Penyelesaian Sumur: Urutan Penerapan dan Pemasangan OCTG pada Sumur Minyak dan Gas

Perkenalan

Eksplorasi dan produksi minyak dan gas melibatkan peralatan dan proses yang kompleks. Di antaranya, pemilihan dan penggunaan peralatan tubular yang tepat—pipa bor, kerah bor, mata bor, casing, tubing, batang penghisap, dan pipa saluran—sangat penting untuk efisiensi dan keselamatan operasi pengeboran. Blog ini bertujuan untuk memberikan gambaran terperinci tentang komponen-komponen ini, ukurannya, dan penggunaan berurutannya dalam sumur minyak dan gas.

1. Ukuran Pipa Bor, Kerah Bor, dan Mata Bor

Pipa Bor adalah tulang punggung operasi pengeboran, mentransmisikan daya dari permukaan ke mata bor sambil mensirkulasikan cairan pengeboran. Ukuran umum meliputi:

  • 3 1/2 inci (88,9 mm)
  • 4 inci (101,6mm)
  • 4 1/2 inci (114,3 mm)
  • 5 inci (127mm)
  • 5 1/2 inci (139,7 mm)

Kerah Bor menambah bobot pada mata bor, memastikannya menembus batu secara efektif. Ukuran umumnya adalah:

  • 3 1/8 inci (79,4mm)
  • 4 3/4 inci (120,7 mm)
  • 6 1/4 inci (158,8 mm)
  • 8 inci (203,2 mm)

Mata bor dirancang untuk menghancurkan dan memotong formasi batuan. Ukurannya sangat bervariasi, bergantung pada diameter lubang bor yang dibutuhkan:

  • 3 7/8 inci (98,4 mm) hingga 26 inci (660,4 mm)

2. Ukuran Casing dan Tubing

Pipa Casing menstabilkan lubang bor, mencegah keruntuhan, dan mengisolasi berbagai formasi geologi. Pemasangannya bertahap, dengan setiap senar berdiameter lebih besar daripada senar di dalamnya:

  • Permukaan Casing: 13 3/8 inci (339,7 mm) atau 16 inci (406,4 mm)
  • Casing Menengah: 9 5/8 inci (244,5 mm) atau 10 3/4 inci (273,1 mm)
  • Casing Produksi: 7 inci (177,8 mm) atau 5 1/2 inci (139,7 mm)

Tabung Minyak dimasukkan ke dalam casing untuk mengangkut minyak dan gas ke permukaan. Ukuran tabung yang umum meliputi:

  • 1,050 inci (26,7 mm)
  • 1,315 inci (33,4 mm)
  • 1,660 inci (42,2 mm)
  • 1,900 inci (48,3 mm)
  • 2 3/8 inci (60,3 mm)
  • 2 7/8 inci (73,0 mm)
  • 3 1/2 inci (88,9 mm)
  • 4 inci (101,6mm)

3. Ukuran Batang Pengisap dan Tabung

Batang Pengisap sambungkan unit pemompaan permukaan ke pompa lubang bawah, sehingga memungkinkan pengangkatan cairan dari sumur. Mereka dipilih berdasarkan ukuran tabung:

  • Untuk 2 pipa 3/8 inci: 5/8 inci (15,9 mm), 3/4 inci (19,1 mm), atau 7/8 inci (22,2 mm)
  • Untuk pipa 2 7/8 inci: 3/4 inci (19,1 mm), 7/8 inci (22,2 mm), atau 1 inci (25,4 mm)

4. Ukuran Pipa Saluran

Pipa Saluran mengangkut hidrokarbon yang dihasilkan dari kepala sumur ke fasilitas pemrosesan atau jaringan pipa. Mereka dipilih berdasarkan volume produksi:

  • Bidang Kecil: 2 inci (60,3 mm), 4 inci (114,3 mm)
  • Bidang Sedang: 6 inci (168,3 mm), 8 inci (219,1 mm)
  • Bidang Besar: 10 inci (273,1 mm), 12 inci (323,9 mm), 16 inci (406,4 mm)

Penggunaan Tubular Secara Berurutan di Sumur Minyak dan Gas

1. Tahap Pengeboran

  • Operasi pengeboran dimulai dengan mata bor menerobos formasi geologi.
  • Bor pipa menyalurkan tenaga putar dan cairan pengeboran ke mata bor.
  • Kerah bor menambah bobot pada mata bor, memastikannya menembus secara efektif.

