Artikkelit

Teräsputkien tärkeä rooli öljyn ja kaasun etsinnässä

/sisään /kirjoittaja

Johdanto

Teräsputket ovat kriittisiä öljyssä ja kaasussa, ja ne tarjoavat vertaansa vailla olevan kestävyyden ja luotettavuuden äärimmäisissä olosuhteissa. Nämä putket ovat välttämättömiä etsinnässä ja kuljetuksessa, sillä ne kestävät korkeita paineita, syövyttäviä ympäristöjä ja ankaria lämpötiloja. Tällä sivulla tarkastellaan teräsputkien kriittisiä toimintoja öljyn ja kaasun etsinnässä ja kerrotaan niiden tärkeydestä porauksessa, infrastruktuurissa ja turvallisuudessa. Tutustu siihen, kuinka sopivien teräsputkien valitseminen voi tehostaa toimintaa ja vähentää kustannuksia tällä vaativalla alalla.

I. Perustiedot öljy- ja kaasuteollisuuden teräsputkista

1. Terminologian selitys

API: Lyhenne sanasta American Petroleum Institute.
OCTG: Lyhenne sanasta Öljymaaputkituotteet, mukaan lukien öljykoteloputki, öljyputket, poraputki, porakaulus, poranterät, imutanko, nivelet jne.
Öljyletku: Putkea käytetään öljynporauskaivoissa uuttamiseen, kaasun poistoon, veden ruiskutukseen ja happomurtamiseen.
Kotelo: Putki lasketaan maanpinnasta porattuun porausreikään vuorauksena seinän romahtamisen estämiseksi.
Poraputki: Porausreikien poraukseen käytetty putki.
Linjaputki: Putki, jota käytetään öljyn tai kaasun kuljetukseen.
Kytkimet: Sylinterit, joita käytetään kahden sisäkierteisen putken yhdistämiseen.
Kytkentämateriaali: Liittimien valmistukseen käytetty putki.
API-säikeet: API 5B -standardin määrittämät putken kierteet, mukaan lukien öljyputken pyöreät kierteet, kotelon lyhyet pyöreät kierteet, kotelon pitkät pyöreät kierteet, kotelon osittaiset puolisuunnikkaan muotoiset kierteet, putkiputkien kierteet jne.
Premium-yhteys: Ei-API-kierteet, joilla on ainutlaatuiset tiivistysominaisuudet, liitosominaisuudet ja muut ominaisuudet.
Epäonnistuminen: muodonmuutoksia, murtumia, pintavaurioita ja alkuperäisen toiminnan menetystä tietyissä käyttöolosuhteissa.
Ensisijaiset epäonnistumisen muodot: puristuminen, liukuminen, repeämä, vuoto, korroosio, liimaus, kuluminen jne.

2. Öljyyn liittyvät standardit

API Spec 5B, 17. painos – Eritelmät kotelon, letkujen ja putkien kierteiden kierteittämisestä, mittauksesta ja kierteiden tarkastuksesta
API Spec 5L, 46. painos – Line-putken erittely
API Spec 5CT, 11th Edition – Kotelon ja letkun tekniset tiedot
API Spec 5DP, 7. painos – Poraputken erittely
API Spec 7-1, 2nd Edition – Pyörivien poran varren elementtien erittely
API Spec 7-2, 2nd Edition – Pyörivien olkakierreliitosten kierteityksen ja mittauksen eritelmät
API Spec 11B, 24. painos – Tekniset imutangot, kiillotetut tangot ja vuoraukset, kytkimet, upotustangot, kiillotetut tangonkiinnikkeet, täyttölaatikot ja pumppauspaidat
ISO 3183:2019 – Öljy- ja maakaasuteollisuus – Steel Pipe for Pipeline Transportation Systems
ISO 11960:2020 – Öljy- ja maakaasuteollisuus – Teräsputket käytettäväksi kaivojen koteloina tai putkina
NACE MR0175 / ISO 15156:2020 – Öljy- ja maakaasuteollisuus – Materiaalit käytettäväksi H2S-pitoisissa ympäristöissä öljyn ja kaasun tuotannossa

II. Öljyletku

1. Öljyputkien luokitus

Öljyletku on jaettu ei-upsetted Oil Tubing (NU), External Upsetted Oil Tubing (EU) ja Integral Joint (IJ) öljyletkuihin. NU-öljyletku tarkoittaa, että letkun pää on keskipaksuinen, kääntää suoraan kierteen ja tuo liittimet. Pyöritetty letku tarkoittaa, että molempien putkien päät on ulkoisesti irrotettu, sitten kierretty ja kytketty. Integral Joint -letku tarkoittaa, että putken toinen pää on upset ulkokierteillä ja toinen on upset sisäkierteillä, jotka on kytketty suoraan ilman liittimiä.

2. Öljyputken toiminta

① Öljyn ja kaasun otto: Kun öljy- ja kaasukaivot on porattu ja sementoitu, putket asetetaan öljykoteloon öljyn ja kaasun poistamiseksi maahan.
② Veden ruiskutus: kun porausreiän paine on riittämätön, ruiskuta vettä kaivoon letkun kautta.
③ Höyryn ruiskutus: Paksun öljyn kuuman talteenotossa höyryä syötetään kaivoon eristetyllä öljyletkulla.
④ Happamoittaminen ja murtaminen: Kaivonporauksen loppuvaiheessa tai öljy- ja kaasukaivojen tuotannon parantamiseksi öljy- ja kaasukerrokseen on syötettävä happamoittavaa ja murtavaa väliainetta tai kovetusainetta, ja väliaine ja kovetusmateriaali kuljetetaan öljyputken kautta.

