13Cr vs. Super 13Cr: Eine vergleichende Analyse

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Im anspruchsvollen Umfeld der Öl- und Gasindustrie ist die Materialauswahl entscheidend für die Langlebigkeit und Effizienz des Betriebs. Unter der Vielzahl der verfügbaren Materialien stechen die rostfreien Stähle 13Cr und Super 13Cr aufgrund ihrer bemerkenswerten Eigenschaften und Eignung für anspruchsvolle Umgebungen hervor. Diese Materialien haben die Branche revolutioniert, da sie eine außergewöhnliche Korrosionsbeständigkeit und robuste mechanische Leistung bieten. Lassen Sie uns tiefer in die einzigartigen Eigenschaften und Anwendungen der rostfreien Stähle 13Cr und Super 13Cr eintauchen.

13Cr-Edelstahl verstehen

13Cr-Edelstahl, eine martensitische Legierung mit etwa 13% Chrom, ist zu einem festen Bestandteil der Öl- und Gasbranche geworden. Seine Zusammensetzung enthält typischerweise kleine Mengen Kohlenstoff, Mangan, Silizium, Phosphor, Schwefel und Molybdän und stellt so ein Gleichgewicht zwischen Leistung und Kosten her.

Kritische Eigenschaften von 13Cr:

  • Korrosionsbeständigkeit: 13Cr bietet eine bemerkenswerte Korrosionsbeständigkeit, insbesondere in CO2-haltigen Umgebungen. Dies macht es ideal für den Einsatz in Bohrlochrohren und -gehäusen, bei denen mit der Einwirkung korrosiver Elemente zu rechnen ist.
  • Mechanische Festigkeit: Bei mäßiger mechanischer Festigkeit bietet 13Cr die nötige Haltbarkeit für verschiedene Anwendungen.
  • Zähigkeit und Härte: Das Material weist eine gute Zähigkeit und Härte auf, die für die Beständigkeit gegen die mechanischen Belastungen bei Bohr- und Extraktionsprozessen unerlässlich sind.
  • Schweißbarkeit: 13Cr ist für seine relativ gute Schweißbarkeit bekannt, was seinen Einsatz in verschiedenen Anwendungen ohne nennenswerte Komplikationen während der Herstellung ermöglicht.

Anwendungen in der Öl- und Gasindustrie: 13Cr-Edelstahl wird häufig für die Herstellung von Rohren, Gehäusen und anderen Komponenten verwendet, die leicht korrosiven Umgebungen ausgesetzt sind. Seine ausgewogenen Eigenschaften machen ihn zu einer zuverlässigen Wahl, um die Integrität und Effizienz von Öl- und Gasbetrieben zu gewährleisten.

Wir stellen vor Super 13Cr: Die verbesserte Legierung

Super 13Cr geht noch einen Schritt weiter und bietet die Vorteile von 13Cr durch die Einbeziehung zusätzlicher Legierungselemente wie Nickel und Molybdän. Dadurch werden die Eigenschaften verbessert und es ist für aggressivere, korrosivere Umgebungen geeignet.

Wichtige Eigenschaften von Super 13Cr:

  • Überlegene Korrosionsbeständigkeit: Super 13Cr bietet im Vergleich zu Standard 13Cr eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit, insbesondere in Umgebungen mit höheren CO2-Konzentrationen und dem Vorhandensein von H2S. Dies macht es zu einer ausgezeichneten Wahl für anspruchsvollere Bedingungen.
  • Höhere mechanische Festigkeit: Die Legierung weist eine höhere mechanische Festigkeit auf und kann dadurch größeren Belastungen und Drücken standhalten.
  • Verbesserte Zähigkeit und Härte: Dank besserer Zähigkeit und Härte bietet Super 13Cr verbesserte Haltbarkeit und Langlebigkeit bei anspruchsvollen Anwendungen.
  • Verbesserte Schweißbarkeit: Die verbesserte Zusammensetzung von Super 13Cr führt zu einer besseren Schweißbarkeit und erleichtert seinen Einsatz in komplexen Herstellungsprozessen.

Anwendungen in der Öl- und Gasindustrie: Super 13Cr ist für den Einsatz in aggressiveren, korrosiven Umgebungen wie solchen mit höheren CO2-Werten und dem Vorhandensein von H2S geeignet. Seine überlegenen Eigenschaften sind ideal für Bohrlochrohre, Gehäuse und andere kritische Komponenten in anspruchsvollen Öl- und Gasfeldern.

