Berichten

Onderzoek naar de vitale rol van stalen buizen bij olie- en gaswinning

/in /door

Invoering

Stalen buizen zijn cruciaal in de olie- en gasindustrie en bieden ongeëvenaarde duurzaamheid en betrouwbaarheid onder extreme omstandigheden. Deze buizen zijn essentieel voor exploratie en transport en zijn bestand tegen hoge druk, corrosieve omgevingen en extreme temperaturen. Deze pagina onderzoekt de cruciale functies van stalen buizen in de olie- en gasexploratie en beschrijft hun belang voor boren, infrastructuur en veiligheid. Ontdek hoe het selecteren van geschikte stalen buizen de operationele efficiëntie kan verbeteren en kosten kan verlagen in deze veeleisende industrie.

I. Basiskennis van stalen buizen voor de olie- en gasindustrie

1. Terminologie-uitleg

API: Afkorting van Amerikaanse Petroleum Instituut.
OCTG: Afkorting van Olieland buisvormige goederen, inclusief oliebehuizingspijp, olieslang, boorpijp, boorkraag, boorbeitels, zuigstang, jonggewrichten, enz.
Olieslang: Buizen worden in oliebronnen gebruikt voor winning, gaswinning, waterinjectie en zuurfracturering.
Behuizing: Een buis die vanaf het grondoppervlak in een geboord boorgat wordt neergelaten als voering om instorting van de muur te voorkomen.
Boor pijp: Pijp gebruikt voor het boren van boorgaten.
Lijn pijp: Pijp gebruikt om olie of gas te transporteren.
Koppelingen: Cilinders die worden gebruikt om twee pijpen met schroefdraad en interne schroefdraad met elkaar te verbinden.
Koppelingsmateriaal: Pijp gebruikt voor het vervaardigen van koppelingen.
API-threads: Pijpschroefdraden gespecificeerd volgens de API 5B-norm, inclusief ronde schroefdraden voor olieleidingen, korte ronde schroefdraden voor mantels, lange ronde schroefdraden voor mantels, gedeeltelijk trapeziumvormige schroefdraden voor mantels, pijpschroefdraden, enz.
Premium-verbinding: Niet-API-schroefdraad met unieke afdichtingseigenschappen, verbindingseigenschappen en andere eigenschappen.
Storingen: vervorming, breuk, oppervlakteschade en verlies van oorspronkelijke functie onder specifieke gebruiksomstandigheden.
Primaire vormen van falen: verbrijzeling, wegglijden, scheuren, lekken, corrosie, hechting, slijtage, enz.

2. Aardoliegerelateerde normen

API-specificatie 5B, 17e editie – Specificatie voor het draadsnijden, meten en draadinspectie van de schroefdraad van behuizingen, buizen en leidingleidingen
API-specificatie 5L, 46e editie – Specificatie voor leidingpijp
API-specificatie 5CT, 11e editie – Specificatie voor behuizing en buizen
API-specificatie 5DP, 7e editie – Specificatie voor boorpijp
API-specificatie 7-1, 2e editie – Specificatie voor roterende boorsteelelementen
API-specificatie 7-2, 2e editie – Specificatie voor draadsnijden en meten van roterende schroefdraadverbindingen
API-specificatie 11B, 24e editie – Specificatie voor zuigstangen, gepolijste stangen en voeringen, koppelingen, zinkstaven, gepolijste stangklemmen, pakkingbussen en pomp-T-stukken
ISO3183:2019 – Aardolie- en aardgasindustrieën – Stalen buizen voor transportsystemen voor pijpleidingen
ISO11960:2020 – Aardolie- en aardgasindustrieën – Stalen buizen voor gebruik als behuizing of buizen voor putten
NACE MR0175 / ISO 15156:2020 – Aardolie- en aardgasindustrieën – Materialen voor gebruik in H2S-bevattende omgevingen bij de olie- en gasproductie

II. Olieslang

1. Classificatie van olieslangen

Olieslangen worden onderverdeeld in Non-Upsetted Oil Tubing (NU), External Upsetted Oil Tubing (EU) en Integral Joint (IJ) Oil Tubing. NU-olieslangen betekenen dat het uiteinde van de slang een gemiddelde dikte heeft, direct de draad draait en de koppelingen brengt. Upsetted tubing houdt in dat de uiteinden van beide buizen extern Upsetted zijn, vervolgens geschroefd en gekoppeld. Integral Joint tubing betekent dat één uiteinde van de buis Upset is met externe draden en het andere Upset is met interne draden die direct verbonden zijn zonder koppelingen.