3. Öljyputkien teräslaatu

Öljyputkien teräslaadut ovat H40, J55, N80, L80, C90, T95, P110.
N80 on jaettu N80-1:een ja N80Q:iin, molemmilla on samat vetoominaisuudet; nämä kaksi eroa ovat toimitustilan ja iskun suorituskyvyn erot, N80-1-toimitus normalisoidussa tilassa tai kun lopullinen valssauslämpötila on korkeampi kuin kriittinen lämpötila Ar3 ja jännityksen väheneminen ilmajäähdytyksen jälkeen, ja niitä voidaan käyttää kuumavalssauksen löytämiseen normalisoidun sijaan, isku- ja ainetta rikkomaton testaus ei vaadita; N80Q on karkaistu (karkaistu ja karkaistu) Lämpökäsittelyn, iskutoiminnon tulee olla API 5CT:n määräysten mukainen, ja sen tulee olla ainetta rikkomaton testaus.
L80 jaetaan L80-1, L80-9Cr ja L80-13Cr. Niiden mekaaniset ominaisuudet ja toimitustila ovat samat. Erot käytössä, tuotannon vaikeudessa ja hinnassa: L80-1 on yleistyyppi, L80-9Cr ja L80-13Cr ovat korkean korroosionkestävyyden putkia, tuotannon vaikeus ja ovat kalliita ja niitä käytetään yleensä raskaissa korroosiokaivoissa.
C90 ja T95 on jaettu 1 ja 2 tyyppiin, nimittäin C90-1, C90-2 ja T95-1, T95-2.

4. Öljyletkun yleisesti käytetty teräslaatu, teräksen nimi ja toimitustila

J55 (37Mn5) NU Öljyletku: Kuumavalssattu normalisoinnin sijaan
J55 (37Mn5) EU-öljyletku: täyspitkä normalisoitu häiritsemisen jälkeen
N80-1 (36Mn2V) NU-öljyletku: Kuumavalssattu normalisoinnin sijaan
N80-1 (36Mn2V) EU-öljyletku: Täyspitkä Normalisoitu häiritsemisen jälkeen
N80-Q (30Mn5) öljyletku: 30Mn5, täyspitkä karkaisu
L80-1 (30Mn5) Öljyletku: 30Mn5, täyspitkä karkaisu
P110 (25CrMnMo) öljyletku: 25CrMnMo, täyspitkä karkaisu
J55 (37Mn5) Kytkentä: Kuumavalssattu on-line Normalisoitu
N80 (28MnTiB) Kytkentä: Täyspitkä karkaisu
L80-1 (28MnTiB) Kytkentä: Täyspitkä karkaistu
P110 (25CrMnMo) kytkentä: Täyspitkä karkaisu

III. Kotelo putki

1. Kotelon luokitus ja rooli

Kotelo on teräsputki, joka tukee öljy- ja kaasukaivojen seinää. Kussakin kaivossa käytetään useita kotelokerroksia eri poraussyvyyden ja geologisten olosuhteiden mukaan. Sementtiä käytetään kotelon sementoimiseen sen jälkeen, kun se on laskettu kaivoon, ja toisin kuin öljyputki ja poraputki, sitä ei voida käyttää uudelleen ja se kuuluu kertakäyttöisiin kuluviin materiaaleihin. Siksi kotelon kulutus on yli 70 prosenttia kaikista öljykaivoputkista. Vaippa voidaan jakaa käyttönsä mukaan johdinvaippaan, välivaippaan, tuotantokoteloon ja vuorausvaippaan, ja niiden rakenteet öljykaivoissa on esitetty kuvassa 1.

① Johtimen kotelo: Tyypillisesti API-laatuja K55, J55 tai H40 käytettäessä johdinkotelo stabiloi kaivon päätä ja eristää matalat pohjavesimuodostelmat, joiden halkaisija on yleensä noin 20 tuumaa tai 16 tuumaa.

② Välikotelo: Välikoteloa, joka on usein valmistettu API-luokista K55, N80, L80 tai P110, käytetään eristämään epävakaita muodostelmia ja vaihtelevia painealueita, joiden tyypilliset halkaisijat ovat 13 3/8 tuumaa, 11 3/4 tuumaa tai 9 5/8 tuumaa. .

③ Tuotantokotelo: Valmistettu korkealaatuisesta teräksestä, kuten API-luokista J55, N80, L80, P110 tai Q125, tuotantokotelo on suunniteltu kestämään tuotantopaineita, joiden halkaisija on yleensä 9 5/8 tuumaa, 7 tuumaa tai 5 1/2 tuumaa.

④ Liner-kotelo: Vuoraukset laajentavat porausreiän säiliöön käyttämällä materiaaleja, kuten API-laatuja L80, N80 tai P110, joiden tyypillinen halkaisija on 7 tuumaa, 5 tuumaa tai 4 1/2 tuumaa.

⑤ Putket: Putket kuljettavat hiilivedyt pintaan API-laatujen J55, L80 tai P110 avulla, ja niitä on saatavana halkaisijaltaan 4 1/2 tuumaa, 3 1/2 tuumaa tai 2 7/8 tuumaa.

IV. Poraputki

1. Poraustyökalujen putken luokitus ja toiminta

Poraputken muodostavat neliömäinen poraputki, poraputki, painotettu poraputki ja poraustyökalujen poran kaulus. Poraputki on ydinporaustyökalu, joka ajaa poran maasta kaivon pohjalle, ja se on myös kanava maasta kaivon pohjalle. Sillä on kolme pääroolia:

① Siirtää vääntömomentin poranterän käyttämiseksi poraan;

② Luottaa sen painoon poranterään murtaakseen kiven paineen kaivon pohjassa;

③ Pesunesteen kuljettamiseen eli porausmutaan maan läpi korkeapaineisten mutapumppujen kautta, porauskolonni porausreikään virtaamaan kaivon pohjalle kivijätteen huuhtelemiseksi ja poranterän jäähdyttämiseksi sekä kivijätteen kuljettamiseksi pylvään ulkopinnan ja renkaan välisen kaivon seinän läpi palatakseen maahan kaivon porauksen tarkoituksen saavuttamiseksi.