Die richtige Legierung für Ihre Anforderungen auswählen

Die Wahl zwischen 13Cr- und Super 13Cr-Edelstählen hängt letztendlich von den spezifischen Umgebungsbedingungen und Leistungsanforderungen Ihres Öl- und Gasbetriebs ab. Während 13Cr eine kostengünstige Lösung mit guter Korrosionsbeständigkeit und guten mechanischen Eigenschaften bietet, bietet Super 13Cr eine verbesserte Leistung für anspruchsvollere Umgebungen.

Wichtige Überlegungen:

  • Umweltbedingungen: Bewerten Sie CO2, H2S und andere korrosive Elemente in der Betriebsumgebung.
  • Leistungsanforderungen: Bestimmen Sie die erforderliche mechanische Festigkeit, Zähigkeit und Härte für den jeweiligen Anwendungszweck.
  • Kosten vs. Nutzen: Wägen Sie die Kosten des Materials gegen die Vorteile verbesserter Eigenschaften und längerer Lebensdauer ab.

Abschluss

In der sich ständig weiterentwickelnden Öl- und Gasindustrie ist die Auswahl von Materialien wie 13Cr- und Super 13Cr-Edelstählen entscheidend für die Gewährleistung der Zuverlässigkeit, Effizienz und Sicherheit des Betriebs. Das Verständnis der einzigartigen Eigenschaften und Anwendungen dieser Legierungen ermöglicht es Branchenexperten, fundierte Entscheidungen zu treffen, die letztendlich zum Erfolg und zur Nachhaltigkeit ihrer Projekte beitragen. Ob es nun die ausgewogene Leistung von 13Cr oder die überlegenen Eigenschaften von Super 13Cr sind, diese Materialien spielen weiterhin eine entscheidende Rolle bei der Weiterentwicklung der Fähigkeiten des Öl- und Gassektors.

Rohre aus Ölfeldern (OCTG)

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Ölfeldrohre (OCTG) ist eine Familie nahtlos gewalzter Produkte, bestehend aus Bohrrohren, Futterrohren und Rohrleitungen, die je nach spezifischer Anwendung Belastungsbedingungen ausgesetzt sind. (Eine schematische Darstellung eines Tiefbrunnens finden Sie in Abbildung 1):

Der Bohrgestänge ist ein schweres nahtloses Rohr, das den Bohrer dreht und Bohrflüssigkeit zirkulieren lässt. Rohrsegmente von 30 Fuß (9 m) Länge sind mit Werkzeugverbindungen verbunden. Das Bohrrohr ist gleichzeitig einem hohen Drehmoment durch das Bohren, axialer Spannung durch sein Eigengewicht und innerem Druck durch austretende Bohrflüssigkeit ausgesetzt. Zusätzlich können sich auf diese grundlegenden Belastungsmuster wechselnde Biegebelastungen aufgrund von nicht vertikalem oder abgelenktem Bohren auswirken.
Mantelrohr kleidet das Bohrloch aus. Es ist axialer Spannung durch sein Eigengewicht, innerem Druck durch die Flüssigkeitsspülung und äußerem Druck durch umgebende Gesteinsformationen ausgesetzt. Die gepumpte Öl- oder Gasemulsion setzt das Gehäuse insbesondere axialer Spannung und innerem Druck aus.
Ein Rohr ist ein Rohr, durch das Öl oder Gas aus dem Bohrloch transportiert wird. Rohrsegmente sind im Allgemeinen etwa 9 m lang und haben an jedem Ende einen Gewindeanschluss.

Korrosionsbeständigkeit unter sauren Betriebsbedingungen ist eine entscheidende OCTG-Eigenschaft, insbesondere bei Gehäusen und Rohren.

Typische OCTG-Herstellungsverfahren umfassen (alle Maßbereiche sind ungefähre Angaben)

Kontinuierliche Dornwalz- und Stoßbankverfahren für Größen zwischen 21 und 178 mm Außendurchmesser.
Stopfenwalzwerk für Größen zwischen 140 und 406 mm Außendurchmesser.
Querwalzlochen und Pilgerwalzen für Größen zwischen 250 und 660 mm Außendurchmesser.
Diese Verfahren ermöglichen in der Regel nicht die thermomechanische Verarbeitung, die für die für das geschweißte Rohr verwendeten Band- und Plattenprodukte üblich ist. Daher müssen hochfeste nahtlose Rohre durch Erhöhung des Legierungsgehalts in Kombination mit einer geeigneten Wärmebehandlung, wie z. B. Abschrecken und Anlassen, hergestellt werden.