2. Functie van olieslangen

① Winning van olie en gas: nadat de olie- en gasbronnen zijn geboord en gecementeerd, worden de buizen in de oliemantel geplaatst om olie en gas uit de grond te halen.
② Waterinjectie: wanneer de druk in het boorgat onvoldoende is, injecteert u water via de slangen in de put.
③ Stoominjectie: Bij het winnen van dikke olie wordt stoom via geïsoleerde olieleidingen in de put gebracht.
④ Verzuring en breukvorming: In de laatste fase van het boren van putten of om de productie van olie- en gasputten te verbeteren, is het noodzakelijk om verzurings- en breukmiddel of uithardingsmateriaal in de olie- en gaslaag in te voeren, en het middel en het uithardingsmateriaal worden door de olieleidingen getransporteerd.

3. Staalkwaliteit van olieslangen

De staalkwaliteiten van oliebuizen zijn H40, J55, N80, L80, C90, T95, P110.
N80 is onderverdeeld in N80-1 en N80Q, de twee hebben dezelfde treksterkte-eigenschappen; de twee verschillen zijn de leveringsstatus en de verschillen in slagvastheid, N80-1 levering in genormaliseerde toestand of wanneer de uiteindelijke walstemperatuur hoger is dan de kritische temperatuur Ar3 en spanningsvermindering na luchtkoeling en kan worden gebruikt om warmwalsen te vinden in plaats van genormaliseerd, slagvastheid en niet-destructief testen zijn niet vereist; N80Q moet worden getemperd (geblust en getemperd) Warmtebehandeling, slagvastheid moet in overeenstemming zijn met de bepalingen van API 5CT en moet niet-destructief testen zijn.
L80 is verdeeld in L80-1, L80-9Cr en L80-13Cr. Hun mechanische eigenschappen en leveringsstatus zijn hetzelfde. Verschillen in gebruik, productiemoeilijkheid en prijs: L80-1 is voor het algemene type, L80-9Cr en L80-13Cr zijn buizen met een hoge corrosiebestendigheid, productiemoeilijkheid en zijn duur en worden meestal gebruikt in putten met zware corrosie.
C90 en T95 zijn onderverdeeld in 1 en 2 typen, namelijk C90-1, C90-2 en T95-1, T95-2.

4. De vaak gebruikte staalsoort, staalnaam en leveringsstatus van de olieslangen

J55 (37Mn5) NU-olieslang: warmgewalst in plaats van genormaliseerd
J55 (37Mn5) EU-olieslang: genormaliseerd over de volledige lengte na verstoring
N80-1 (36Mn2V) NU-olieslang: warmgewalst in plaats van genormaliseerd
N80-1 (36Mn2V) EU-olieslang: volledige lengte genormaliseerd na verstoring
N80-Q (30Mn5) olieslang: 30Mn5, temperering over de volledige lengte
L80-1 (30Mn5) olieslang: 30Mn5, temperering over de volledige lengte
P110 (25CrMnMo) olieslang: 25CrMnMo, temperering over de volledige lengte
J55 (37Mn5) Koppeling: Warmgewalst online Genormaliseerd
N80 (28MnTiB) koppeling: tempereren over de volledige lengte
L80-1 (28MnTiB) Koppeling: gehard over de volledige lengte
P110 (25CrMnMo) koppeling: tempereren over de volledige lengte

III. Behuizing pijp

1. Classificatie en rol van behuizing

De behuizing is de stalen buis die de muur van olie- en gasbronnen ondersteunt. In elke put worden verschillende lagen boorbuis gebruikt, afhankelijk van de verschillende boordieptes en geologische omstandigheden. Cement wordt gebruikt om de behuizing te cementeren nadat deze in de put is neergelaten, en in tegenstelling tot oliepijpen en boorpijpen kan het niet worden hergebruikt en behoort het tot wegwerpbare verbruiksmaterialen. Daarom is het verbruik van behuizingen verantwoordelijk voor meer dan 70 procent van alle oliebronleidingen. De behuizing kan worden verdeeld in geleiderbehuizing, tussenbehuizing, productiebehuizing en voeringbehuizing, afhankelijk van het gebruik ervan, en hun structuren in oliebronnen worden getoond in figuur 1.