Porausputkea käytetään porausprosessissa kestämään erilaisia monimutkaisia vaihtuvia kuormia, kuten veto-, puristus-, vääntö-, taivutus- ja muita rasituksia. Sisäpinta on myös alttiina korkeapaineiselle mudan hankaukselle ja korroosiolle.
(1) Neliömäinen poraputki: Neliömäisiä poraputkia on kahta tyyppiä: nelikulmaisia ja kuusikulmaisia. Kiinan öljyporaputkessa jokainen porapylvässarja käyttää yleensä nelikulmatyyppistä poraputkea. Sen tekniset tiedot ovat 63,5 mm (2-1/2 tuumaa), 88,9 mm (3-1/2 tuumaa), 107,95 mm (4-1/4 tuumaa), 133,35 mm (5-1/4 tuumaa), 152,4 mm ( 6 tuumaa) ja niin edelleen. Käytetty pituus on yleensä 1214,5 m.
(2) Poraputki: Poraputki on kaivon porauksen ensisijainen työkalu, joka on kytketty neliömäisen poraputken alapäähän, ja porakaivon syvenemisen jatkuessa poraputki pidentää porauspylvästä peräkkäin. Poraputken tekniset tiedot ovat: 60,3 mm (2-3/8 tuumaa), 73,03 mm (2-7/8 tuumaa), 88,9 mm (3-1/2 tuumaa), 114,3 mm (4-1/2 tuumaa) , 127 mm (5 tuumaa), 139,7 mm (5-1/2 tuumaa) ja niin edelleen.
(3) Raskaaseen käyttöön tarkoitettu poraputki: Painotettu poraputki on poraputken ja porakauluksen yhdistävä siirtymätyökalu, joka voi parantaa poraputken voimatilaa ja lisätä poranterään kohdistuvaa painetta. Painotetun poraputken päätiedot ovat 88,9 mm (3-1/2 tuumaa) ja 127 mm (5 tuumaa).
(4) Poran kaulus: Poran kaulus on kytketty poraputken alaosaan, joka on erityinen paksuseinäinen putki, jolla on korkea jäykkyys. Se kohdistaa painetta poranterään murtaakseen kiven ja toimii ohjaavana roolina suoraa kaivoa porattaessa. Poran kaulusten yleiset tekniset tiedot ovat 158,75 mm (6-1/4 tuumaa), 177,85 mm (7 tuumaa), 203,2 mm (8 tuumaa), 228,6 mm (9 tuumaa) ja niin edelleen.

V. Line putki

1. Linjaputken luokitus

Linjaputkea käytetään öljy- ja kaasuteollisuudessa öljyn, jalostetun öljyn, maakaasun ja vesiputkien välittämiseen teräsputken lyhenteellä. Öljy- ja kaasuputkien kuljetus on jaettu pää-, haara- ja kaupunkiputkiverkoston putkiin. Kolmen tyyppisillä pääputkilinjan siirtotiedoilla on tavalliset tiedot ∅406 ~ 1219 mm, seinämän paksuus 10 ~ 25 mm, teräslaatu X42 ~ X80; Haaraputkiston ja kaupunkien putkiverkoston putkistojen tekniset tiedot ovat yleensä ∅114 ~ 700 mm, seinämän paksuus 6 ~ 20 mm, teräslaatu X42 ~ X80:lle. Teräslaatu on X42-X80. Linjaputkia on saatavana hitsattuina ja saumattomina. Welded Line Pipeä käytetään enemmän kuin saumatonta linjaputkea.

2. Line Pipe -standardi

API Spec 5L – Line Pipe -määritykset
ISO 3183 – Öljy- ja maakaasuteollisuus – Teräsputki putkikuljetusjärjestelmiin

3. PSL1 ja PSL2

PSL on lyhenne sanoista tuotespesifikaatiotaso. Linjaputkituotteen erittelytaso on jaettu tasoihin PSL 1 ja PSL 2 ja laatutaso PSL 1:een ja PSL 2:een. PSL 2 on korkeampi kuin PSL 1; kahdella erittelytasolla ei ole vain erilaisia testivaatimuksia, vaan myös kemiallisen koostumuksen ja mekaanisten ominaisuuksien vaatimukset ovat erilaisia, joten API 5L -tilauksen mukaan sopimusehdot määritetään eritelmien, teräslaadun ja muiden yleisten indikaattoreiden lisäksi, mutta on myös ilmoitettava tuotteen Specification taso, eli PSL 1 tai PSL 2. PSL 2 kemiallisessa koostumuksessa, vetoominaisuuksissa, iskuvoimassa, ainetta rikkomattomassa testauksessa ja muissa indikaattoreissa ovat tiukemmat kuin PSL 1.

4. Line Pipe Steel Grade, kemiallinen koostumus ja mekaaniset ominaisuudet

Linjaputkiteräslaadut matalasta korkeaan jaetaan A25, A, B, X42, X46, X52, X60, X65, X70 ja X80. Katso yksityiskohtaiset kemialliset koostumukset ja mekaaniset ominaisuudet API 5L -spesifikaatiosta, 46th Edition Book.

5. Linjaputken hydrostaattisen testauksen ja ainetta rikkomattoman tarkastuksen vaatimukset

Line putki tulee tehdä haara haaralta hydraulinen testi, ja standardi ei salli vaurioittamatonta hydraulipaineen muodostusta, mikä on myös suuri ero API-standardin ja standardiemme välillä. PSL 1 ei vaadi rikkomatonta testausta; PSL 2:n tulee olla ainetta rikkomaton testaus haara haaralta.

VI. Premium-yhteydet

1. Premium-yhteyksien esittely

Premium Connection on putkikierre, jolla on ainutlaatuinen rakenne, joka eroaa API-kierteestä. Vaikka olemassa olevaa API-kierteistä öljykoteloa käytetään laajalti öljykaivojen hyödyntämisessä, sen puutteet näkyvät selvästi joidenkin öljykenttien ainutlaatuisessa ympäristössä: API pyöreäkierteinen putkipilari, vaikka sen tiivistyskyky on parempi, kierteitetyn vetovoiman kantama vetovoima. osa vastaa vain 60% - 80% putken rungon lujuudesta, joten sitä ei voida käyttää syvien kaivojen hyödyntämiseen; API esijännitetty puolisuunnikkaan muotoinen kierreputkipylväs, vaikka sen vetolujuus on paljon korkeampi kuin API pyöreän kierreliitoksen, sen tiivistyskyky ei ole niin hyvä. Vaikka pilarin vetolujuus on paljon korkeampi kuin API pyöreän kierteen liitoksen, sen tiivistyskyky ei ole kovin hyvä, joten sitä ei voida käyttää korkeapaineisten kaasukaivojen hyödyntämiseen; Lisäksi kierrerasva voi toimia vain ympäristössä, jonka lämpötila on alle 95 ℃, joten sitä ei voida käyttää korkean lämpötilan kaivojen hyödyntämiseen.

