse: Features a larger bore for improved fluid flow, making it suitable for deep wells.
  • Ansøgning: Ideal for deep drilling operations.

3. API Regular (API REG) Connection

  • Beskrivelse: A standard connection type, known for its robustness and ease of use.
  • Ansøgning: Commonly used in standard drilling operations.

4. Numerical Connection (NC)

  • Beskrivelse: A premium connection with high torque capacity, often featuring a double-shoulder design.
  • Ansøgning: Suitable for challenging drilling conditions.

What are Pin and Box?

Pin and Box refer to the two complementary ends of a drill pipe connection that allow the pipe sections to be securely joined together in a drilling string. This connection system is critical for maintaining the integrity and stability of the drill string during drilling operations.

Pin

  • Beskrivelse: The Pin is the male end of the connection. It is tapered and threaded, allowing it to be screwed into the Box.
  • Design: The external threads of the Pin are precision-cut to match the internal threads of the Box, ensuring a tight, secure fit.
  • Fungere: The Pin is designed to connect securely with the Box, creating a strong, leak-proof joint that can withstand the high pressures, torsional forces, and vibrations experienced during drilling.

Box

  • Beskrivelse: The Box is the female end of the connection. It is also threaded internally to accommodate the Pin.
  • Design: The Box’s internal threads are precisely machined to match the Pin’s threads, allowing for a secure and tight connection.
  • Fungere: The Box receives the Pin, creating a sturdy connection that ensures the drill pipe sections remain connected and aligned during drilling operations.

Importance of Pin and Box Connections

  • Strukturel integritet: The Pin and Box connection ensures the drill pipe sections are securely fastened, maintaining the structural integrity of the drill string.
  • Pressure Resistance: These connections are designed to withstand the high internal pressures generated by the circulation of drilling fluid.
  • Ease of Use: Pin and Box connections are designed for easy assembly and disassembly, facilitating quick changes and adjustments to the drill string.

Ansøgninger

  • Drill Pipes: Pin and Box connections are used in all types of drill pipes, including standard, heavy-weight, and specialized pipes.
  • Tool Joints: These connections are also used in tool joints, which are thicker, heavier sections of drill pipes that provide added strength and durability.

Grades, Diameters, Length Ranges, and Applications

Drill pipes come in various grades, diameters, and lengths, each suited to different drilling environments:

Karakterer

  • E-75: Commonly used for general drilling operations.
  • X-95: Provides higher strength, suitable for deeper wells.
  • G-105: Offers excellent fatigue resistance, ideal for extended-reach drilling.
  • S-135: The highest strength grade, used in ultra-deep and high-pressure wells.

Diameters and Lengths

  • Diameters: Typically range from 2 3/8″ to 6 5/8″.
  • Lengths: Range from 27 to 31 feet, with custom lengths available based on project needs.

Applications by Grade

  • E-75: Onshore drilling in standard conditions.
  • X-95: Deep wells with moderate pressures.
  • G-105: Extended-reach wells and high-torque drilling.
  • S-135: Ultra-deep, high-pressure, and high-temperature wells.

Packing, Storage, Maintenance, and Transportation

Proper handling of drill pipes is crucial for maintaining their integrity and extending their service life.

Pakning

  • Bundling: Drill pipes are typically bundled together for easier handling and transportation.
  • Protective Caps: Both ends of the drill pipe are fitted with protective caps to prevent damage to the threads.

Storage

  • Indoor Storage: Whenever possible, drill pipes should be stored indoors to protect them from the elements.
  • Elevated Storage: Pipes should be stored off the ground on racks to prevent contact with moisture and contaminants.

Maintenance

  • Regular Inspections: Drill pipes should be inspected regularly for signs of wear, corrosion, or damage.
  • Re-threading: Threads should be re-cut if damaged, ensuring a secure connection.

Transport

  • Secure Loading: Drill pipes should be securely loaded onto trucks or trailers to prevent movement during transit.
  • Use of Cradles: Pipes should be transported using cradles to prevent bending or damage.