Abbildung 1. Schematische Darstellung einer tiefen, blühenden Fertigstellung

Um die grundlegende Anforderung einer vollständig martensitischen Mikrostruktur auch bei großen Rohrwandstärken zu erfüllen, ist eine gute Härtbarkeit erforderlich. Cr und Mn sind die wichtigsten Legierungselemente, die bei herkömmlichem Vergütungsstahl eine gute Härtbarkeit bewirken. Die Anforderung einer guten Beständigkeit gegen Sulfidspannungsrisse (SSC) begrenzt jedoch ihre Verwendung. Mn neigt beim Stranggießen zur Entmischung und kann große MnS-Einschlüsse bilden, die die Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Risse (HIC) verringern. Höhere Cr-Werte können zur Bildung von Cr7C3-Niederschlägen mit grober, plattenförmiger Morphologie führen, die als Wasserstoffsammler und Rissinitiatoren wirken. Durch Legieren mit Molybdän können die Beschränkungen von Mn- und Cr-Legierungen überwunden werden. Mo ist ein viel stärkerer Härter als Mn und Cr, sodass es die Wirkung einer reduzierten Menge dieser Elemente schnell wiederherstellen kann.

Traditionell waren OCTG-Güten Kohlenstoff-Mangan-Stähle (bis zu einer Festigkeit von 55 ksi) oder Mo-haltige Güten bis zu 0,4% Mo. In den letzten Jahren haben Tiefbohrungen und Lagerstätten mit Schadstoffen, die Korrosion verursachen, eine starke Nachfrage nach höherfesten Materialien geschaffen, die gegen Wasserstoffversprödung und SCC beständig sind. Hochvergüteter Martensit ist die Struktur, die bei höheren Festigkeitsstufen am widerstandsfähigsten gegen SSC ist, und eine Konzentration von 0,75% Mo ergibt die optimale Kombination aus Streckgrenze und SSC-Beständigkeit.

Was Sie wissen müssen: Flanschflächen-Finish

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Der ASME B16.5-Code erfordert, dass die Flanschfläche (erhabene Fläche und flache Fläche) eine bestimmte Rauheit aufweist, um sicherzustellen, dass diese Oberfläche mit der Dichtung kompatibel ist und eine hochwertige Abdichtung bietet.

Es wird eine gezahnte Oberfläche benötigt, entweder konzentrisch oder spiralförmig, mit 30 bis 55 Rillen pro Zoll und einer daraus resultierenden Rauheit zwischen 125 und 500 Mikrozoll. Dadurch können Flanschhersteller verschiedene Oberflächenqualitäten für die Dichtungskontaktfläche von Metallflanschen anbieten.

Flanschflächenausführung

Gezackte Oberfläche

Schaftausführung
Dies ist die am häufigsten verwendete Oberflächenbeschichtung für Flansche, da sie praktisch für alle normalen Betriebsbedingungen geeignet ist. Unter Druck bettet sich die weiche Oberfläche einer Dichtung in diese Beschichtung ein, was zur Abdichtung beiträgt und eine hohe Reibung zwischen den Passflächen erzeugt.

Die Endbearbeitung dieser Flansche erfolgt mit einem Rundwerkzeug mit einem Radius von 1,6 mm und einem Vorschub von 0,8 mm pro Umdrehung bis zu 12 Zoll. Bei Größen ab 14 Zoll erfolgt die Endbearbeitung mit einem Rundwerkzeug mit einem Radius von 3,2 mm und einem Vorschub von 1,2 mm pro Umdrehung.

Flanschflächenoberfläche - LageroberflächeFlanschflächenoberfläche - Lageroberfläche

Spiralförmig gezahnt
Dies ist ebenfalls eine durchgehende oder phonografische Spiralnut, sie unterscheidet sich jedoch von der Standardausführung dadurch, dass die Nut typischerweise mit einem 90°-Werkzeug erzeugt wird, das eine „V“-Geometrie mit einer 45°-Zackung erzeugt.

Flanschflächenausführung - Spiralförmig gezahnt

Konzentrisch gezahnt
Wie der Name schon sagt, besteht diese Oberfläche aus konzentrischen Rillen. Es wird ein 90°-Werkzeug verwendet und die Zacken sind gleichmäßig über die Fläche verteilt.

Flanschflächenausführung - konzentrisch gezahnt

Glatte Oberfläche
Diese Oberfläche weist keine sichtbaren Werkzeugspuren auf. Diese Oberflächen werden typischerweise für Dichtungen mit Metallbeschichtungen wie Doppelmantel, Flachstahl und Wellblech verwendet. Die glatten Oberflächen passen zusammen, um eine Abdichtung zu bilden, und sind auf die Flachheit der gegenüberliegenden Flächen angewiesen, um eine Abdichtung zu bewirken. Dies wird typischerweise dadurch erreicht, dass die Dichtungskontaktfläche durch eine durchgehende (manchmal auch als phonografische bezeichnete) Spiralnut gebildet wird, die von einem Rundwerkzeug mit einem Radius von 0,8 mm bei einer Vorschubgeschwindigkeit von 0,3 mm pro Umdrehung mit einer Tiefe von 0,05 mm erzeugt wird. Dies führt zu einer Rauheit zwischen Ra 3,2 und 6,3 Mikrometer (125 – 250 Mikrozoll).