2. Tahap Casing

  • Setelah mencapai kedalaman tertentu, selubung dipasang untuk melindungi lubang bor dan mengisolasi formasi yang berbeda.
  • String casing permukaan, perantara, dan produksi dijalankan secara berurutan seiring berlangsungnya pengeboran.

3. Tahap Penyelesaian dan Produksi

  • tabung dipasang di dalam casing produksi untuk memfasilitasi aliran hidrokarbon ke permukaan.
  • Batang pengisap digunakan di sumur dengan sistem pengangkatan buatan, menghubungkan pompa lubang bawah ke unit permukaan.

4. Tahap Transportasi Permukaan

  • Pipa saluran mengangkut minyak dan gas yang diproduksi dari kepala sumur ke fasilitas pemrosesan atau jaringan pipa utama.

Kesimpulan

Memahami peran, ukuran, dan penggunaan berurutan dari barang-barang berbentuk tabung ini sangat penting untuk operasi minyak dan gas yang efisien dan aman. Pemilihan dan penanganan pipa bor, kerah bor, mata bor, casing, tubing, batang penghisap, dan pipa saluran yang tepat memastikan integritas struktural sumur dan mengoptimalkan kinerja produksi.

Dengan mengintegrasikan komponen-komponen ini secara efektif, industri minyak dan gas dapat terus memenuhi kebutuhan energi dunia sambil mempertahankan standar keselamatan dan efisiensi operasional yang tinggi.

13Cr vs Super 13Cr: Analisis Perbandingan

Dalam lanskap industri minyak dan gas yang penuh tantangan, pemilihan material sangat penting untuk memastikan umur panjang dan efisiensi operasi. Di antara sekian banyak bahan yang tersedia, baja tahan karat 13Cr dan Super 13Cr menonjol karena sifatnya yang luar biasa dan kesesuaiannya dalam lingkungan yang menuntut. Bahan-bahan ini telah merevolusi industri, memberikan ketahanan luar biasa terhadap korosi dan kinerja mekanis yang kuat. Mari selidiki atribut unik dan aplikasi baja tahan karat 13Cr dan Super 13Cr.

Pengertian Baja Tahan Karat 13Cr

Baja tahan karat 13Cr, paduan martensit yang mengandung sekitar kromium 13%, telah menjadi bahan pokok di sektor minyak dan gas. Komposisinya biasanya mencakup sejumlah kecil karbon, mangan, silikon, fosfor, belerang, dan molibdenum, sehingga menghasilkan keseimbangan antara kinerja dan biaya.

Sifat Kritis 13Cr:

  • Tahan korosi: 13Cr menawarkan ketahanan yang baik terhadap korosi, terutama di lingkungan yang mengandung CO2. Hal ini membuatnya ideal untuk digunakan dalam pipa dan casing bawah tanah, di mana paparan terhadap unsur korosif diperkirakan terjadi.
  • Kekuatan Mekanik: Dengan kekuatan mekanik sedang, 13Cr memberikan daya tahan yang diperlukan untuk berbagai aplikasi.
  • Ketangguhan dan Kekerasan: Material tersebut menunjukkan ketangguhan dan kekerasan yang baik, penting untuk menahan tekanan mekanis yang dihadapi dalam proses pengeboran dan ekstraksi.
  • Kemampuan las: 13Cr dikenal karena kemampuan lasnya yang cukup baik, sehingga memudahkan penggunaannya dalam berbagai aplikasi tanpa komplikasi berarti selama fabrikasi.