Konklusion

Drill pipes are a critical component in drilling operations, designed to withstand the harsh conditions encountered during oil and gas extraction. Understanding the manufacturing process, types, connections, grades, and handling of drill pipes is essential for optimizing their performance and ensuring safe, efficient drilling operations.

By following best practices in selecting, storing, and maintaining drill pipes, operators can extend the life of their equipment, reduce operational costs, and minimize the risk of failures. This comprehensive guide serves as a valuable resource for professionals in the drilling industry, offering practical insights and solutions to the challenges associated with drill pipes.

Udforskning af stålrørs vitale rolle i olie- og gasefterforskning

/i /af

I. Den grundlæggende viden om røret til olie- og gasindustrien

1. Terminologiforklaring

API: Forkortelse af American Petroleum Institute.
OCTG: Forkortelse af Olie land rørformede varer, herunder oliebeholderrør, olieslanger, borerør, borekrave, borekroner, sugestang, pupssamlinger osv.
Olieslange: Rør bruges i oliebrønde til olieudvinding, gasudvinding, vandinjektion og syrefrakturering.
Hus: Rør, der sænkes fra jordoverfladen ned i et boret boring som en foring for at forhindre vægkollaps.
Borerør: Rør brugt til boring af boringer.
Linjerør: Rør, der bruges til at transportere olie eller gas.
Koblinger: Cylindre bruges til at forbinde to gevindrør med indvendigt gevind.
Koblingsmateriale: Rør brugt til fremstilling af koblinger.
API-tråde: Rørgevind specificeret af API 5B-standarden, herunder olierørs runde gevind, foringsrør korte runde gevind, foringsrør lange runde gevind, foringsrør delvist trapezformet gevind, linjerørgevind, og så videre.
Premium forbindelse: Ikke-API gevind med specielle tætningsegenskaber, forbindelsesegenskaber og andre egenskaber.
Fejl: deformation, brud, overfladeskader og tab af original funktion under specifikke driftsforhold.
Vigtigste former for svigt: knusning, glidning, brud, lækage, korrosion, limning, slid og så videre.

2. Petroleumsrelaterede standarder

API Spec 5B, 17. udgave – Specifikation for gevindskæring, måling og gevindinspektion af foringsrør, slanger og linjerørgevind
API Spec 5L, 46. udgave – Specifikation for Line Pipe
API Spec 5CT, 11. udgave – Specifikation for foringsrør og rør
API Spec 5DP, 7. udgave – Specifikation for borerør
API Spec 7-1, 2. udgave – Specifikation for roterende borespindelelementer
API Spec 7-2, 2. udgave – Specifikation for gevindskæring og måling af roterende skuldergevindforbindelser
API Spec 11B, 24. udgave – Specifikation for sugestænger, polerede stænger og liners, koblinger, synkestænger, polerede stangklemmer, pakdåser og pumpe-T-stykker
ISO 3183:2019 – Petroleums- og naturgasindustrien – Stålrør til rørledningstransportsystemer
ISO 11960:2020 – Petroleums- og naturgasindustrien – Stålrør til brug som foringsrør eller rør til brønde
NACE MR0175 / ISO 15156:2020 – Petroleums- og naturgasindustrien – Materialer til brug i H2S-holdige miljøer i olie- og gasproduktion

II. Olieslange

1. Klassificering af olieslanger

Olieslange er opdelt i Non-Upsetted Oil Tubing (NU), External Upsetted Oil Tubing (EU) og Integral Joint (IJ) Oil Tubing. NU olierør betyder, at enden af røret er af normal tykkelse og drejer gevindet direkte og bringer koblingerne. Opsat rør betyder, at enderne af begge rør er udvendigt opsat, derefter gevind og koblet. Integral Joint slange betyder, at den ene ende af røret er opsat med udvendigt gevind, og den anden ende er opsat med indvendigt gevind og forbundet direkte uden koblinger.