Verrattuna API pyöreään kierteeseen ja osittaiseen puolisuunnikkaan muotoiseen kierteeseen, premium-liitäntä on edistynyt läpimurtoasi seuraavissa asioissa:

(1) Hyvä tiivistys joustavuuden ja metallitiivistysrakenteen ansiosta tekee liitoksesta kaasutiivistyksen kestävän putken rungon rajan saavuttamiselle myötöpaineen sisällä;

(2) Liitoksen korkea lujuus, joka yhdistetään öljykotelon erityiseen solkiliittimeen, sen liitoslujuus saavuttaa tai ylittää letkun rungon lujuuden, liukastumisongelman ratkaisemiseksi perusteellisesti;

(3) Materiaalin valinnalla ja pintakäsittelyprosessin parantamisella ratkaistiin pohjimmiltaan langan kiinnittymissoljen ongelma;

(4) Optimoimalla rakenne, jotta liitoksen jännitysjakauma on järkevämpi ja suotuisampi jännityskorroosionkestävyydelle;

(5) Kautta olkapää rakenteen kohtuullisen suunnittelun, jotta toiminta soljen toiminta on helpommin saatavilla.

Öljy- ja kaasuteollisuudessa on yli 100 patentoitua premium-liitäntää, mikä edustaa merkittävää edistystä putkitekniikassa. Nämä erikoistuneet kierremallit tarjoavat erinomaiset tiivistysominaisuudet, paremman liitoslujuuden ja paremman kestävyyden ympäristön rasituksia vastaan. Vastaamalla haasteisiin, kuten korkeisiin paineisiin, syövyttäviin ympäristöihin ja äärimmäisiin lämpötiloihin, nämä innovaatiot varmistavat erinomaisen luotettavuuden ja tehokkuuden öljyä säästävässä toiminnassa maailmanlaajuisesti. Jatkuva korkealaatuisten yhteyksien tutkimus- ja kehitystyö korostaa niiden keskeistä roolia turvallisempien ja tuottavampien porauskäytäntöjen tukemisessa, mikä kuvastaa jatkuvaa sitoutumista teknologiseen huippuosaamiseen energia-alalla.

VAM®-liitäntä: Vahvasta suorituskyvystään haastavissa ympäristöissä tunnetuissa VAM®-liitännöissä on edistynyt metalli-metalli-tiivistystekniikka ja korkea vääntömomentti, mikä takaa luotettavan toiminnan syvissä kaivoissa ja korkeapainesäiliöissä.

TenarisHydril Wedge -sarja: Tämä sarja tarjoaa valikoiman liitäntöjä, kuten Blue®, Dopeless® ja Wedge 521®, jotka tunnetaan poikkeuksellisesta kaasutiiviistä tiivistyksestään ja kestävyydestään puristus- ja jännitysvoimia vastaan, mikä parantaa käyttöturvallisuutta ja tehokkuutta.

TSH® sininen: Tenariksen suunnittelemissa TSH® Blue -liitännöissä käytetään patentoitua kaksoisolakerakennetta ja tehokasta kierreprofiilia, mikä tarjoaa erinomaisen väsymiskestävyyden ja helpon täydentämisen kriittisissä poraussovelluksissa.

Grant Prideco™ XT® -liitäntä: NOV:n suunnittelemissa XT®-liitännöissä on ainutlaatuinen metalli-metalli-tiiviste ja vankka kierremuoto, mikä takaa erinomaisen vääntökapasiteetin ja kipinänkestävyyden, mikä pidentää liitoksen käyttöikää.

Hunting Seal-Lock® -liitäntä: Huntingin Seal-Lock®-liitäntä, jossa on metalli-metallitiiviste ja ainutlaatuinen kierreprofiili, tunnetaan erinomaisesta paineenkestävyydestään ja luotettavuudestaan sekä maalla että offshore-porauksissa.

Johtopäätös

Yhteenvetona voidaan todeta, että öljy- ja kaasuteollisuudelle ratkaiseva monimutkainen teräsputkiverkosto sisältää laajan valikoiman erikoislaitteita, jotka on suunniteltu kestämään vaativia ympäristöjä ja monimutkaisia käyttövaatimuksia. Terveitä seiniä tukevista ja suojaavista peruskuoriputkista uutto- ja ruiskutusprosesseissa käytettyihin monipuolisiin putkiin, jokainen putkityyppi palvelee erillistä tarkoitusta hiilivetyjen tutkimisessa, tuotannossa ja kuljettamisessa. Standardit, kuten API-spesifikaatiot, varmistavat näiden putkien tasaisuuden ja laadun, kun taas innovaatiot, kuten premium-liitännät, parantavat suorituskykyä haastavissa olosuhteissa. Teknologian kehittyessä nämä kriittiset komponentit edistyvät ja lisäävät tehokkuutta ja luotettavuutta globaaleissa energiatoiminnoissa. Näiden putkien ja niiden spesifikaatioiden ymmärtäminen korostaa niiden korvaamatonta roolia nykyaikaisen energiasektorin infrastruktuurissa.

API 5CT -öljyputkien tekniset tiedot ja käyttötarkoitukset teräslaaduilla J55 K55 N80 L80 C90 P110

API 5CT -öljyletkun tekniset tiedot ja sovellukset

/sisään /kirjoittaja

Öljy- ja kaasuteollisuudessa API 5CT -öljyletkulla on kriittinen rooli tuotantoprosessissa, joka kuljettaa öljyä ja kaasua säiliöstä pintaan. Putkien on kestettävä äärimmäisiä porausolosuhteita, mukaan lukien korkea paine, lämpötila ja syövyttävä ympäristö, mikä tekee materiaalien valinnasta ja teknisistä tiedoista elintärkeää minkä tahansa toiminnan onnistumisen kannalta. API 5CT on maailmanlaajuisesti tunnustettu öljyputkien standardi, joka antaa ohjeita mitoista, materiaaleista ja suorituskykyominaisuuksista.

Tässä blogissa käsittelemme API 5CT -öljyletkujen tärkeimmät tekniset tiedot, luokitukset ja sovellukset keskittyen tarjoamaan arvokkaita näkemyksiä insinööreille ja käyttäjille, joiden on tehtävä tietoisia päätöksiä kaivon toiminnassa.