Flanschflächenoberfläche - Glatte Oberfläche

GLATTE OBERFLÄCHE

Ist dieser Typ für Spiraldichtungen und nichtmetallische Dichtungen geeignet? Für welche Anwendung ist er gedacht?

Flansche mit glatter Oberfläche werden häufiger bei Niederdruck- und/oder Großdurchmesser-Rohrleitungen verwendet und sind in erster Linie für die Verwendung mit Vollmetall- oder Spiraldichtungen vorgesehen.

Glatte Oberflächen findet man normalerweise an Maschinen oder Flanschverbindungen, mit Ausnahme von Rohrflanschen. Wenn Sie mit einer glatten Oberfläche arbeiten, sollten Sie eine dünnere Dichtung verwenden, um die Auswirkungen von Kriechen und Kaltfluss zu verringern. Es ist jedoch zu beachten, dass sowohl eine dünnere Dichtung als auch die glatte Oberfläche an und für sich eine höhere Druckkraft (d. h. Schraubendrehmoment) erfordern, um die Abdichtung zu erreichen.

Bearbeitung der Dichtungsflächen von Flanschen bis zu einer glatten Oberfläche von Ra = 3,2 – 6,3 Mikrometer (= 125 – 250 Mikrozoll AARH)

AARH steht für Arithmetic Average Roughness Height (arithmetische durchschnittliche Rauhigkeitshöhe). Sie wird verwendet, um die Rauhigkeit (oder Glätte) von Oberflächen zu messen. 125 AARH bedeutet, dass 125 Mikrozoll die durchschnittliche Höhe der Unebenheiten der Oberfläche sind.

63 AARH ist für Ringverbindungen spezifiziert.

Für Spiraldichtungen ist 125–250 AARH (sogenannte glatte Oberfläche) angegeben.

Für weiche Dichtungen, z. B. asbestfreie Dichtungen, Graphitplatten, Elastomere usw., wird ein Wert von 250–500 AARH (sogenannte Stock-Finish) angegeben. Bei Verwendung eines glatten Finishs für weiche Dichtungen ist der „Beißeffekt“ nicht ausreichend und die Verbindung kann undicht werden.

Manchmal wird AARH auch als Ra bezeichnet, was für Roughness Average (Durchschnittliche Rauheit) steht und dasselbe bedeutet.

Kennen Sie die Unterschiede: TPEPE-Beschichtung vs. 3LPE-Beschichtung

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TPEPE-korrosionsbeständiges Stahlrohr und 3PE-rostfreie Stahlrohre sind verbesserte Produkte, die auf einer äußeren einschichtigen Polyethylen- und einer inneren epoxidbeschichteten Stahlleitung basieren. Es handelt sich um die modernste korrosionsbeständige, unterirdisch verlegte Stahlrohrleitung für lange Strecken. Wissen Sie, was der Unterschied zwischen korrosionsbeständigen TPEPE-Stahlrohren und korrosionsbeständigen 3PE-Stahlrohren ist?

 

 

Beschichtungsaufbau

Die Außenwand des korrosionsbeständigen TPEPE-Stahlrohrs wird im 3PE-Hotmelt-Wickelverfahren hergestellt. Sie besteht aus drei Schichten: Epoxidharz (untere Schicht), Klebstoff (Zwischenschicht) und Polyethylen (äußere Schicht). Die Innenwand wird mit dem Korrosionsschutzverfahren des thermischen Spritzens von Epoxidpulver behandelt. Das Pulver wird nach dem Erhitzen und Schmelzen bei hoher Temperatur gleichmäßig auf die Oberfläche des Stahlrohrs aufgetragen, um eine Stahl-Kunststoff-Verbundschicht zu bilden, die die Dicke der Beschichtung und die Haftung der Beschichtung erheblich verbessert, die Stoßfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit verbessert und eine breite Anwendung ermöglicht.

Bei 3PE-Stahlrohren mit Korrosionsschutzbeschichtung handelt es sich um drei Schichten Polyolefin auf der Außenseite von korrosionsbeständigen Stahlrohren. Die korrosionsbeständige Struktur besteht im Allgemeinen aus einer Dreischichtstruktur, Epoxidpulver, Klebstoff und PE. In der Praxis werden diese drei Materialien durch ein Schmelzverfahren vermischt und das Stahlrohr fest miteinander verbunden, wodurch eine Schicht aus Polyethylen (PE)-Korrosionsschutzbeschichtung entsteht. Diese weist eine gute Korrosionsbeständigkeit, Feuchtigkeitsbeständigkeit und gute mechanische Eigenschaften auf und wird häufig in der Ölpipeline-Industrie verwendet.