2. Funktion af olieslanger

① Udvinding af olie og gas: efter at olie- og gasbrøndene er boret og cementeret, placeres slangen i oliehuset for at udvinde olie og gas til jorden.
② Vandinjektion: når trykket i borehullet er utilstrækkeligt, sprøjt vand ind i brønden gennem slangen.
③ Dampinjektion: Ved varm genvinding af tyk olie skal damp tilføres brønden med isolerede olieslanger.
④ Forsuring og frakturering: I det sene stadie af brøndboring eller for at forbedre produktionen af olie- og gasbrønde er det nødvendigt at tilføre forsurings- og fraktureringsmedium eller hærdningsmateriale til olie- og gaslaget, og mediet og hærdningsmaterialet er transporteres gennem olieslangen.

3. Stålkvalitet af olierør

Stålkvaliteterne af olierør er H40, J55, N80, L80, C90, T95, P110.
N80 er opdelt i N80-1 og N80Q, de to har de samme trækegenskaber af det samme, de to forskelle er leveringsstatus og forskelle i slagydelse, N80-1 levering ved normaliseret tilstand eller når den endelige rulletemperatur er større end kritisk temperatur Ar3 og spændingsreduktion efter luftkøling og kan bruges til at finde varmvalsning i stedet for normaliseret, stød- og ikke-destruktiv test er ikke påkrævet; N80Q skal være hærdet (quenched og hærdet) Varmebehandling, slagfunktion skal være i overensstemmelse med bestemmelserne i API 5CT, og bør være ikke-destruktiv testning.
L80 er opdelt i L80-1, L80-9Cr og L80-13Cr. Deres mekaniske egenskaber og leveringsstatus er de samme. Forskelle i brug, produktionsvanskeligheder og pris, L80-1 for den generelle type, L80-9Cr og L80-13Cr er rør med høj korrosionsbestandighed, produktionsvanskeligheder, dyre og bruges normalt i tunge korrosionsbrønde.
C90 og T95 er opdelt i 1 og 2 typer, nemlig C90-1, C90-2 og T95-1, T95-2.

4. Olieslangen almindeligt brugt stålkvalitet, stålnavn og leveringsstatus

J55 (37Mn5) NU Olieslang: Varmvalset i stedet for normaliseret
J55 (37Mn5) EU-olieslanger: Fuldlængde Normaliseret efter opstilling
N80-1 (36Mn2V) NU Olieslang: Varmvalset i stedet for normaliseret
N80-1 (36Mn2V) EU-olieslanger: normaliseret i fuld længde efter forstyrrelse
N80-Q (30Mn5) olieslange: 30Mn5, fuldlængde temperering
L80-1 (30Mn5) olieslange: 30Mn5, fuldlængde temperering
P110 (25CrMnMo) olieslange: 25CrMnMo, fuldlængde temperering
J55 (37Mn5) Kobling: Varmvalset online Normaliseret
N80 (28MnTiB) Kobling: Tempering i fuld længde
L80-1 (28MnTiB) Kobling: Fuldlængde hærdet
P110 (25CrMnMo) Kobling: Tempering i fuld længde

III. Husrør

1. Klassificering og rolle af beklædning

Foringsrøret er stålrøret, der understøtter væggen af olie- og gasbrønde. Der anvendes flere lag foringsrør i hver brønd alt efter forskellige boredybder og geologiske forhold. Cement bruges til at cementere foringsrøret, efter at det er sænket ned i brønden, og i modsætning til olierør og borerør kan det ikke genbruges og tilhører engangsmaterialer. Derfor udgør forbruget af foringsrør mere end 70 procent af alle olieboringsrør. Foringsrøret kan opdeles i lederforingsrør, mellemforingsrør, produktionsforingsrør og foringsrør i henhold til dets anvendelse, og deres strukturer i oliebrønde er vist i figur 1.

① Lederhus: Typisk ved brug af API-kvaliteter K55, J55 eller H40 stabiliserer lederforingsrør brøndhovedet og isolerer lavvandede grundvandsmagasiner med diametre almindeligvis omkring 20 tommer eller 16 tommer.