Aplikasi dalam Minyak dan Gas: Baja tahan karat 13Cr banyak digunakan dalam konstruksi pipa, casing, dan komponen lain yang terpapar lingkungan korosif ringan. Sifatnya yang seimbang menjadikannya pilihan yang andal untuk memastikan integritas dan efisiensi operasi minyak dan gas.

Memperkenalkan Super 13Cr: Paduan yang Ditingkatkan

Super 13Cr memanfaatkan 13Cr selangkah lebih maju dengan memasukkan unsur paduan tambahan seperti nikel dan molibdenum. Hal ini meningkatkan sifat, sehingga cocok untuk lingkungan korosif yang lebih agresif.

Sifat Kritis Super 13Cr:

  • Ketahanan Korosi yang Unggul: Super 13Cr menawarkan ketahanan korosi yang lebih baik dibandingkan dengan 13Cr standar, terutama di lingkungan dengan kadar CO2 yang lebih tinggi dan keberadaan H2S. Hal ini menjadikannya pilihan yang sangat baik untuk kondisi yang lebih menantang.
  • Kekuatan Mekanik Lebih Tinggi: Paduan tersebut memiliki kekuatan mekanis yang lebih tinggi, memastikannya dapat menahan tekanan dan tegangan yang lebih besar.
  • Peningkatan Ketangguhan dan Kekerasan: Dengan ketangguhan dan kekerasan yang lebih baik, Super 13Cr memberikan peningkatan daya tahan dan umur panjang dalam aplikasi yang menuntut.
  • Peningkatan Kemampuan Las:Komposisi Super 13Cr yang ditingkatkan menghasilkan kemampuan las yang lebih baik, sehingga memudahkan penggunaannya dalam proses fabrikasi yang rumit.

Aplikasi dalam Minyak dan Gas: Super 13Cr dirancang khusus untuk digunakan di lingkungan korosif yang lebih agresif, seperti lingkungan dengan kadar CO2 yang lebih tinggi dan keberadaan H2S. Sifat-sifatnya yang unggul sangat ideal untuk pipa bawah tanah, casing, dan komponen penting lainnya di ladang minyak dan gas yang menantang.

Memilih Paduan yang Tepat untuk Kebutuhan Anda

Pilihan antara baja tahan karat 13Cr dan Super 13Cr pada akhirnya bergantung pada kondisi lingkungan dan persyaratan kinerja spesifik operasi minyak dan gas Anda. Sementara 13Cr memberikan solusi hemat biaya dengan ketahanan korosi dan sifat mekanis yang baik, Super 13Cr menawarkan kinerja yang lebih baik untuk lingkungan yang lebih menantang.

Pertimbangan Utama:

  • Keadaan lingkungan: Menilai CO2, H2S, dan unsur korosif lainnya di lingkungan operasi.
  • Persyaratan Kinerja: Menentukan kekuatan mekanik, ketangguhan, dan kekerasan yang diperlukan untuk aplikasi spesifik.
  • Biaya vs. Manfaat: Bandingkan biaya bahan dengan manfaat sifat yang ditingkatkan dan masa pakai yang lebih lama.

Kesimpulan

Dalam industri minyak dan gas yang terus berkembang, pemilihan material seperti baja tahan karat 13Cr dan Super 13Cr sangat penting untuk memastikan keandalan, efisiensi, dan keselamatan operasi. Memahami sifat dan aplikasi unik dari paduan ini memungkinkan para profesional industri untuk membuat keputusan yang tepat, yang pada akhirnya berkontribusi pada keberhasilan dan keberlanjutan proyek mereka. Baik itu kinerja 13Cr yang seimbang atau atribut Super 13Cr yang unggul, material ini terus memainkan peran penting dalam memajukan kemampuan sektor minyak dan gas.