①Geleiderbehuizing: Doorgaans wordt gebruik gemaakt van API-kwaliteiten K55, J55 of H40. De geleidermantel stabiliseert de putmond en isoleert ondiepe watervoerende lagen met een diameter die gewoonlijk rond de 20 inch of 16 inch ligt.

②Tussenbehuizing: Tussenbehuizing, vaak gemaakt van API-kwaliteiten K55, N80, L80 of P110, wordt gebruikt om onstabiele formaties en variërende drukzones te isoleren, met typische diameters van 13 3/8 inch, 11 3/4 inch of 9 5/8 inch .

③Productiebehuizing: De productiebehuizing is gemaakt van hoogwaardig staal zoals API-kwaliteiten J55, N80, L80, P110 of Q125 en is ontworpen om productiedruk te weerstaan, gewoonlijk met diameters van 9 5/8 inch, 7 inch of 5 1/2 inch.

④Linerbehuizing: Liners verlengen de boorput in het reservoir met materialen zoals API-klassen L80, N80 of P110, met typische diameters van 7 inch, 5 inch of 4 1/2 inch.

⑤Slangen: Slangen transporteren koolwaterstoffen naar het oppervlak, met behulp van API-kwaliteiten J55, L80 of P110, en zijn verkrijgbaar in diameters van 4 1/2 inch, 3 1/2 inch of 2 7/8 inch.

IV. Boor pijp

1. Classificatie en functie van buizen voor boorgereedschap

De vierkante boorbuis, boorbuis, verzwaarde boorbuis en boorkraag in boorgereedschappen vormen de boorbuis. De boorbuis is het kernboorgereedschap dat de boor van de grond naar de bodem van de put drijft, en het is ook een kanaal van de grond naar de bodem van de put. Het heeft drie hoofdrollen:

① Om koppel over te brengen om de boor aan te drijven om te boren;

② Vertrouwen op zijn gewicht op de boor om de druk van de rots op de bodem van de put te breken;

③ Om wasvloeistof te transporteren, dat wil zeggen door modder door de grond te boren via de hogedrukmodderpompen, boorkolom in de boorgatstroom naar de bodem van de put om het steenafval weg te spoelen en de boor af te koelen, en het steenafval te dragen door het buitenoppervlak van de kolom en de wand van de put tussen de ring om terug te keren naar de grond, om het doel van het boren van de put te bereiken.

De boorbuis wordt gebruikt in het boorproces om een verscheidenheid aan complexe wisselende belastingen te weerstaan, zoals trek-, druk-, torsie-, buig- en andere spanningen. Het binnenoppervlak is ook onderhevig aan hogedruk modderschuring en corrosie.
(1) Vierkante boorpijp: Vierkante boorpijpen zijn er in twee typen: vierhoekig en zeshoekig. In de Chinese petroleumboorpijp gebruikt elke set boorkolommen meestal een vierhoekige boorpijp. De specificaties zijn 63,5 mm (2-1/2 inch), 88,9 mm (3-1/2 inch), 107,95 mm (4-1/4 inch), 133,35 mm (5-1/4 inch), 152,4 mm (6 inch), enzovoort. De gebruikte lengte is meestal 1214,5 m.
(2) Boorpijp: De boorstang is het primaire gereedschap voor het boren van putten, verbonden met het onderste uiteinde van de vierkante boorstang, en naarmate de boorput dieper wordt, blijft de boorstang de boorkolom één voor één verlengen. De specificaties van de boorstang zijn: 60,3 mm (2-3/8 inch), 73,03 mm (2-7/8 inch), 88,9 mm (3-1/2 inch), 114,3 mm (4-1/2 inch), 127 mm (5 inch), 139,7 mm (5-1/2 inch) enzovoort.
(3) Zware boorpijp: Een verzwaarde boorpijp is een overgangsgereedschap dat de boorpijp en de boorkraag verbindt, waardoor de krachttoestand van de boorpijp kan worden verbeterd en de druk op de boor kan worden verhoogd. De belangrijkste specificaties van de verzwaarde boorpijp zijn 88,9 mm (3-1/2 inch) en 127 mm (5 inch).
(4) Boorkraag: De boorkraag is verbonden met het onderste deel van de boorbuis, wat een speciale dikwandige buis is met een hoge stijfheid. Het oefent druk uit op de boor om de rots te breken en speelt een leidende rol bij het boren van een rechte put. De algemene specificaties van boorkragen zijn 158,75 mm (6-1/4 inch), 177,85 mm (7 inch), 203,2 mm (8 inch), 228,6 mm (9 inch), enzovoort.