②Mellemhus: Mellemhus, ofte lavet af API-kvaliteter K55, N80, L80 eller P110, bruges til at isolere ustabile formationer og varierende trykzoner med typiske diametre på 13 3/8 tommer, 11 3/4 tommer eller 9 5/8 tommer .

③ Produktionshus: Konstrueret af højkvalitetsstål, såsom API-kvaliteter J55, N80, L80, P110 eller Q125, er produktionskabinettet designet til at modstå produktionstryk, almindeligvis med diametre på 9 5/8 tommer, 7 tommer eller 5 1/2 tommer.

④ Foringsbeklædning: Foringer forlænger brøndboringen ind i reservoiret ved at bruge materialer som API-kvaliteter L80, N80 eller P110, med typiske diametre på 7 tommer, 5 tommer eller 4 1/2 tommer.

⑤Slange: Rør transporterer kulbrinter til overfladen ved hjælp af API-kvaliteter J55, L80 eller P110 og fås i diametre på 4 1/2 tommer, 3 1/2 tommer eller 2 7/8 tommer.

IV. Borerør

1. Klassificering og funktion af rør til boreværktøj

Det firkantede borerør, borerør, vægtede borerør og borekrave i boreværktøjer danner borerøret. Borerøret er kerneboreværktøjet, der driver boret fra jorden til bunden af brønden, og det er også en kanal fra jorden til bunden af brønden. Den har tre hovedroller:

① At overføre drejningsmoment til at drive boret til at bore;

② At stole på dens vægt til boret for at bryde trykket fra klippen i bunden af brønden;

③ For at transportere vaskevæske, det vil sige boremudder gennem jorden gennem højtryksmudderpumperne, boresøjle ind i borehullet strømme ind i bunden af brønden for at skylle stenaffaldet og afkøle borekronen og transportere stenaffaldet gennem den ydre overflade af søjlen og brøndens væg mellem ringrummet for at vende tilbage til jorden for at opnå formålet med at bore brønden.

Borerøret i boreprocessen til at modstå en række komplekse vekslende belastninger, såsom trækstyrke, kompression, vridning, bøjning og andre spændinger, er den indre overflade også udsat for højtryksmudder skuring og korrosion.
(1) Firkantet borerør: firkantet borerør har to slags firkantet type og sekskantet type, Kinas petroleumsborerør hvert sæt boresøjler bruger normalt et firkantet borerør. Dens specifikationer er 63,5 mm (2-1/2 tommer), 88,9 mm (3-1/2 tommer), 107,95 mm (4-1/4 tommer), 133,35 mm (5-1/4 tommer), 152,4 mm ( 6 tommer) og så videre. Normalt er den anvendte længde 12~14,5m.
(2) Borerør: Borerøret er hovedværktøjet til boring af brønde, forbundet til den nederste ende af det firkantede borerør, og efterhånden som borebrønden fortsætter med at blive dybere, forlænger borerøret boresøjlen efter hinanden. Specifikationerne for borerør er: 60,3 mm (2-3/8 tommer), 73,03 mm (2-7/8 tommer), 88,9 mm (3-1/2 tommer), 114,3 mm (4-1/2 tommer) , 127 mm (5 tommer), 139,7 mm (5-1/2 tommer) og så videre.
(3) Kraftig borerør: Et vægtet borerør er et overgangsværktøj, der forbinder borerøret og borekraven, hvilket kan forbedre borerørets krafttilstand og øge trykket på boret. Hovedspecifikationerne for det vægtede borerør er 88,9 mm (3-1/2 tommer) og 127 mm (5 tommer).
(4) Borekrave: borekraven er forbundet til den nederste del af borerøret, som er et specielt tykvægget rør med høj stivhed, der udøver tryk på boret for at bryde klippen og spiller en vejledende rolle ved boring af en lige brønd. De almindelige specifikationer for borekraver er 158,75 mm (6-1/4 tommer), 177,85 mm (7 tommer), 203,2 mm (8 tommer), 228,6 mm (9 tommer) og så videre.

