Artikkelit

Manufacturing Process of Drill Pipe - 0

API Specification 5DP Drill Pipe: A Comprehensive Guide

/sisään /kirjoittaja

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 Poraputki?

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. Materiaalin valinta

  • 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.
  • Kemiallinen koostumus: 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

  • Karkaisu ja karkaisu: 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. Tarkastus ja testaus

  • 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

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

2. Heavy Weight Drill Pipe (HWDP)

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

3. Spiral Drill Pipe

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

4. Square Drill Pipe

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

5. Hexagonal Drill Pipe

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

What are the Ends Processes of Drill Pipe?

In the context of drill pipes, the terms IU, EU, ja 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)

  • Kuvaus: In an Internal Upset (IU) process, the internal diameter of the pipe is reduced, creating a thicker wall at the ends of the pipe.
  • Tarkoitus: This thickening increases the strength of the pipe ends, making them more resistant to the stresses and wear encountered during drilling operations.
  • Sovellus: 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)

  • Kuvaus: External Upset (EU) involves increasing the thickness of the pipe wall at the external diameter of the pipe ends.
  • Tarkoitus: 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.
  • Sovellus: EU drill pipes are commonly used in standard drilling operations where external strength and impact resistance are prioritized.

3. Internal-External Upset (IEU)

  • Kuvaus: Internal-External Upset (IEU) is a combination of both internal and external upsets, where the pipe ends are thickened both internally and externally.
  • Tarkoitus: 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.
  • Sovellus: 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

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

2. Full Hole (FH) Connection

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

3. API Regular (API REG) Connection

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

4. Numerical Connection (NC)

  • Kuvaus: A premium connection with high torque capacity, often featuring a double-shoulder design.
  • Sovellus: 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

  • Kuvaus: 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.
  • Tehtävä: 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

  • Kuvaus: 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.
  • Tehtävä: 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

  • Rakenteellinen eheys: 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.

Sovellukset

  • 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:

Arvosanat

  • 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.

Pakkaus

  • 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.

Kuljetus

  • 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.

Johtopäätös

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.

Teräsputkien tärkeä rooli öljyn ja kaasun etsinnässä

/sisään /kirjoittaja

I. Öljy- ja kaasuteollisuuden putkien perustiedot

1. Terminologian selitys

API: Lyhenne sanasta American Petroleum Institute.
OCTG: Lyhenne sanasta Öljymaaputkituotteet, mukaan lukien öljykoteloputki, öljyputket, poraputki, porakaulus, poranterät, imutanko, nivelet jne.
Öljyletku: Putkia käytetään öljykaivoissa öljyn-, kaasu-, vesi- ja happomurtamiseen.
Kotelo: Putki, joka 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 ja niin edelleen.
Premium-yhteys: Ei-API-kierteet, joilla on erityisiä tiivistys-, liitos- ja muita ominaisuuksia.
Epäonnistuminen: muodonmuutoksia, murtumia, pintavaurioita ja alkuperäisen toiminnan menetystä tietyissä käyttöolosuhteissa.
Tärkeimmät epäonnistumisen muodot: murskaantuminen, liukuminen, repeämä, vuoto, korroosio, liimaus, kuluminen ja niin edelleen.

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 normaalipaksuinen ja 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 irrotettu ulkokierteillä ja toinen pää on irrotettu sisäkierteillä ja 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, jossa on eristetty öljyputki.
④ Happamoittaminen ja murtaminen: Kaivonporauksen loppuvaiheessa tai öljy- ja kaasukaivojen tuotannon parantamiseksi öljy- ja kaasukerrokseen on syötettävä happamointi- ja murtoaine tai kovetusaine, 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 vähentäminen ilmajäähdytyksen jälkeen ja sitä voidaan käyttää kuumavalssauksen löytämiseen normalisoinnin sijaan, isku- ja ainetta rikkomatonta testausta ei vaadita; N80Q on karkaistu (karkaistu ja karkaistu) Lämpökäsittelyn, iskutoiminnon tulee olla API 5CT:n määräysten mukainen, ja sen tulee olla rikkomatonta testausta.
L80 jaetaan L80-1, L80-9Cr ja L80-13Cr. Niiden mekaaniset ominaisuudet ja toimitustila ovat samat. Erot käytössä, tuotannon vaikeudessa ja hinnassa, L80-1 yleiselle tyypille, L80-9Cr ja L80-13Cr ovat korkean korroosionkestäviä putkia, tuotantovaikeudet, 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

Neliömäinen poraputki, poraputki, painotettu poraputki ja poraustyökalujen poran kaulus muodostavat poraputken. 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.