Barang Tubular Negara Minyak (OCTG)

Barang tubular negara minyak (OCTG) adalah keluarga produk gulungan tanpa sambungan yang terdiri dari pipa bor, casing, dan tabung yang dikenakan kondisi pembebanan sesuai dengan aplikasi spesifiknya. (lihat Gambar 1 untuk skema sumur dalam):

Itu Pipa Bor adalah tabung berat tanpa sambungan yang memutar mata bor dan mengalirkan cairan pengeboran. Segmen pipa sepanjang 30 kaki (9 m) disambungkan dengan sambungan alat. Pipa bor secara bersamaan mengalami torsi tinggi akibat pengeboran, tegangan aksial akibat berat mati, dan tekanan internal akibat pembersihan cairan pengeboran. Selain itu, beban tekukan bergantian akibat pengeboran non-vertikal atau yang dibelokkan dapat ditumpangkan pada pola beban dasar ini.
Pipa selubung melapisi lubang bor. Pipa ini mengalami tegangan aksial dari berat matinya, tekanan internal dari pembersihan cairan, dan tekanan eksternal dari formasi batuan di sekitarnya. Emulsi minyak atau gas yang dipompa khususnya memaparkan pipa pada tegangan aksial dan tekanan internal.
Pipa adalah alat yang digunakan untuk mengalirkan minyak atau gas dari lubang sumur. Segmen pipa umumnya berukuran panjang sekitar 30 kaki [9 m] dan memiliki sambungan berulir di setiap ujungnya.

Ketahanan korosi dalam kondisi layanan asam merupakan karakteristik OCTG yang penting, terutama untuk casing dan tabung.

Proses manufaktur OCTG yang umum meliputi (semua rentang dimensi merupakan perkiraan)

Proses penggulungan mandrel berkelanjutan dan bangku dorong untuk ukuran antara 21 dan 178 mm OD.
Plug mill rolling untuk ukuran OD antara 140 dan 406 mm.
Penindikan cross-roll dan pilger rolling untuk ukuran OD antara 250 dan 660 mm.
Proses ini biasanya tidak memungkinkan pemrosesan termomekanis yang lazim untuk produk strip dan pelat yang digunakan untuk pipa las. Oleh karena itu, pipa tanpa sambungan berkekuatan tinggi harus diproduksi dengan meningkatkan kandungan paduan dalam kombinasi dengan perlakuan panas yang sesuai, seperti pendinginan dan tempering.

Gambar 1. Skema penyelesaian yang berkembang pesat

Memenuhi persyaratan mendasar dari mikrostruktur martensit penuh, bahkan pada ketebalan dinding pipa yang besar, memerlukan pengerasan yang baik. Cr dan Mn adalah elemen paduan utama yang menghasilkan pengerasan yang baik dalam baja yang dapat diolah dengan panas konvensional. Namun, persyaratan untuk ketahanan retak tegangan sulfida (SSC) yang baik membatasi penggunaannya. Mn cenderung terpisah selama pengecoran kontinyu dan dapat membentuk inklusi MnS besar yang mengurangi ketahanan retak yang disebabkan hidrogen (HIC). Kadar Cr yang lebih tinggi dapat menyebabkan pembentukan presipitat Cr7C3 dengan morfologi berbentuk pelat kasar, yang bertindak sebagai pengumpul hidrogen dan inisiator retak. Paduan dengan Molibdenum dapat mengatasi keterbatasan paduan Mn dan Cr. Mo adalah pengeras yang jauh lebih kuat daripada Mn dan Cr, sehingga dapat dengan cepat memulihkan efek dari jumlah elemen yang berkurang ini.

Secara tradisional, mutu OCTG adalah baja karbon-mangan (hingga tingkat kekuatan 55-ksi) atau mutu yang mengandung Mo hingga 0,4% Mo. Dalam beberapa tahun terakhir, pengeboran sumur dalam dan reservoir yang mengandung kontaminan yang menyebabkan serangan korosif telah menciptakan permintaan yang kuat untuk material berkekuatan lebih tinggi yang tahan terhadap kerapuhan hidrogen dan SCC. Martensit yang ditempa tinggi adalah struktur yang paling tahan terhadap SSC pada tingkat kekuatan yang lebih tinggi, dan konsentrasi 0,75% Mo menghasilkan kombinasi optimal antara kekuatan luluh dan ketahanan SSC.