PLeistung CEigenschaften

Anders als herkömmliche Stahlrohre sind TPEPE-Rohren aus korrosionsbeständigem Stahl innen und außen korrosionsbeständig, haben eine sehr hohe Abdichtung und können im Langzeitbetrieb erheblich Energie sparen, Kosten senken und die Umwelt schützen. Dank der starken Korrosionsbeständigkeit und der praktischen Konstruktion beträgt die Lebensdauer bis zu 50 Jahre. Außerdem sind sie korrosionsbeständig und schlagfest bei niedrigen Temperaturen. Gleichzeitig haben sie eine hohe Epoxidfestigkeit, eine gute Weichheit des Schmelzklebstoffs usw. und sind sehr korrosionsbeständig. Darüber hinaus werden unsere TPEPE-Rohren aus korrosionsbeständigem Stahl in strikter Übereinstimmung mit den nationalen Standardspezifikationen hergestellt und haben ein Trinkwassersicherheitszertifikat für korrosionsbeständige Stahlrohre erhalten, um die Sicherheit des Trinkwassers zu gewährleisten.

3PE-korrosionsbeständiges Stahlrohr aus Polyethylen. Dieses Material zeichnet sich durch eine gute Korrosionsbeständigkeit aus und verlängert direkt die Lebensdauer des korrosionsbeständigen Stahlrohrs.

Aufgrund der unterschiedlichen Spezifikationen können 3PE-Rohren aus korrosionsbeständigem Stahl in normale und verstärkte Qualität unterteilt werden. Die PE-Dicke von 3PE-Rohren aus korrosionsbeständigem Stahl der normalen Qualität beträgt etwa 2,0 mm und die PE-Dicke der verstärkten Qualität beträgt etwa 2,7 mm. Als normaler äußerer Korrosionsschutz für Mantelrohre ist die normale Qualität mehr als ausreichend. Wenn es zum direkten Transport von Säure, Lauge, Erdgas und anderen Flüssigkeiten verwendet wird, sollten Sie verstärkte 3PE-Rohren aus korrosionsbeständigem Stahl verwenden.

Oben geht es um den Unterschied zwischen korrosionsbeständigen TPEPE-Stahlrohren und korrosionsbeständigen 3PE-Stahlrohren. Er spiegelt sich hauptsächlich in den unterschiedlichen Leistungsmerkmalen und der Anwendung wider. Die richtige Auswahl des geeigneten korrosionsbeständigen Stahlrohrs spielt dabei eine wichtige Rolle.

Gewindelehren für Bohrrohre bei Ölbohrprojekten

Gewindelehren für Bohrrohre bei Ölbohrprojekten

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In der Öl- und Gasindustrie spielen Futterrohre eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung der strukturellen Integrität von Bohrlöchern während des Bohrvorgangs. Um den sicheren und effizienten Betrieb dieser Bohrlöcher zu gewährleisten, müssen die Gewinde der Futterrohre präzise hergestellt und gründlich geprüft werden. Hier sind Gewindelehren unverzichtbar.

Gewindelehren für Futterrohre helfen dabei, das richtige Gewinde zu gewährleisten, was sich direkt auf die Leistung und Sicherheit von Ölquellen auswirkt. In diesem Blog untersuchen wir die Bedeutung von Gewindelehren, wie sie in Ölbohrprojekten verwendet werden und wie sie helfen, allgemeine Bedenken der Branche auszuräumen.

1. Was sind Gewindelehren?

Gewindelehren sind Präzisionsmesswerkzeuge, mit denen die Maßgenauigkeit und Passung von Gewindekomponenten überprüft werden. Bei der Ölförderung sind sie unverzichtbar, um die Gewinde an Bohrrohren zu prüfen und sicherzustellen, dass sie den Industriestandards entsprechen und im Bohrloch sichere, dichte Verbindungen bilden.

Arten von Gewindelehren:

  • Ringmaße: Wird verwendet, um das Außengewinde eines Rohrs zu überprüfen.
  • Grenzlehrdorne: Wird zur Überprüfung des Innengewindes eines Rohrs oder einer Kupplung verwendet.
  • Messschieber: Diese Messgeräte messen den Durchmesser des Gewindes und gewährleisten die richtige Größe und Passform.
  • API-Gewindelehren: Speziell entwickelt, um die Standards des American Petroleum Institute (API) für Öl- und Gasanwendungen zu erfüllen.

