Beni tubolari dei paesi petroliferi (OCTG)
Merci tubolari dei paesi petroliferi (OCTG) è una famiglia di prodotti laminati senza saldatura costituiti da tubi di perforazione, rivestimenti e tubazioni sottoposti a condizioni di carico in base alla loro specifica applicazione. (vedere la Figura 1 per uno schema di un pozzo profondo):
IL Tubo di perforazione è un tubo pesante senza saldatura che fa ruotare la punta di perforazione e fa circolare il fluido di perforazione. Segmenti di tubo lunghi 30 piedi (9 m) sono accoppiati con giunti per utensili. Il tubo di perforazione è sottoposto simultaneamente a coppia elevata tramite perforazione, tensione assiale tramite il suo peso morto e pressione interna tramite spurgo del fluido di perforazione. Inoltre, carichi di flessione alternati dovuti a perforazione non verticale o deviata possono essere sovrapposti a questi modelli di carico di base.
Tubo di rivestimento riveste il foro di trivellazione. È soggetto a tensione assiale dal suo peso morto, pressione interna dallo spurgo del fluido e pressione esterna dalle formazioni rocciose circostanti. L'emulsione di petrolio o gas pompato espone in particolare la tubazione alla tensione assiale e alla pressione interna.
Il tubing è un tubo attraverso il quale il petrolio o il gas vengono trasportati dal pozzo. I segmenti del tubing sono generalmente lunghi circa 30 piedi [9 m] e hanno una connessione filettata su ciascuna estremità.
La resistenza alla corrosione in condizioni di servizio acide è una caratteristica fondamentale degli OCTG, in particolare per rivestimenti e tubi.
I processi di produzione tipici degli OCTG includono (tutti gli intervalli dimensionali sono approssimativi)
Processi di laminazione continua a mandrino e a banco a spinta per dimensioni comprese tra 21 e 178 mm di diametro esterno.
Mulino a tappi per dimensioni comprese tra 140 e 406 mm OD.
Foratura a rulli incrociati e rullatura a passo pellegrino per dimensioni comprese tra 250 e 660 mm di diametro esterno.
Questi processi in genere non consentono la lavorazione termomeccanica consueta per i prodotti in strisce e piastre utilizzati per il tubo saldato. Pertanto, il tubo senza saldatura ad alta resistenza deve essere prodotto aumentando il contenuto di lega in combinazione con un trattamento termico idoneo, come tempra e rinvenimento.
Figura 1. Schema di un completamento profondo e fiorente
Soddisfare il requisito fondamentale di una microstruttura completamente martensitica, anche con un grande spessore della parete del tubo, richiede una buona temprabilità. Cr e Mn sono i principali elementi di lega che producono una buona temprabilità nell'acciaio convenzionale trattabile termicamente. Tuttavia, il requisito di una buona resistenza alla criccatura da stress da solfuro (SSC) ne limita l'uso. Mn tende a separarsi durante la colata continua e può formare grandi inclusioni di MnS che riducono la resistenza alla criccatura indotta da idrogeno (HIC). Livelli più elevati di Cr possono portare alla formazione di precipitati di Cr7C3 con morfologia a forma di piastra grossolana, che agiscono come collettori di idrogeno e iniziatori di cricche. La lega con molibdeno può superare i limiti della lega Mn e Cr. Mo è un indurente molto più forte di Mn e Cr, quindi può recuperare rapidamente l'effetto di una quantità ridotta di questi elementi.
Tradizionalmente, i gradi OCTG erano acciai al carbonio-manganese (fino al livello di resistenza di 55 ksi) o gradi contenenti Mo fino a 0,4% Mo. Negli ultimi anni, la perforazione di pozzi profondi e i bacini contenenti contaminanti che causano attacchi corrosivi hanno creato una forte domanda di materiali ad alta resistenza resistenti all'infragilimento da idrogeno e SCC. La martensite altamente temprata è la struttura più resistente a SSC a livelli di resistenza più elevati e una concentrazione di Mo pari a 0,75% produce la combinazione ottimale di limite di snervamento e resistenza a SSC.