Sesuatu yang Perlu Anda Ketahui: Finishing Wajah Flange

Itu Kode ASME B16.5 mensyaratkan bahwa permukaan flensa (wajah terangkat dan wajah datar) memiliki kekasaran tertentu untuk memastikan bahwa permukaan ini kompatibel dengan paking dan memberikan segel berkualitas tinggi.

Hasil akhir bergerigi, baik konsentris atau spiral, diperlukan dengan 30 hingga 55 alur per inci dan kekasaran yang dihasilkan antara 125 dan 500 mikro inci. Hal ini memungkinkan berbagai tingkat penyelesaian permukaan disediakan oleh produsen flensa untuk permukaan kontak paking flensa logam.

Selesai muka flensa

Selesai Bergerigi

Stok Selesai
Yang paling banyak digunakan dari semua pelapis permukaan flensa, karena secara praktis, cocok untuk semua kondisi servis biasa. Di bawah kompresi, permukaan lembut dari paking akan tertanam ke dalam lapisan ini, yang membantu menciptakan segel dan tingkat gesekan yang tinggi dihasilkan antara permukaan kawin.

Penyelesaian untuk flensa ini dihasilkan oleh alat berhidung bulat berradius 1,6 mm dengan laju pengumpanan 0,8 mm per putaran hingga 12 inci. Untuk ukuran 14 inci dan lebih besar, finishing dibuat dengan alat berhidung bulat 3,2 mm dengan pemakanan 1,2 mm per putaran.

Selesai muka flensa - Stok SelesaiSelesai muka flensa - Stok Selesai

Spiral Bergerigi
Ini juga merupakan alur spiral kontinu atau fonografis, namun berbeda dengan penyelesaian stok karena alur biasanya dibuat menggunakan alat 90° yang menghasilkan geometri “V” dengan gerigi bersudut 45°.

Lapisan muka flensa - Bergerigi Spiral

Bergerigi Konsentris
Seperti namanya, hasil akhir ini terdiri dari alur konsentris. Alat 90° digunakan dan gerigi ditempatkan secara merata di seluruh wajah.

Lapisan muka flensa - Bergerigi Konsentris

Akhir yang mulus
Hasil akhir ini tidak menunjukkan tanda alat yang terlihat secara visual. Hasil akhir ini biasanya digunakan untuk gasket dengan permukaan logam seperti jaket ganda, baja datar, dan logam bergelombang. Permukaan halus berpasangan untuk membuat segel dan bergantung pada kerataan permukaan yang berlawanan untuk menghasilkan segel. Hal ini biasanya dicapai dengan membuat permukaan kontak paking dibentuk oleh alur spiral kontinu (kadang-kadang disebut fonografik) yang dihasilkan oleh alat berhidung bulat berradius 0,8 mm pada laju pengumpanan 0,3 mm per putaran dengan kedalaman 0,05 mm. Hal ini akan menghasilkan kekasaran antara Ra 3,2 dan 6,3 mikrometer (125 – 250 mikro inci).

Selesai muka flensa - Selesai Halus

AKHIR YANG MULUS

Apakah cocok untuk gasket spiral dan gasket non-logam? Untuk aplikasi apa jenis ini?

Flensa dengan finishing halus lebih umum digunakan untuk pipa bertekanan rendah dan/atau berdiameter besar dan terutama ditujukan untuk digunakan dengan logam padat atau gasket luka spiral.

Hasil akhir yang halus biasanya terdapat pada mesin atau sambungan flensa selain flensa pipa. Saat bekerja dengan hasil akhir yang halus, penting untuk mempertimbangkan penggunaan paking yang lebih tipis untuk mengurangi efek mulur dan aliran dingin. Namun perlu dicatat bahwa baik paking yang lebih tipis maupun lapisan akhir yang halus, memerlukan gaya tekan yang lebih tinggi (yaitu torsi baut) untuk mencapai seal.