2. Die Rolle von Bohrrohren bei der Ölförderung

Bohrrohre werden verwendet, um das Bohrloch während und nach dem Bohrvorgang auszukleiden. Sie sorgen für die strukturelle Integrität des Bohrlochs, verhindern eine Verunreinigung des Grundwassers und gewährleisten eine sichere Förderung des Öls oder Gases aus dem Reservoir.

Ölbohrungen werden in mehreren Schritten durchgeführt, wobei für jeden Schritt ein anderes Rohrformat erforderlich ist. Diese Rohre werden mit Gewindekupplungen an den Enden miteinander verbunden und bilden so eine sichere und durchgehende Verrohrung. Um Lecks, Ausbrüche und andere Ausfälle zu vermeiden, ist es wichtig, dass diese Gewindeverbindungen präzise und sicher sind.

3. Warum sind Gewindelehren bei der Ölbohrung wichtig?

Die harten Bedingungen bei der Ölförderung – hoher Druck, extreme Temperaturen und korrosive Umgebungen – erfordern Präzision bei jedem Bauteil. Gewindelehren stellen sicher, dass die Gewinde an Bohrrohren innerhalb der Toleranz liegen, und tragen dazu bei:

  • Sorgen Sie für einen sicheren Sitz: Richtig dimensionierte Gewinde sorgen dafür, dass Rohre und Kupplungen dicht zusammenpassen. So werden Lecks vermieden, die zu teuren Ausfallzeiten oder Umweltschäden führen könnten.
  • Bohrlochausfälle verhindern: Schlechte Gewindeverbindungen sind eine der Hauptursachen für Probleme mit der Bohrlochintegrität. Gewindelehren helfen dabei, Herstellungsfehler frühzeitig zu erkennen und katastrophale Ausfälle während des Bohrvorgangs zu verhindern.
  • Sicherheit gewährleisten: Bei der Ölförderung steht die Sicherheit an erster Stelle. Gewindelehren stellen sicher, dass die Rohrverbindungen robust genug sind, um den hohen Drücken tief unter der Erde standzuhalten. So werden Arbeiter und Ausrüstung vor potenziell gefährlichen Situationen geschützt.

4. Wie werden Gewindelehren bei Ölbohrprojekten eingesetzt?

Gewindelehren werden in verschiedenen Phasen eines Ölbohrprojekts verwendet, von der Herstellung von Futterrohren bis hin zu Inspektionen vor Ort. Nachfolgend finden Sie eine schrittweise Übersicht über ihre Anwendung:

1. Fertigungskontrolle:

Während der Produktion werden Futterrohre und Kupplungen mit präzisen Gewinden hergestellt, um einen sicheren Sitz zu gewährleisten. Während des gesamten Prozesses werden Gewindelehren verwendet, um zu überprüfen, ob die Gewinde den erforderlichen Standards entsprechen. Wenn ein Gewinde außerhalb der Toleranz liegt, wird es entweder nachbearbeitet oder entsorgt, um zukünftige Probleme zu vermeiden.

2. Inspektion vor Ort:

Bevor die Futterrohre in das Bohrloch hinabgelassen werden, prüfen die Außendiensttechniker die Rohre und Kupplungen mit Gewindelehren. Dadurch wird sichergestellt, dass die Gewinde noch innerhalb der Toleranz liegen und während des Transports oder der Handhabung nicht beschädigt wurden.

3. Neukalibrierung und Wartung:

Gewindelehren selbst müssen regelmäßig kalibriert werden, um eine dauerhafte Genauigkeit zu gewährleisten. Dies ist insbesondere in der Ölindustrie wichtig, wo selbst kleine Abweichungen beim Gewinde zu kostspieligen Ausfällen führen können.

5. Wichtige Gewindenormen in der Öl- und Gasindustrie

Gewindelehren müssen strengen Industrienormen entsprechen, um Kompatibilität und Sicherheit im Öl- und Gasbetrieb zu gewährleisten. Die am häufigsten verwendeten Normen für Futterrohre werden definiert durch die Amerikanisches Erdölinstitut (API), das die Spezifikationen für Gewinde von Gehäusen, Rohren und Leitungsrohren regelt. Dazu gehören:

  • API 5B: Gibt die Abmessungen, Toleranzen und Anforderungen für die Gewindeprüfung von Gehäusen, Rohren und Leitungsrohren an.
  • API 5CT: Regelt die Materialien, die Herstellung und die Prüfung von Gehäusen und Rohren für Ölquellen.
  • API-Sägeblattgewinde (BTC): Diese Gewinde werden häufig in Futterrohren verwendet, verfügen über eine große tragende Oberfläche und sind ideal für Umgebungen mit hoher Beanspruchung.

