오일 컨트리 관형 제품(OCTG)
오일 컨트리 관형 제품(OCTG) 드릴 파이프, 케이싱, 튜빙으로 구성된 이음매 없는 압연 제품 계열로, 특정 용도에 따라 하중 조건에 따라 적용됩니다. (심공의 개략도는 그림 1 참조):
그만큼 드릴 파이프 드릴 비트를 회전시키고 드릴링 유체를 순환시키는 무거운 이음매 없는 튜브입니다. 30피트(9m) 길이의 파이프 세그먼트는 도구 조인트와 결합됩니다. 드릴 파이프는 드릴링에 의해 높은 토크, 자체 중량에 의해 축 방향 장력, 드릴링 유체를 퍼징하여 내부 압력을 동시에 받습니다. 또한, 비수직 또는 편향 드릴링으로 인한 교대 굽힘 하중이 이러한 기본 하중 패턴에 중첩될 수 있습니다.
케이싱 파이프 굴착공을 따라 늘어서 있습니다. 자체 중량으로 인한 축 방향 장력, 유체 정화로 인한 내부 압력, 주변 암석 형성으로 인한 외부 압력에 노출됩니다. 펌핑된 오일 또는 가스 에멀전은 특히 케이싱을 축 방향 장력과 내부 압력에 노출시킵니다.
튜빙은 석유나 가스를 시추공에서 운반하는 파이프입니다. 튜빙 세그먼트는 일반적으로 길이가 약 30피트[9m]이고 양쪽 끝에 나사산 연결부가 있습니다.
부식성이 강한 환경에서의 부식 저항성은 OCTG의 중요한 특성이며, 특히 케이싱과 튜빙의 경우에 그렇습니다.
일반적인 OCTG 제조 공정에는 다음이 포함됩니다(모든 치수 범위는 대략적인 수치입니다).
21~178mm OD 크기에 대한 연속 맨드럴 롤링 및 푸시 벤치 공정.
OD 140~406mm 크기의 플러그 밀 압연.
OD 250~660mm 크기의 크로스롤 피어싱 및 필거 롤링.
이러한 공정은 일반적으로 용접 파이프에 사용되는 스트립 및 플레이트 제품에 통상적인 열기계적 가공을 허용하지 않습니다. 따라서 고강도 이음매 없는 파이프는 담금질 및 템퍼링과 같은 적절한 열처리와 함께 합금 함량을 증가시켜 생산해야 합니다.
그림 1. 깊은 번영 완성의 개략도
두꺼운 파이프 벽 두께에서도 완전한 마르텐사이트 미세 구조의 기본 요건을 충족하려면 우수한 경화성이 필요합니다. Cr과 Mn은 기존 열처리 강에서 우수한 경화성을 생성하는 주요 합금 원소입니다. 그러나 우수한 황화물 응력 균열(SSC) 저항성에 대한 요구 사항으로 인해 사용이 제한됩니다. Mn은 연속 주조 중에 분리되는 경향이 있으며 수소 유도 균열(HIC) 저항성을 감소시키는 큰 MnS 내포물을 형성할 수 있습니다. 높은 수준의 Cr은 거친 판 모양의 형태를 가진 Cr7C3 침전물을 형성하여 수소 수집기 및 균열 개시제 역할을 할 수 있습니다. 몰리브덴과 합금화하면 Mn 및 Cr 합금화의 한계를 극복할 수 있습니다. Mo는 Mn 및 Cr보다 훨씬 강한 경화제이므로 이러한 원소의 양이 감소한 효과를 빠르게 회복할 수 있습니다.
전통적으로 OCTG 등급은 탄소-망간강(최대 55ksi 강도 수준) 또는 최대 0.4% Mo의 Mo 함유 등급이었습니다. 최근 몇 년 동안 부식성 공격을 일으키는 오염 물질이 포함된 심공 시추 및 저류층으로 인해 수소 취성 및 SCC에 대한 내성이 강한 고강도 재료에 대한 수요가 크게 증가했습니다. 고온 마르텐사이트는 고강도 수준에서 SSC에 가장 내성이 강한 구조이며, 0.75% Mo 농도는 항복 강도와 SSC 내성의 최적 조합을 생성합니다.