1. API 5CT Oil Tubingin esittely

API 5CT on American Petroleum Instituten spesifikaatio öljyn ja kaasun tuotannossa käytettävälle kotelolle ja putkille. Se määrittelee saumattomien ja hitsattujen teräsputkien tekniset vaatimukset varmistaen laadun ja luotettavuuden sekä maalla että offshore -sovelluksissa. Letku on suunniteltu sopimaan porausreiän kotelon sisään, mikä mahdollistaa hiilivetyjen turvallisen poistamisen samalla kun kaivon eheys säilyy.

API 5CT määrittelee erilaisia teräslajeja, -mittoja ja -kierreliitoksia, jotka sopivat erilaisiin kaivon olosuhteisiin. Putkien on kestettävä erilaisia mekaanisia kuormituksia, kemiallista korroosiota ja tuotannon aikana esiintyviä lämpötilanvaihteluita.

2. API 5CT -öljyletkun tärkeimmät tiedot

API 5CT -letkut on luokiteltu useiden eritelmien mukaan sen varmistamiseksi, että ne kestävät olosuhteet, joille se altistuu tuotannon aikana.

2.1. Teräslaadut

API 5CT -putkien materiaalikoostumus on luokiteltu useisiin teräslajeihin, joista jokainen on suunniteltu erityisiä käyttövaatimuksia varten. Nämä lajikkeet on ryhmitelty myötörajan ja kemiallisen koostumuksen perusteella.

  • H40, J55 ja K55: Näitä huonompilaatuisia teräksiä käytetään tyypillisesti matalissa kaivoissa, joissa paine ja mekaaniset kuormitukset ovat kohtalaisia.
  • N80 ja L80: Keskivahvat laatuluokat, joita käytetään syvissä kaivoissa korkeammissa paine- ja lämpötilaolosuhteissa.
  • P110 ja Q125: Erittäin lujat letkut erittäin syviin ja korkeapaineisiin kaivoihin, mukaan lukien ne, joissa on korkea lämpötila tai korkeat CO2- ja H2S-pitoisuudet.

2.2. Mitat

API 5CT määrittää letkun mitat seuraavien tekijöiden perusteella:

  • Ulkohalkaisija (OD): Vaihtelee 1 050 - 4 500 tuumaa.
  • Seinämän paksuus: Paksuus vaihtelee teräslaadun ja kaivon painevaatimusten mukaan.
  • Pituus: API 5CT -letkuja on saatavana vakiopituuksina, jotka luokitellaan alueisiin 1 (16–25 jalkaa), alueeseen 2 (25–34 jalkaa) ja alueeseen 3 (34–48 jalkaa), jolloin käyttäjät voivat valita kaivolleen sopivan pituuden. mallit.

2.3. Lankatyypit

Putket liitetään kierteillä tiiviin ja turvallisen liitoksen varmistamiseksi. API 5CT määrittelee useita lankatyyppejä eri sovelluksiin:

  • NU (ei järkyttynyt): Tämä kierretyyppi on suunniteltu helppoa liittämistä ja irrottamista varten, joten se sopii ympäristöihin, joissa vaaditaan usein huoltoa tai muutoksia. NU-kierteissä ei ole olaketta, mikä mahdollistaa suoran liitoksen.
  • EU (ulkoinen järkytys): Tämän kierretyypin ulkohalkaisija on murtunut, mikä lisää lujuutta ja tekee siitä sopivan korkeapaineisiin sovelluksiin. EU-liitäntää käytetään usein syvissä kaivoissa, joissa tarvitaan lisää kantavuutta.
  • IJ (integraalinen nivel): Tämä on liitostyyppi, jossa kierre on osa letkun runkoa ja tarjoaa vahvan ja jatkuvan liitoksen. IJ-rakenne minimoi vuotojen ja mekaanisten vikojen riskin, mikä tekee siitä ihanteellisen kriittisiin sovelluksiin.
  • Premium-yhteydet: Nämä liitännät on suunniteltu äärimmäisiin ympäristöihin, ja ne tarjoavat paremman vääntömomentin, jännityksen ja paineen kestävyyden ja minimoivat samalla vuotoriskit. Joitakin merkittäviä premium-yhteystyyppejä ovat:
    • VAM TOP: Suorituskykyistään tunnettu VAM TOP soveltuu syvänmeren ja korkeapaineisiin sovelluksiin.
    • UUSI VAM: Uusi edistysaskel liitäntätekniikassa, joka tarjoaa paremman väsymiskestävyyden ja suuremman vääntökapasiteetin.
    • PH-6: Tarjoaa erinomaisen mekaanisen lujuuden ja kestävyyden ääriolosuhteissa, joten se soveltuu erilaisiin haastaviin sovelluksiin.
    • Hydril: Tunnettu poikkeuksellisista tiivistysominaisuuksistaan ja kantavuudestaan, jota käytetään usein korkeapaineisissa ja syövyttävissä ympäristöissä.

Nämä erilaiset kierretyypit varmistavat, että API 5CT -letkut voidaan sovittaa tehokkaasti tiettyihin kaivon olosuhteisiin, mikä parantaa turvallisuutta ja suorituskykyä kaivon koko käyttöiän ajan.

2.4. Korroosionkestävyys

API 5CT -öljyletkujen on kestettävä korroosiota ankarista kemiallisista ympäristöistä, joita tyypillisesti esiintyy porausrei'issä, mukaan lukien CO2, H2S ja suolavesi.

Lisäksi letku, joka on valmistettu korroosionkestävät metalliseokset (CRA), kuten ruostumatonta terästä tai nikkelipohjaisia seoksia, käytetään kaivoissa, joissa on erittäin syövyttäviä ympäristöjä.

3. API 5CT Oil Tubingin sovellukset

API 5CT -öljyletku on monipuolinen ja sitä voidaan käyttää öljyn ja kaasun talteenottoprosessin eri vaiheissa sekä maalla että offshore-kentillä.

3.1. Tuotantoputket

API 5CT -öljyletkujen ensisijainen käyttötarkoitus on toimia tuotantoputkina. Se sijoitetaan kaivon kotelon sisään ja vastaa öljyn tai kaasun kuljettamisesta säiliöstä pintaan. Putkien laatu ja koot valitaan kaivon syvyyden, paineen ja lämpötilan perusteella turvallisen ja tehokkaan hiilivetyjen talteenoton varmistamiseksi.