Die Einhaltung dieser Normen ist von entscheidender Bedeutung, da sie die Integrität von Öl- und Gasquellen unter extremen Betriebsbedingungen schützen sollen.

6. Häufige Herausforderungen beim Gewindeschneiden von Bohrrohren und wie Gewindelehren helfen

1. Gewindeschäden beim Transport:

Bohrrohre werden häufig an entlegene Orte transportiert und können während der Handhabung beschädigt werden. Gewindelehren ermöglichen eine Inspektion vor Ort und stellen sicher, dass beschädigte Gewinde identifiziert und repariert werden, bevor die Rohre in den Brunnen hinabgelassen werden.

2. Gewindeverschleiß im Laufe der Zeit:

In manchen Fällen müssen Verrohrungsstränge entfernt und wiederverwendet werden. Mit der Zeit können sich die Gewinde abnutzen, wodurch die Integrität der Verbindung beeinträchtigt wird. Gewindelehren können Verschleiß erkennen, sodass Ingenieure entscheiden können, ob das Verrohrungsrohr wiederverwendet werden kann oder ob neue Rohre erforderlich sind.

3. Nicht übereinstimmende Threads:

Die Gewinde verschiedener Rohrhersteller können leicht voneinander abweichen, was zu Problemen führen kann, wenn Rohre aus unterschiedlichen Quellen im selben Bohrloch verwendet werden. Gewindelehren können dabei helfen, Fehlpaarungen zu erkennen und sicherzustellen, dass alle verwendeten Rohre miteinander kompatibel sind.

4. Qualitätssicherung:

Gewindelehren bieten eine zuverlässige Möglichkeit zur Durchführung von Qualitätskontrollen sowohl während des Herstellungsprozesses als auch während des Feldeinsatzes und stellen die Konsistenz aller in einem Projekt verwendeten Futterrohre sicher.

7. Bewährte Verfahren für die Verwendung von Gewindelehren bei der Ölbohrung

Um die Wirksamkeit von Gewindelehren zu maximieren und das Risiko von Problemen mit der Bohrlochintegrität zu minimieren, sollten Betreiber die folgenden bewährten Vorgehensweisen befolgen:

  • Regelmäßige Kalibrierung der Messgeräte: Gewindelehren sollten regelmäßig kalibriert werden, um sicherzustellen, dass sie genaue Messungen liefern.
  • Schulung für Techniker: Stellen Sie sicher, dass die Techniker vor Ort und in der Fertigung ordnungsgemäß in der Verwendung von Gewindelehren geschult sind und die Ergebnisse genau interpretieren können.
  • Visuelle und messtechnische Prüfungen: Während Gewindelehren für Präzision sorgen, ist eine Sichtprüfung auf Schäden wie Dellen, Korrosion oder Verschleiß ebenfalls wichtig.
  • Datenverfolgung: Führen Sie Aufzeichnungen über alle Gewindeprüfungen, um Verschleiß- oder Schadensmuster im Zeitverlauf zu überwachen und so eine vorausschauende Wartung zu ermöglichen.

Abschluss

Gewindelehren für Futterrohre sind ein entscheidender Bestandteil von Ölbohrvorgängen. Sie tragen dazu bei, sicherzustellen, dass Futterrohre das richtige Gewinde aufweisen und den strengen Anforderungen der Branche entsprechen. Durch die Verwendung von Gewindelehren während der gesamten Herstellungs-, Transport- und Bohrphase können Öl- und Gasbetreiber die Sicherheit, Zuverlässigkeit und Effizienz ihrer Projekte verbessern.

Bei Ölbohrungen, wo jede Verbindung zählt, kann die Präzision von Gewindelehren den Unterschied zwischen einem erfolgreichen Betrieb und einem kostspieligen Fehlschlag ausmachen. Die regelmäßige Verwendung dieser Werkzeuge und die Einhaltung von Industrienormen gewährleisten die langfristige Integrität von Bohrlochverrohrungen und die allgemeine Sicherheit des Bohrprojekts.

Unterschiede zwischen kunststoffausgekleideten und kunststoffbeschichteten Stahlrohren