V. Linierør

1. Klassificering af ledningsrør

Linierør bruges i olie- og gasindustrien til transmission af olie, raffineret olie, naturgas og vandrørledninger med forkortelsen stålrør. Transport af olie- og gasrørledninger er hovedsageligt opdelt i hovedledningsrørledninger, stikledningsrørledninger og byledningsnetværksrørledninger tre slags hovedledningsrørledningstransmission af de sædvanlige specifikationer for ∅406 ~ 1219 mm, vægtykkelse på 10 ~ 25 mm, stålkvalitet X42 ~ X80 ; stikledningsrørledninger og byrørledningsnetværk er normalt specifikationer for ∅114 ~ 700 mm, vægtykkelse på 6 ~ 20 mm, stålkvaliteten for X42 ~ X80. Stålkvaliteten er X42～X80. Linierør fås som svejset type og sømløs type. Svejset Line Pipe bruges mere end Seamless Line Pipe.

2. Standard af ledningsrør

API Spec 5L – Specifikation for Line Pipe
ISO 3183 – Petroleums- og naturgasindustrien – Stålrør til rørledningstransportsystemer

3. PSL1 og PSL2

PSL er forkortelsen af Produktspecifikationsniveau. Line pipe produktspecifikationsniveau er opdelt i PSL 1 og PSL 2, kan også siges, at kvalitetsniveauet er opdelt i PSL 1 og PSL 2. PSL 2 er højere end PSL 1, de 2 specifikationsniveauer har ikke kun forskellige testkrav, men kravene til kemisk sammensætning og mekaniske egenskaber er forskellige, så ifølge API 5L-ordren skal kontraktvilkårene ud over at specificere specifikationerne, stålkvaliteten og andre almindelige indikatorer, men også angive produktspecifikationsniveauet, det vil sige PSL 1 eller PSL 2. PSL 2 i den kemiske sammensætning, trækegenskaber, slagkraft, ikke-destruktiv testning og andre indikatorer er strengere end PSL 1.

4. Linierør stålkvalitet, kemisk sammensætning og mekaniske egenskaber

Linjerør stålkvalitet fra lav til høj er opdelt i: A25, A, B, X42, X46, X52, X60, X65, X70 og X80. For detaljeret kemisk sammensætning og mekaniske egenskaber henvises til API 5L-specifikationen, 46. udgavebog.

5. Krav til hydrostatisk test og ikke-destruktiv undersøgelse

Linierør bør udføres gren for gren hydraulisk test, og standarden tillader ikke ikke-destruktiv generering af hydraulisk tryk, hvilket også er en stor forskel mellem API-standarden og vores standarder. PSL 1 kræver ikke ikke-destruktiv test, PSL 2 bør være ikke-destruktiv test gren for gren.

VI. Premium forbindelser

1. Introduktion af Premium Connections

Premium Connection er et rørgevind med en speciel struktur forskellig fra API-gevindet. Selvom det eksisterende API-gevindforingsrør er meget udbredt til udnyttelse af oliebrønde, er dets mangler tydeligt vist i det specielle miljø i nogle oliefelter: API-søjlen med rund gevindrør, selvom dens tætningsevne er bedre, er trækkraften båret af gevindet. en del svarer kun til 60% til 80% af styrken af rørlegemet, og den kan derfor ikke bruges til udnyttelse af dybe brønde; den API-forspændte trapezformede rørsøjle, selvom dens trækevne er meget højere end API-rundgevindforbindelsen, er dens tætningsevne ikke så god. Selvom søjlens trækevne er meget højere end API-rundgevindforbindelsen, er dens tætningsevne ikke særlig god, så den kan ikke bruges til udnyttelse af højtryksgasbrønde; desuden kan gevindfedtet kun spille sin rolle i miljøet med en temperatur under 95 ℃, så det kan ikke bruges til udnyttelse af højtemperaturbrønde.