Poraputken porausprosessissa kestämään erilaisia monimutkaisia vuorottelevia kuormia, kuten veto-, puristus-, vääntö-, taivutus- ja muita rasituksia, sisäpinta on myös alttiina korkeapaineiselle mudan hankaukselle ja korroosiolle.
(1) Neliömäinen poraputki: neliöporaputkessa on kahdenlaisia nelikulmatyyppisiä ja kuusikulmaisia tyyppejä, 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. Yleensä käytetty pituus on 12-14,5 m.
(2) Poraputki: Poraputki on kaivon porauksen päätyökalu, joka on kytketty neliömäisen poraputken alapäähän, ja porakaivon syvenemisen jatkuessa poraputki jatkaa porauspylvään pidentämistä 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, joka 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 siirtoon lyhenteellä teräsputki. Öljy- ja kaasuputkien kuljetus on pääasiassa jaettu pääjohtoputkiin, haarajohtoputkiin ja kaupunkien putkiverkkoihin kolmenlaisia pääputkien siirtoon tavanomaisten eritelmien ∅406 ~ 1219 mm, seinämän paksuus 10 ~ 25 mm, teräslaatu X42 ~ X80 ; Haaroitusputkien ja kaupunkien putkistojen verkon putkistot ovat yleensä ∅114 ~ 700 mm, seinämän paksuus 6 ~ 20 mm, teräslaatu X42 ~ X80. 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. Line pipe tuotespesifikaatiotaso on jaettu tasoihin PSL 1 ja PSL 2, voidaan myös sanoa, että laatutaso on jaettu tasoihin PSL 1 ja PSL 2. PSL 2 on korkeampi kuin PSL 1, kahdella erittelytasolla ei ole vain erilaisia testivaatimuksia, mutta kemiallisen koostumuksen ja mekaanisten ominaisuuksien vaatimukset ovat erilaisia, joten API 5L -tilauksen mukaan sopimusehdoissa on eritelmien, teräslaadun ja muiden yleisten indikaattoreiden lisäksi 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

Linjaputkiteräslaatu 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, jonka erityinen rakenne eroaa API-kierteestä. Vaikka olemassa olevaa API-kierteistä öljykoteloa käytetään laajalti öljykaivojen hyödyntämisessä, sen puutteet näkyvät selvästi joidenkin öljykenttien erityisessä ympäristössä: API pyöreä kierreputkipylväs, 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) olkapäärakenteen kautta järkevän suunnittelun, jotta toiminta soljen operaatio on helpompi suorittaa.

Tällä hetkellä 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 parempaa luotettavuutta ja tehokkuutta öljynporaustöissä 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 putkiverkosto sisältää laajan valikoiman erikoislaitteita, jotka on suunniteltu kestämään vaativia ympäristöjä ja monimutkaisia käyttövaatimuksia. Kaivon seiniä tukevista ja suojaavista perusvaippaputkista monikäyttöisiin putkiin, joita käytetään uutto- ja ruiskutusprosesseissa, jokainen putkityyppi palvelee erillistä tarkoitusta hiilivetyjen etsinnässä, tuotannossa ja kuljetuksessa. 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 kehittyvät edelleen, mikä lisää tehokkuutta ja luotettavuutta maailmanlaajuisissa energiatoiminnoissa. Näiden putkien ja niiden spesifikaatioiden ymmärtäminen korostaa niiden korvaamatonta roolia nykyaikaisen energiasektorin infrastruktuurissa.