3.2. Ruiskutuskaivot

API 5CT -letkua käytetään myös injektiokaivoja, jossa nesteitä, kuten vettä, höyryä tai kemikaaleja ruiskutetaan säiliöön öljyn talteenoton tehostamiseksi tai paineen hallitsemiseksi. Letkun on kestettävä sekä sisäistä painetta että ulkoisia voimia sekä ruiskutettujen aineiden aiheuttamaa korroosiota.

3.3. Kaasunostojärjestelmät

Joissakin kaivoissa säiliön luonnollinen paine ei riitä nostamaan hiilivetyjä pintaan. Näissä tapauksissa käytetään API 5CT -letkua kaasunostinjärjestelmät, jossa kaasua ruiskutetaan alas putkistoa pitkin nestepylvään painon keventämiseksi, mikä auttaa öljyn tai kaasun virtaamista pintaan.

3.4. Kaivon huolto

Kaivon huollon tai töiden aikana API 5CT -letkua voidaan käyttää nesteiden ja kemikaalien kierrättämiseen porausreiän puhdistamiseksi tai paineenhallinnan suorittamiseksi. Putken on oltava riittävän kestävä kestämään mekaanista rasitusta huoltotoimenpiteiden aikana.

4. Tekijät, jotka on otettava huomioon valittaessa API 5CT -öljyletkua

Oikean API 5CT -letkun valitseminen tiettyyn kaivoon on ratkaisevan tärkeää tuotannon optimoinnin ja pitkän aikavälin luotettavuuden varmistamiseksi. Alla on joitain keskeisiä tekijöitä, jotka insinöörien ja käyttäjien tulee ottaa huomioon:

4.1. Kaivon syvyys ja paine

Letkun on kestettävä sekä säiliön nesteiden että pintakuorman aiheuttama pohjareiän paine. Syvissä kaivoissa korkealaatuista terästä (kuten P110 tai Q125) tarvitaan äärimmäisten paineiden käsittelemiseksi.

4.2. Syövyttävä ympäristö

Kaivoissa, joissa on korkea CO2-, H2S- tai suolavesipitoisuus, korroosionkestävät letkut (kuten L80 tai ruostumattomat terässeokset) ovat välttämättömiä vaurioiden estämiseksi ja letkun eheyden varmistamiseksi ajan mittaan.

4.3. Lämpötila

Korkean lämpötilan ympäristöissä, kuten syvissä geotermisissä kaivoissa, letkun on kestettävä lämpölaajenemista ja mekaanista rasitusta. Korkealaatuiset teräkset on suunniteltu säilyttämään rakenteellisen eheytensä jopa korkeissa lämpötiloissa.

4.4. Kustannusnäkökohdat

Korkealaatuiset teräkset ja korroosionkestävät seokset tarjoavat erinomaisen suorituskyvyn, mutta niiden hinta on korkeampi. Operaattoreiden on tasapainotettava kustannukset korkealaatuisten materiaalien valinnasta saatavien pitkän aikavälin hyötyjen kanssa erityisesti haastavissa kaivoympäristöissä.

4.5. Liitäntätyyppi

Putkessa käytetyn kierteen tyyppi vaikuttaa sen kykyyn kestää kaivossa esiintyviä voimia. Premium-liitoksia suositellaan kaivoille, joissa on korkea vääntömomentti, jännitys tai paine, kun taas tavalliset pyöreät kierteet tai tukikierteet voivat olla riittäviä matalammille kaivoille.

5. API 5CT vs. API 5L: Mitä eroa on?

Vaikka molemmat API 5CT ja API 5L öljy- ja kaasuteollisuudessa käytettävät peiteputket, ne palvelevat eri käyttötarkoituksia. API 5L keskittyy linjaputkiin, joita käytetään hiilivetyjen kuljettamiseen pitkiä matkoja, tyypillisesti tuotantopaikalta jalostamoihin tai jakelupisteisiin. API 5CT puolestaan on nimenomaan kaivossa käytettävälle kotelolle ja putkille, joissa olosuhteet ovat paljon vaativammat paineen, lämpötilan ja korroosionkestävyyden suhteen.

6. Johtopäätös

API 5CT -öljyputket ovat välttämättömiä öljyn ja kaasun turvalliselle ja tehokkaalle tuotannolle. Noudattamalla tiukkoja materiaali-, mitta- ja suorituskykystandardeja API 5CT varmistaa, että letkut kestävät ankarat porausolosuhteet sekä matalissa että syvissä kaivoissa. Eri teräslaaduista korroosionkestävyysvaihtoehtoihin API 5CT -putket tarjoavat käyttäjille joustavuuden valita oikeat tekniset tiedot ainutlaatuisiin kaivoympäristöihinsä.

Oikean API 5CT -letkun valitseminen kaivon olosuhteiden, syvyyden ja syövyttävän ympäristön perusteella pidentää kaivon pitkäikäisyyttä ja minimoi huolto- ja korjauskustannukset ajan myötä. API 5CT -putkien eritelmien ja sovellusten ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää insinööreille ja käyttäjille porausoperaatioiden onnistumisen ja turvallisuuden varmistamiseksi.

API 5CT -standardin mukainen öljyporakuoppa saumaton teräsvaippaputki öljynporaukseen

API 5CT koteloputki porauspalveluun

/sisään /kirjoittaja

Öljyn ja kaasun etsinnässä kaivon rakenteellisen eheyden varmistaminen on yksi kriittisimmistä tehtävistä. API 5CT koteloputket niillä on keskeinen rooli tässä prosessissa, joka tarjoaa rakenteellista tukea ja estää kaivon sortumisen, eristää maanalaisia muodostumia eri kerroksia ja suojaa kaivoa ulkoiselta saastumiselta. Nämä putket on suunniteltu ja valmistettu täyttämään porauspalvelun tiukat vaatimukset, joissa ankarat ympäristöt ja äärimmäiset paineet ovat yleisiä.

Tämä blogiviesti tarjoaa kattavan oppaan API 5CT -koteloputkista, jotka kattavat niiden suunnittelun, edut, sovellukset, laatuluokat ja tärkeimmät näkökohdat oikean koteloputken valinnassa porauspalveluihin. Se on erityisen arvokas öljy- ja kaasualan ammattilaisille, jotka haluavat ymmärtää koteloputkien roolin kaivon eheyden ja suorituskyvyn kannalta.