V. Lijnpijp

1. Classificatie van leidingpijpen

De lijnpijp wordt gebruikt in de olie- en gasindustrie om olie, geraffineerde olie, aardgas en waterleidingen te transporteren met de afkorting van stalen pijp. Het transporteren van olie- en gasleidingen is onderverdeeld in hoofd-, zij- en stedelijke pijpleidingnetwerkleidingen. Drie soorten hoofdleidingtransmissie hebben de gebruikelijke specificaties van ∅406 ~ 1219 mm, een wanddikte van 10 ~ 25 mm, staalsoort X42 ~ X80; zijleidingpijpleidingen en stedelijke pijpleidingnetwerkleidingen hebben meestal specificaties voor ∅114 ~ 700 mm, de wanddikte van 6 ~ 20 mm, de staalsoort voor de X42 ~ X80. De staalsoort is X42 ～ X80. Lijnpijp is verkrijgbaar in gelaste en naadloze typen. Gelaste lijnpijp wordt meer gebruikt dan naadloze lijnpijp.

2. Standaard van lijnpijp

API Spec 5L – Specificatie voor lijnpijp
ISO 3183 – Petroleum- en aardgasindustrie – Stalen buizen voor transportsystemen voor pijpleidingen

3. PSL1 en PSL2

PSL is de afkorting voor productspecificatieniveau. Het specificatieniveau van het product van de leidingpijp is verdeeld in PSL 1 en PSL 2, en het kwaliteitsniveau is verdeeld in PSL 1 en PSL 2. PSL 2 is hoger dan PSL 1; de twee specificatieniveaus hebben niet alleen verschillende testvereisten, maar de chemische samenstelling en mechanische eigenschappen zijn verschillend, dus volgens de API 5L-order moeten de voorwaarden van het contract, naast het specificeren van de specificaties, staalsoort en andere algemene indicatoren, ook het productspecificatieniveau aangeven, dat wil zeggen PSL 1 of PSL 2. PSL 2 in de chemische samenstelling, treksterkte, slagkracht, niet-destructief testen en andere indicatoren zijn strenger dan PSL 1.

4. Lijnpijp Staalkwaliteit, chemische samenstelling en mechanische eigenschappen

Staalsoorten voor leidingbuizen van laag naar hoog worden onderverdeeld in A25, A, B, X42, X46, X52, X60, X65, X70 en X80. Voor gedetailleerde chemische samenstelling en mechanische eigenschappen, raadpleeg de API 5L-specificatie, 46e editie.

5. Hydrostatische test en niet-destructieve onderzoeksvereisten voor leidingpijpen

De leiding moet tak voor tak worden getest met een hydraulische test, en de norm staat geen niet-destructieve generatie van hydraulische druk toe, wat ook een groot verschil is tussen de API-norm en onze normen. PSL 1 vereist geen niet-destructieve tests; PSL 2 moet tak voor tak niet-destructief testen.