Oil Country Tubular Goods (OCTG)

/sisään /kirjoittaja

Öljymaaputkituotteet (OCTG) on saumattomien valssattujen tuotteiden perhe, joka koostuu poraputkesta, kotelosta ja putkista, joita kuormitetaan käyttötarkoituksensa mukaan. (katso kuva 1 syvästä kaivosta):

The Poraputki on raskas saumaton putki, joka pyörittää poranterää ja kierrättää porausnestettä. 30 jalkaa (9 m) pitkät putkisegmentit on kytketty työkaluliitoksilla. Porausputkeen kohdistuu samanaikaisesti suuri vääntömomentti poraamalla, aksiaalinen jännitys sen omapainon vuoksi ja sisäinen paine porausnestettä poistamalla. Lisäksi ei-pystysuuntaisesta tai taipuneesta porauksesta johtuvat vuorottelevat taivutuskuormat voidaan asettaa näiden peruskuormituskuvioiden päälle.
Koteloputki linjaa porausreikää. Se on alttiina aksiaaliselle jännitykselle sen kuolleen painon vuoksi, sisäiselle paineelle nesteen tyhjennyksen vuoksi ja ulkoiselle paineelle ympäröiville kivimuodostelmille. Kotelo on erityisen alttiina pumpatun öljy- tai kaasuemulsion aksiaaliselle jännitykselle ja sisäiselle paineelle.
Putki on putki, jonka kautta öljy tai kaasu siirretään porausreiästä. Putkiosat ovat yleensä noin 9 metriä pitkiä, ja molemmissa päissä on kierreliitos.

Korroosionkestävyys happamissa käyttöolosuhteissa on erittäin tärkeä OCTG-ominaisuus, erityisesti kotelossa ja putkissa.

Tyypillisiä OCTG-valmistusprosesseja ovat (kaikki mitta-alueet ovat likimääräisiä)

Jatkuva karan valssausprosessi ja työntöpenkkiprosessi kokoille, joiden ulkohalkaisija on 21–178 mm.
Tulpajyrsin valssaus kokoille 140 - 406 mm OD.
Cross-roll lävistys ja pilger rolling kokoille 250 - 660 mm OD.
Nämä prosessit eivät tyypillisesti salli hitsatussa putkessa käytetyille nauha- ja levytuotteille tavanomaista termomekaanista käsittelyä. Siksi erittäin luja saumaton putki on valmistettava lisäämällä seosainepitoisuutta yhdessä sopivan lämpökäsittelyn, kuten karkaisun ja karkaisun, kanssa.

Kuva 1. Kaavio syväkaivon valmistumisesta

Täysmartensiittisen mikrorakenteen perusvaatimuksen täyttäminen myös suurella putken seinämänpaksuudella edellyttää hyvää karkenevuutta. Cr ja Mn ovat tärkeimmät seosaineet, joita käytetään hyvän karkenevuuden tuottamiseen tavanomaisessa lämpökäsiteltävässä teräksessä. Hyvän sulfidijännitysmurtuman (SSC) kestävyyden vaatimus rajoittaa kuitenkin niiden käyttöä. Mn pyrkii erottumaan jatkuvan valun aikana ja voi muodostaa suuria MnS-sulkeumia, jotka vähentävät vedyn aiheuttamaa halkeilua (HIC). Korkeammat Cr-tasot voivat johtaa karkean levymäisen morfologian omaavien Cr7C3-saostumien muodostumiseen, jotka toimivat vedyn kerääjinä ja halkeamien initiaattoreina. Seostaminen molybdeenin kanssa voi voittaa Mn- ja Cr-seostuksen rajoitukset. Mo on paljon vahvempi kovetin kuin Mn ja Cr, joten se voi helposti palauttaa näiden alkuaineiden pienentyneen määrän vaikutuksen.

Perinteisesti OCTG-laadut olivat hiili-mangaaniteräksiä (lujuusluokkaan 55-ksi) tai Mo-pitoisia teräksiä 0,4% Mo asti. Viime vuosina syväporaukset ja säiliöt, jotka sisältävät syövyttäviä aineita aiheuttavia epäpuhtauksia, ovat luoneet vahvan kysynnän. vahvemmille materiaaleille, jotka kestävät vetyhaurautta ja SCC:tä. Erittäin karkaistu martensiitti on SSC:tä kestävin rakenne korkeammilla lujuustasoilla, ja 0,75% on Mo-pitoisuus, joka tuottaa optimaalisen myötörajan ja SSC:n kestävyyden yhdistelmän.