Sammenlignet med API-rundgevind og delvis trapezformet gevindforbindelse har premiumforbindelsen gjort banebrydende fremskridt i følgende aspekter:

(1) God tætning, gennem elasticiteten og metaltætningsstrukturen, gør samlingsgastætningen modstandsdygtig over for at nå grænsen for rørlegemet inden for udbyttetrykket;

(2) Høj styrke af forbindelsen, der forbindes med speciel spændeforbindelse af oliebeklædning, dens forbindelsesstyrke når eller overstiger styrken af rørlegemet for at løse problemet med glidning fundamentalt;

(3) Ved materialevalg og forbedring af overfladebehandlingsprocessen løste stort set problemet med trådklæbende spænde;

(4) Gennem optimering af strukturen, så den fælles spændingsfordeling er mere rimelig og mere befordrende for modstanden mod spændingskorrosion;

(5) Gennem skulderstrukturen af det rimelige design, så betjeningen af spændet på operationen er lettere at udføre.

På nuværende tidspunkt kan olie- og gasindustrien prale af over 100 patenterede premiumforbindelser, hvilket repræsenterer betydelige fremskridt inden for rørteknologi. Disse specialiserede gevinddesign tilbyder overlegne tætningsevner, øget forbindelsesstyrke og forbedret modstandsdygtighed over for miljøbelastninger. Ved at imødegå udfordringer såsom højt tryk, korrosive miljøer og ekstreme temperaturer sikrer disse innovationer større pålidelighed og effektivitet i oliebrøndsoperationer verden over. Kontinuerlig forskning og udvikling inden for premiumforbindelser understreger deres centrale rolle i at understøtte sikrere og mere produktive boringsmetoder, hvilket afspejler en vedvarende forpligtelse til teknologisk ekspertise i energisektoren.

VAM®-forbindelse: Kendt for sin robuste ydeevne i udfordrende miljøer, VAM®-forbindelser har avanceret metal-til-metal tætningsteknologi og høje drejningsmomentegenskaber, hvilket sikrer pålidelig drift i dybe brønde og højtryksreservoirer.

TenarisHydril Wedge Series: Denne serie tilbyder en række forbindelser såsom Blue®, Dopeless® og Wedge 521®, kendt for deres exceptionelle gastætte tætning og modstandsdygtighed over for kompressions- og spændingskræfter, hvilket øger driftssikkerheden og effektiviteten.

TSH® blå: Designet af Tenaris, TSH® Blue-forbindelser bruger et proprietært dobbeltskulderdesign og en højtydende gevindprofil, der giver fremragende træthedsmodstand og let make-up i kritiske boreapplikationer.

Grant Prideco™ XT®-forbindelse: Konstrueret af NOV, XT®-forbindelser inkorporerer en unik metal-til-metal-tætning og en robust gevindform, der sikrer overlegen drejningsmomentkapacitet og modstandsdygtighed over for gnidning, hvilket forlænger forbindelsens levetid.

Hunting Seal-Lock®-forbindelse: Med en metal-til-metal tætning og en unik gevindprofil er Seal-Lock®-forbindelsen fra Hunting kendt for sin overlegne trykmodstand og pålidelighed i både onshore og offshore boreoperationer.

Konklusion

Som konklusion omfatter det indviklede netværk af rør, der er afgørende for olie- og gasindustrien, en bred vifte af specialiseret udstyr designet til at modstå strenge miljøer og komplekse driftskrav. Fra de grundlæggende foringsrør, der understøtter og beskytter brøndvægge, til de alsidige rør, der bruges i ekstraktions- og injektionsprocesser, tjener hver type rør et særskilt formål i efterforskning, produktion og transport af kulbrinter. Standarder som API-specifikationer sikrer ensartethed og kvalitet på tværs af disse rør, mens innovationer såsom premium-forbindelser forbedrer ydeevnen under udfordrende forhold. Efterhånden som teknologien udvikler sig, fortsætter disse kritiske komponenter med at udvikle sig, hvilket fremmer effektivitet og pålidelighed i globale energioperationer. At forstå disse rør og deres specifikationer understreger deres uundværlige rolle i den moderne energisektors infrastruktur.

Oil Country Tubular Goods (OCTG)

/i /af

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.