Mikä on API 5CT Casing Pipe?

API 5CT on spesifikaatio, jonka on luonut American Petroleum Institute (API) joka määrittelee standardit öljy- ja kaasulähteissä käytettävälle kotelolle ja putkille. API 5CT -vaippaputket ovat teräsputkia, jotka asetetaan porauksen aikana porausreikään. Ne palvelevat useita keskeisiä tarkoituksia, mukaan lukien:

  • Kaivon kaivon tukeminen: Koteloputket estävät porausreiän painumisen, erityisesti pehmeissä muodostelmissa tai korkeapainevyöhykkeissä.
  • Eristää eri geologisia kerroksia: Nämä putket sulkevat kaivon vettä sisältäviltä muodostelmilta ja estävät makean veden pohjavesien saastumisen.
  • Suojaa kaivoa ulkoiselta paineelta: Koteloputket suojaavat porausreikää äärimmäisiltä paineilta porauksen, tuotannon ja ruiskutusoperaatioiden aikana.
  • Reitin tarjoaminen tuotantoputkille: Kun kaivo on porattu, koteloputket toimivat oppaana tuotantoputkille, joita käytetään öljyn ja kaasun poistamiseen säiliöstä.

API 5CT -spesifikaatio määrittelee eri laatuja, materiaaliominaisuuksia, testausmenetelmiä ja mittoja varmistaakseen, että vaippaputket täyttävät porauspalvelun vaativat vaatimukset.

API 5CT -koteloputkien tärkeimmät ominaisuudet ja edut

1. Suuri lujuus ja kestävyys

API 5CT -vaippaputket on valmistettu erittäin lujista terässeoksista, jotka on suunniteltu kestämään äärimmäisiä paineita ja haastavia porausolosuhteita. Tämä lujuus varmistaa, että putket kestävät päällä olevien muodostelmien painon säilyttäen samalla kaivon eheyden.

2. Korroosionkestävyys

Koteloputket altistuvat usein syövyttäville nesteille, kuten porausmutalle, muodostusvesille ja hiilivedyille. Putkien suojaamiseksi korroosiolta monet API 5CT -koteloluokat valmistetaan korroosionkestävillä pinnoitteilla tai materiaaleilla, kuten esim. H2S-kestävä teräkset hapankaasukaivoja varten. Tämä vastus auttaa pidentämään kaivon käyttöikää ja vähentämään korroosion aiheuttaman kotelovaurion riskiä.

3. Monipuolisuus erilaisissa kaivo-olosuhteissa

API 5CT -vaippaputkia on eri laatuja ja paksuuksia, joten ne sopivat erilaisiin kaivon syvyyksiin, paineisiin ja ympäristöolosuhteisiin. Olipa kyseessä matala maa kaivo tai syvä offshore kaivo, API 5CT -vaippaputki on suunniteltu vastaamaan sovelluksen erityisiin haasteisiin.

4. Parannettu turvallisuus ja kaivon eheys

Koteloputket ovat ratkaisevassa asemassa kaivon eheyden varmistamisessa tarjoamalla turvallisen esteen porausreiän ja ympäröivien muodostelmien välille. Oikein asennettu kotelo auttaa estämään räjähdyksiä, porausreiän romahtamista ja nesteen saastumista, mikä varmistaa poraushenkilöstön ja ympäristön turvallisuuden.

5. Täyttää tiukat alan standardit

API 5CT -spesifikaatio varmistaa, että vaippaputket täyttävät tiukat alan standardit mekaanisten ominaisuuksien, kemiallisen koostumuksen ja mittatoleranssien osalta. Näille putkille tehdään tiukat testit, mukaan lukien vetokokeet, hydrostaattiset painetestit ja ainetta rikkomattomat arvioinnit sen varmistamiseksi, että ne täyttävät öljyn ja kaasun porauksessa vaadittavat korkeat vaatimukset.

API 5CT -luokat ja niiden sovellukset

API 5CT -spesifikaatio sisältää useita vaippaputkilaatuja, joista jokainen on suunniteltu erilaisiin porausympäristöihin ja kaivoolosuhteisiin. Jotkut yleisimmin käytetyistä arvoista ovat:

1. J55

  • Sovellus: J55-vaippaputkia käytetään yleisesti matalissa kaivoissa, joissa paineet ja lämpötilat ovat suhteellisen alhaiset. Niitä käytetään usein öljy-, kaasu- ja vesikaivoissa.
  • Tärkeimmät ominaisuudet: J55 on kustannustehokas ja tarjoaa riittävän lujuuden matalissa sovelluksissa. Se ei kuitenkaan sovellu erittäin syövyttäviin ympäristöihin tai syvemmälle korkeapaineisiin kaivoihin.

2. K55

  • Sovellus: K55 on samanlainen kuin J55, mutta sen lujuus on hieman suurempi, joten se sopii samankaltaisiin sovelluksiin, mutta tarjoaa paremman suorituskyvyn korkeammissa paineissa.
  • Tärkeimmät ominaisuudet: Tätä laatua käytetään usein kaivoissa, joissa on kohtalainen syvyys ja paine, erityisesti maalla tapahtuvissa porauksissa.

3. N80

  • Sovellus: N80-vaippaputkia käytetään syvissä kaivoissa kohtalaisissa tai korkeissa paineissa ja lämpötiloissa. Niitä käytetään yleisesti öljy- ja kaasulähteissä, jotka vaativat lisävoimaa.
  • Tärkeimmät ominaisuudet: N80 tarjoaa erinomaisen vetolujuuden ja kestää paremmin romahtamista kuin alemmat laatuluokat, joten se sopii ihanteellisesti haastavampiin porausolosuhteisiin.

4. L80

  • Sovellus: L80 on hapan käyttölaatu, jota käytetään kaivoissa, jotka tuottavat rikkivetyä (H2S), syövyttävää ja myrkyllistä kaasua. Tämä laatu on suunniteltu kestämään happamia kaasuja ilman, että se kärsii sulfidijännityshalkeilusta.
  • Tärkeimmät ominaisuudet: L80 on korroosionkestävä ja sillä on korkea myötöraja, joten se sopii syviin kaivoihin ja hapankaasuympäristöihin.