VI. Premium-verbindingen

1. Introductie van Premium-verbindingen

Premium Connection is een pijpdraad met een unieke structuur die verschilt van de API-draad. Hoewel de bestaande API-schroefdraadoliemantel veel wordt gebruikt bij de exploitatie van olieputten, worden de tekortkomingen ervan duidelijk getoond in de unieke omgeving van sommige olievelden: de API ronde schroefdraadpijpkolom, hoewel de afdichtingsprestaties beter zijn, is de trekkracht die door het schroefdraaddeel wordt gedragen slechts gelijk aan 60% tot 80% van de sterkte van het pijplichaam, en kan daarom niet worden gebruikt bij de exploitatie van diepe putten; de API voorgespannen trapeziumvormige schroefdraadpijpkolom, hoewel de trekkracht veel hoger is dan die van de API ronde schroefdraadverbinding, is de afdichtingsprestatie niet zo goed. Hoewel de trekkracht van de kolom veel hoger is dan die van de API ronde schroefdraadverbinding, is de afdichtingsprestatie niet erg goed, dus kan deze niet worden gebruikt bij de exploitatie van hogedrukgasputten; Bovendien kan het schroefdraadvet alleen zijn rol spelen in een omgeving met een temperatuur lager dan 95℃ en kan het daarom niet worden gebruikt bij de exploitatie van hogetemperatuurputten.

Vergeleken met de API-ronde draad en de gedeeltelijke trapeziumdraadverbinding heeft de premiumverbinding baanbrekende vooruitgang geboekt op de volgende aspecten:

(1) Goede afdichting, door de elasticiteit en het ontwerp van de metalen afdichtingsstructuur, maakt de gasafdichting van de verbinding bestand tegen het bereiken van de limiet van het buislichaam binnen de vloeidruk;

(2) Hoge sterkte van de verbinding, verbonden met een speciale gespverbinding van het olieomhulsel, de verbindingssterkte bereikt of overtreft de sterkte van het buislichaam, om het probleem van slippen fundamenteel op te lossen;

(3) Door de materiaalselectie en de verbetering van het oppervlaktebehandelingsproces werd in principe het probleem van het vastzitten van de draad opgelost;

(4) Door de optimalisatie van de constructie, zodat de gezamenlijke spanningsverdeling redelijker is en bevorderlijker voor de weerstand tegen spanningscorrosie;

(5) Door de schouderstructuur van het redelijke ontwerp, zodat de bediening van de gesp op de bediening beter toegankelijk is.

De olie- en gasindustrie kan bogen op meer dan 100 gepatenteerde premiumverbindingen, die een aanzienlijke vooruitgang in pijptechnologie vertegenwoordigen. Deze gespecialiseerde draadontwerpen bieden superieure afdichtingsmogelijkheden, verhoogde verbindingssterkte en verbeterde weerstand tegen omgevingsstress. Door uitdagingen zoals hoge druk, corrosieve omgevingen en extreme temperaturen aan te pakken, zorgen deze innovaties voor uitstekende betrouwbaarheid en efficiëntie in olie-gezonde operaties wereldwijd. Continue research en ontwikkeling in premiumverbindingen benadrukken hun cruciale rol in het ondersteunen van veiligere en productievere boorpraktijken, wat een voortdurende toewijding aan technologische excellentie in de energiesector weerspiegelt.

VAM®-verbinding: VAM®-verbindingen staan bekend om hun robuuste prestaties in uitdagende omgevingen en zijn voorzien van geavanceerde metaal-op-metaal afdichtingstechnologie en hoge koppelmogelijkheden, waardoor betrouwbare werking in diepe putten en hogedrukreservoirs wordt gegarandeerd.

TenarisHydril Wedge-serie: Deze serie biedt een reeks verbindingen zoals Blue®, Dopeless® en Wedge 521®, bekend om hun uitzonderlijke gasdichte afdichting en weerstand tegen compressie- en trekkrachten, waardoor de operationele veiligheid en efficiëntie worden verbeterd.

TSH® Blauw: TSH® Blue-verbindingen zijn ontworpen door Tenaris en maken gebruik van een gepatenteerd ontwerp met dubbele schouder en een hoogwaardig draadprofiel, dat uitstekende weerstand tegen vermoeidheid en gemakkelijke montage biedt bij kritische boortoepassingen.

Grant Prideco™ XT®-verbinding: De door NOV ontwikkelde XT®-verbindingen zijn voorzien van een unieke metaal-op-metaalafdichting en een robuuste schroefdraadvorm. Hierdoor is er sprake van een superieure koppelcapaciteit en weerstand tegen vreten, waardoor de levensduur van de verbinding wordt verlengd.