Kunststoffausgekleidete Stahlrohre vs. kunststoffbeschichtete Stahlrohre

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  1. Kunststoffbeschichtetes Stahlrohr:
  • Definition: Kunststoffausgekleidete Stahlrohre sind Stahl-Kunststoff-Verbundprodukte, die aus einem Stahlrohr als Basisrohr bestehen, dessen Innen- und Außenflächen behandelt sind, außen verzinkt und mit Einbrennlack oder Sprühfarbe versehen sind und die mit Polyethylen-Kunststoff oder anderen Korrosionsschutzschichten ausgekleidet sind.
  • Klassifizierung: Kunststoffausgekleidete Stahlrohre werden in kunststoffausgekleidete Stahlrohre für kaltes Wasser, kunststoffausgekleidete Stahlrohre für heißes Wasser und kunststoffausgekleidete Stahlrohre mit Rollkunststoffauskleidung unterteilt.
  • Auskleidungskunststoff: Polyethylen (PE), hitzebeständiges Polyethylen (PE-RT), vernetztes Polyethylen (PE-X), Polypropylen (PP-R), Hartpolyvinylchlorid (PVC-U), chloriertes Polyvinylchlorid (PVC-C).
  1. Kunststoffummanteltes Stahlrohr:
  • Definition: Kunststoffbeschichtete Stahlrohre sind Stahl-Kunststoff-Verbundprodukte, die aus Stahlrohren als Grundrohren und Kunststoffen als Beschichtungsmaterial bestehen. Die Innen- und Außenflächen werden geschmolzen und mit einer Kunststoffschicht oder einer anderen Korrosionsschutzschicht überzogen.
  • Klassifizierung: Kunststoffbeschichtete Stahlrohre werden entsprechend der unterschiedlichen Beschichtungsmaterialien in polyethylenbeschichtete Stahlrohre und epoxidharzbeschichtete Stahlrohre unterteilt.
  • Kunststoffbeschichtungsmaterial: Polyethylenpulver, Polyethylenband und Epoxidharzpulver.
  1. Produktkennzeichnung:
  • Die Codenummer des Kunststoff-Auskleidungsstahlrohrs für Kaltwasser lautet SP-C.
  • Die Codenummer des kunststoffausgekleideten Stahlrohrs für Warmwasser lautet SP-CR.
  • Der Code für polyethylenbeschichtete Stahlrohre lautet SP-T-PE.
  • Der Code für epoxidbeschichtete Stahlrohre lautet SP-T-EP.
  1. Fertigungsprozess:
  • Kunststoffauskleidung: Nach der Vorbehandlung des Stahlrohrs wird die Außenwand des Kunststoffrohrs gleichmäßig mit Klebstoff beschichtet und anschließend in das Stahlrohr eingelegt, damit es sich ausdehnt und ein Stahl-Kunststoff-Verbundprodukt entsteht.
  • Kunststoffbeschichtung: Vorbehandlung des Stahlrohrs nach dem Erhitzen, Hochgeschwindigkeits-Kunststoffbeschichtungsbehandlung und anschließend Bildung der Stahl-Kunststoff-Verbundprodukte.
  1. Leistung von kunststoffausgekleideten und kunststoffbeschichteten Stahlrohren:
  • Eigenschaften der Kunststoffschicht von kunststoffausgekleideten Stahlrohren:

Bindungsstärke: Die Bindungsstärke zwischen dem Stahl und dem Auskleidungskunststoff des kunststoffausgekleideten Rohrs für kaltes Wasser sollte nicht weniger als 0,3 MPa (30 N/cm²) betragen: Die Bindungsstärke zwischen dem Stahl und dem Auskleidungskunststoff des kunststoffausgekleideten Rohrs für heißes Wasser sollte nicht weniger als 1,0 MPa (100 N/cm²) betragen.

Äußere Korrosionsschutzleistung: Das Produkt wird mit Einbrennlack oder Sprühlack bei Raumtemperatur 24 Stunden lang in einer wässrigen Natriumchloridlösung (3%, Verhältnis Gewicht/Volumen) eingeweicht. Es dürfen keine weißen Korrosionserscheinungen, Abplatzungen, Erhebungen oder Falten vorhanden sein.

Abflachungstest: Das kunststoffausgekleidete Stahlrohr reißt nach 1/3 des Außendurchmessers des abgeflachten Rohrs nicht und es kommt zu keiner Trennung zwischen Stahl und Kunststoff.

  • Beschichtungsleistung von kunststoffbeschichteten Stahlrohren:

Lochtest: Die Innenfläche des kunststoffbeschichteten Stahlrohrs wurde mit einem Funkendetektor erfasst, es entstand kein elektrischer Funke.

Haftung: Die Haftung der Polyethylenbeschichtung sollte nicht weniger als 30 N/10 mm betragen. Die Haftkraft der Epoxidharzbeschichtung liegt bei 1 bis 3 Grad.

Abflachungstest: Es traten keine Risse auf, nachdem 2/3 des Außendurchmessers des mit Polyethylen beschichteten Stahlrohrs abgeflacht worden waren. Es trat kein Ablösen zwischen dem Stahlrohr und der Beschichtung auf, nachdem 4/5 des Außendurchmessers des mit Epoxidharz beschichteten Stahlrohrs abgeflacht worden waren.