5. P110

  • Sovellus: P110-vaippaputkia käytetään syvissä, korkeapaineisissa kaivoissa, joissa lujuus on kriittinen. Tätä laatua käytetään usein offshore- ja syvällä maalla sijaitsevissa kaivoissa.
  • Tärkeimmät ominaisuudet: P110 tarjoaa korkean vetolujuuden ja kestävyyden korkeapaineisissa ympäristöissä, joten se sopii äärimmäisiin porausolosuhteisiin.

Jokaisella laadulla on erityisiä ominaisuuksia, jotka on suunniteltu vastaamaan erilaisten kaivoolosuhteiden ainutlaatuisiin haasteisiin. Oikean luokan valinta on ratkaisevan tärkeää hyvän eheyden ja toiminnan onnistumisen kannalta.

API 5CT -standardin mukainen öljyporakuoppa saumaton teräsvaippaputki öljynporaukseen

Tärkeimmät näkökohdat valittaessa API 5CT -koteloputkia

1. Kaivon syvyys ja paine

Yksi kriittisimmistä tekijöistä vaippaputkea valittaessa on kaivon syvyys ja siinä kohdatut paineet. Syvemmät kaivot vaativat vahvempia kotelomateriaaleja, kuten N80 tai P110, kestämään päällä olevien muodostumien lisääntyneen paineen ja painon.

2. Korroosiopotentiaali

Jos kaivon odotetaan tuottavan hapankaasua tai muita syövyttäviä nesteitä, on olennaisen tärkeää valita vaippaputkilaatu, joka kestää rikkivetyä (H2S) ja muita syövyttäviä elementtejä. L80 käytetään yleisesti happaman kaasun kaivoissa, kun taas J55 ja K55 soveltuvat kaivoihin, joissa korroosioriski on pienempi.

3. Lämpötila ja ympäristöolosuhteet

Korkean lämpötilan ympäristöissä poratut kaivot, kuten geotermiset kaivot tai syvät öljy- ja kaasukaivot, vaativat koteloituja putkia, jotka kestävät äärimmäistä lämpöä. Korkean lujuuden laatuja kuten P110 Niitä käytetään usein näissä tilanteissa lämpölaajenemisen ja materiaalin väsymisen vastustamiseksi.

4. Hinta ja saatavuus

Vaippaputkien valinta riippuu myös kustannusnäkökohdista. Alemmat arvosanat kuten J55 ja K55 ovat kustannustehokkaampia ja sopivat matalille kaivoille, kun taas korkeammat arvot pitävät P110 ovat kalliimpia, mutta välttämättömiä syvemmille, korkeapaineisille kaivoille. Kustannusten ja suorituskyvyn tasapainottaminen on ratkaisevan tärkeää koteloputken valinnassa.

5. Yhteiset liitännät

API 5CT koteloputket voidaan varustaa erityyppisillä kierreliitoksilla, kuten Kierteinen ja kytketty tukituki (BTC) ja Premium-ketjut. Kytkennän valinta riippuu kaivon erityisestä suunnittelusta ja käyttövaatimuksista. Suorituskykyisiä liitoksia tarvitaan usein kaivoissa, joissa on suuri vääntömomentti tai taivutuskuorma.

API 5CT -kotelon rooli porausoperaatioissa

1. Pintakotelo

Pintakotelo on ensimmäinen kaivoon asetettu vaippanauha porauksen alkamisen jälkeen. Sen ensisijainen tarkoitus on suojella makean veden pohjavesikertoja saastumiselta eristämällä ne kaivon kaivosta. J55 ja K55 käytetään yleisesti matalien kaivojen pintapäällystämiseen.

2. Välikotelo

Välikoteloa käytetään kaivoissa, joissa on syvempiä muodostumia lisätuen ja suojan tarjoamiseksi. Tämä kotelosarja eristää ongelma-alueet, kuten korkeapaineiset kaasuvyöhykkeet tai epävakaat muodostelmat. N80 tai L80 laatuja voidaan käyttää välikoteloina kaivoissa, joissa on korkeampi paine ja syövyttävät olosuhteet.

3. Tuotantokotelo

Tuotantovaippa on lopullinen kotelosarja kaivoon, ja tämän kotelon kautta syntyy hiilivetyjä. Tuotantokotelon tulee olla riittävän vahva kestämään tuotannon aikana kohdattavat paineet ja mekaaniset rasitukset. P110 käytetään yleisesti syvissä, korkeapaineisissa kaivoissa tuotantokotelossa.

API 5CT -koteloputkien testaus ja laadunvalvonta

API 5CT -vaippaputkien eheyden ja luotettavuuden varmistamiseksi valmistajat kohdistavat putkiin tiukat laadunvalvontatoimenpiteet ja testaukset. Näitä ovat:

  • Vetovoiman testaus: Varmistetaan, että putken kyky kestää aksiaalisia voimia ilman vikaa.
  • Hydrostaattisen paineen testaus: Varmistetaan, että putki kestää porauksen ja tuotannon aikana kohdattavat sisäiset paineet.
  • Tuhoamaton testaus (NDT): Menetelmiä, kuten ultraääni- tai magneettihiukkasten testausta, käytetään havaitsemaan putkimateriaalissa olevat viat, halkeamat tai viat.

Nämä testit auttavat varmistamaan, että API 5CT -vaippaputket täyttävät API-standardin edellyttämät mekaaniset ja kemialliset ominaisuudet sekä vaativat porausolosuhteet.

Johtopäätös

API 5CT koteloputket ovat keskeinen osa öljyn ja kaasun porausprosessia ja tarjoavat rakenteellisen eheyden, jota tarvitaan kaivon pitämiseksi vakaana, turvallisena ja toimivana. Niiden lujuus, korroosionkestävyys ja monipuolisuus tekevät niistä välttämättömiä erilaisissa kaivoympäristöissä, matalista kaivoista syvään offshore-toimintoihin.

Valitsemalla kaivon olosuhteiden perusteella sopivan API 5CT -vaippaputken laatu ja tyyppi, öljy- ja kaasuteollisuuden ammattilaiset voivat varmistaa kaivon turvallisen, tehokkaan ja pitkäkestoisen toiminnan. Vaippaputkien oikea valinta, asennus ja huolto ovat välttämättömiä kalliiden vikojen välttämiseksi, ympäristön suojelemiseksi ja kaivon tuottavuuden maksimoimiseksi.