Jacht Seal-Lock®-verbinding: Met een metaal-op-metaal afdichting en een uniek draadprofiel staat de Seal-Lock®-verbinding van Hunting bekend om zijn superieure drukweerstand en betrouwbaarheid bij zowel onshore als offshore booroperaties.

Conclusie

Concluderend omvat het ingewikkelde netwerk van stalen buizen dat cruciaal is voor de olie- en gasindustrie een breed scala aan gespecialiseerde apparatuur die is ontworpen om zware omstandigheden en complexe operationele eisen te weerstaan. Van de fundamentele omhulselbuizen die gezonde wanden ondersteunen en beschermen tot de veelzijdige buizen die worden gebruikt in extractie- en injectieprocessen, elk type buis dient een specifiek doel bij het verkennen, produceren en transporteren van koolwaterstoffen. Standaarden zoals API-specificaties zorgen voor uniformiteit en kwaliteit in deze buizen, terwijl innovaties zoals premiumverbindingen de prestaties verbeteren in uitdagende omstandigheden. Naarmate de technologie evolueert, evolueren deze kritieke componenten, wat de efficiëntie en betrouwbaarheid van wereldwijde energieactiviteiten bevordert. Inzicht in deze buizen en hun specificaties onderstreept hun onmisbare rol in de infrastructuur van de moderne energiesector.

Specificaties en gebruik van API 5CT-petroleumbuizen met de staalsoorten J55 K55 N80 L80 C90 P110

Specificaties en toepassingen van API 5CT olieslangen

/in /door

In de olie- en gasindustrie speelt API 5CT-olieslang een cruciale rol in het productieproces, waarbij olie en gas van het reservoir naar de oppervlakte worden getransporteerd. De slang moet bestand zijn tegen extreme downhole-omstandigheden, waaronder hoge druk, temperatuur en corrosieve omgevingen, waardoor de selectie van materialen en specificaties van vitaal belang is voor het succes van elke operatie. API 5CT is de wereldwijd erkende standaard voor olieslangen en biedt richtlijnen voor afmetingen, materialen en prestatiekenmerken.

In deze blog bespreken we de belangrijkste specificaties, classificaties en toepassingen van API 5CT-olieleidingen. We richten ons hierbij op het bieden van waardevolle inzichten voor technici en operators die weloverwogen beslissingen moeten nemen tijdens booroperaties.

1. Inleiding tot API 5CT-olieleidingen

API5CT is de specificatie van het American Petroleum Institute voor casings en buizen die worden gebruikt bij de productie van olie en gas. Het definieert de technische vereisten voor naadloze en gelaste stalen buizen, en garandeert kwaliteit en betrouwbaarheid voor zowel onshore als offshore toepassingen. De buizen zijn ontworpen om in de boorgatbehuizing te passen, waardoor koolwaterstoffen veilig kunnen worden gewonnen en de integriteit van de put behouden blijft.

API 5CT specificeert een verscheidenheid aan staalsoorten, afmetingen en schroefdraadverbindingen om te voldoen aan verschillende putomstandigheden. Buizen moeten bestand zijn tegen verschillende mechanische belastingen, chemische corrosie en temperatuurschommelingen die tijdens de productie optreden.

2. Belangrijkste specificaties van API 5CT-olieleidingen

API 5CT-slangen worden gecategoriseerd op basis van een reeks specificaties om ervoor te zorgen dat ze bestand zijn tegen de omstandigheden waaraan ze tijdens de productie worden blootgesteld.

2.1. Staalsoorten

De materiaalsamenstelling van API 5CT-buizen is ingedeeld in verschillende staalsoorten, die elk zijn ontworpen voor specifieke operationele vereisten. Deze soorten zijn gegroepeerd op basis van hun vloeigrens en chemische samenstelling.

  • H40, J55 en K55:Deze staalsoorten van lagere kwaliteit worden doorgaans gebruikt in ondiepe putten waar de druk en de mechanische belasting matig zijn.
  • N80 en L80: Middelsterke soorten die worden gebruikt in diepere putten met hogere druk- en temperatuuromstandigheden.
  • P110 en Q125: Hoogwaardige buiskwaliteiten voor extreem diepe en hogedrukputten, inclusief putten met hoge temperaturen of hoge CO2- en H2S-concentraties.