Pemesinan permukaan paking flensa hingga hasil akhir yang halus Ra = 3,2 – 6,3 mikrometer (= 125 – 250 mikroinci AARH)

AARH adalah singkatan Ketinggian kekasaran rata-rata aritmatika. Ini digunakan untuk mengukur kekasaran (agak kehalusan) permukaan. 125 AARH berarti 125 mikro inci akan menjadi rata-rata tinggi naik turunnya permukaan.

63 AARH ditentukan untuk Sambungan Tipe Cincin.

125-250 AARH (disebut penyelesaian halus) ditentukan untuk Gasket Luka Spiral.

250-500 AARH (disebut stock finish) ditentukan untuk gasket lunak seperti NON-Asbestos, lembaran Grafit, Elastomer, dll. Jika kita menggunakan finishing halus untuk gasket lunak, “efek menggigit” yang cukup tidak akan terjadi dan karenanya sambungan mungkin terjadi kebocoran.

Terkadang AARH disebut juga dengan Ra yang merupakan singkatan dari Roughness Average dan artinya sama.

Pipa Seamless API 5L Gr.B dengan Lapisan 3LPE sesuai dengan CAN CSA Z245.21

Pengiriman Pesanan Berhasil Pipa Saluran Berlapis CAN/CSA-Z245.21 3LPE

Seorang pelanggan yang telah kami pantau selama 8 tahun akhirnya memesan. Pesanan tersebut adalah untuk sejumlah NPS berdiameter 3", NPS 4", NPS 6", dan NPS 8", ketebalan SCH40, panjang tunggal 11,8M, dengan lapisan polietilen 3 lapis setebal 2,5 mm untuk perlindungan korosi, yang akan dikubur di dalam tanah untuk transportasi gas alam.

Pipa diproduksi sesuai dengan Pipa API 5L PSL 1 Gr. B tanpa sambungan standar dan lapisan perlindungan korosi diproduksi sesuai dengan BISA/CSA-Z245.21 standar.

Pipa Seamless API 5L Gr.B dengan Lapisan 3LPE sesuai dengan CAN CSA Z245.21

Pipa Seamless API 5L Gr.B dengan Lapisan 3LPE sesuai dengan CAN CSA Z245.21

Bagan Proses Pembuatan Pipa Seamless

Bagan Proses Pembuatan Pipa Seamless

Bagan Proses Pembuatan Pelapis 3LPE

Bagan Proses Pembuatan Pelapis 3LPE

Pipa tanpa sambungan kami digulung di pabrik PQF tercanggih di dunia, yang diproduksi oleh SMS Group di Jerman. Pelapis 3LPE kami diproduksi di lini pelapis tercanggih kami di Tiongkok, yang memastikan bahwa spesifikasi pipa dan pelapis sepenuhnya memenuhi persyaratan pelanggan kami.

Jika Anda memiliki permintaan untuk pipa saluran berlapis 3LPE/3LPP/FBE/LE, jangan ragu untuk menghubungi kami untuk mendapatkan penawaran harga melalui email di [email protected]. Kami akan mengontrol kualitas secara ketat untuk Anda dan memberikan dukungan yang lebih baik dalam hal harga dan layanan!

PTT Thailand – Proyek Dermaga Minyak Kamboja

PTT Thailand – Proyek Dermaga Minyak Kamboja

Proyek: Dermaga Minyak
Lokasi: Kamboja
Durasi: Februari 2021 – Juli 2021

Produk yang Dibutuhkan: Pipa Baja, Fitting Pipa, Flensa Pipa
Spesifikasi: API 5L Gr.B, ASME B16.9, ASME B16.5
Kuantitas: Pipa Baja 75 Ton, Fitting Pipa dan Flensa 130 Buah
Menggunakan: Sistem Pipa Kapal Selam Dermaga Minyak
Spesifikasi Pelapis: Lapisan DIN 30670-2012 3LPE
Menggunakan: Pencegahan korosi air laut dan garam laut serta perpanjangan umur