2.2. Dimensies

API 5CT definieert buisafmetingen op basis van de volgende factoren:

  • Buitendiameter (OD): Varieert van 1,050 inch tot 4,500 inch.
  • Wanddikte:De dikte varieert afhankelijk van de staalsoort en de drukvereisten van de put.
  • Lengte: API 5CT-slangen zijn verkrijgbaar in standaardlengtes, geclassificeerd als bereik 1 (16–25 ft), bereik 2 (25–34 ft) en bereik 3 (34–48 ft), waardoor operators de juiste lengte voor hun putontwerpen kunnen selecteren.

2.3. Draadtypen

Slangen worden verbonden met behulp van schroefdraad om een lekvrije en veilige verbinding te garanderen. API 5CT specificeert verschillende schroefdraadtypen voor verschillende toepassingen:

  • NU (Niet-verrast): Dit type schroefdraad is ontworpen voor eenvoudige aansluiting en ontkoppeling, waardoor het geschikt is voor omgevingen waar frequent onderhoud of veranderingen vereist zijn. De NU-schroefdraden hebben geen schouder, waardoor een rechte verbinding mogelijk is.
  • EU (externe verstoring): Dit type schroefdraad heeft een opstaande rand op de buitendiameter, wat zorgt voor meer sterkte en het geschikt maakt voor toepassingen met hogere druk. De EU-aansluiting wordt vaak gebruikt in diepe putten waar extra draagvermogen nodig is.
  • IJ (Integrale Verbinding): Dit is een type verbinding waarbij de draad deel uitmaakt van het buislichaam, wat zorgt voor een sterke en continue verbinding. Het IJ-ontwerp minimaliseert het risico op lekken en mechanisch falen, waardoor het ideaal is voor kritische toepassingen.
  • Premiumverbindingen: Deze verbindingen zijn ontworpen voor extremere omgevingen en bieden een verbeterde weerstand tegen koppel, spanning en druk, terwijl lekkagerisico's worden geminimaliseerd. Enkele opvallende premium verbindingstypen zijn:
    • VAM TOP: VAM TOP staat bekend om zijn hoogwaardige prestaties en is geschikt voor diepwater- en hogedruktoepassingen.
    • NIEUW VAM: Een verdere vooruitgang in verbindingstechnologie, met verbeterde weerstand tegen vermoeidheid en een hoger koppelvermogen.
    • PH-6: Biedt uitstekende mechanische sterkte en weerstand tegen extreme omstandigheden, waardoor het geschikt is voor diverse uitdagende toepassingen.
    • Hydril: Bekend om zijn uitzonderlijke afdichtingseigenschappen en draagvermogen, vaak gebruikt in omgevingen met hoge druk en corrosieve omgevingen.

Dankzij deze verschillende soorten schroefdraad kunnen API 5CT-slangen effectief worden afgestemd op specifieke boorgatomstandigheden, waardoor de veiligheid en prestaties gedurende de hele levensduur van het boorgat worden verbeterd.

2.4. Corrosieweerstand

API 5CT-olieleidingen moeten bestand zijn tegen corrosie door de agressieve chemische omgevingen die gewoonlijk voorkomen bij werkzaamheden in de boorput, zoals CO2, H2S en zout water.

Bovendien zijn buizen gemaakt van corrosiebestendige legeringen (CRA's), zoals roestvrij staal of legeringen op nikkelbasis, worden gebruikt in putten met een zeer corrosieve omgeving.

3. Toepassingen van API 5CT-olieleidingen

API 5CT-olieleidingen zijn veelzijdig en kunnen in verschillende fasen van het olie- en gaswinningsproces worden gebruikt, zowel op land als op zee.

3.1. Productiebuizen

Het primaire gebruik van API 5CT olieslangen is om te dienen als productieslang. Ze worden in de boorputmantel geplaatst en zijn verantwoordelijk voor het transport van olie of gas van het reservoir naar het oppervlak. De soorten en maten van de slangen worden geselecteerd op basis van de boorputdiepte, druk en temperatuur om veilige en efficiënte koolwaterstofwinning te garanderen.

3.2. Injectieputten

API 5CT-slangen worden ook gebruikt in injectieputten, waarbij vloeistoffen zoals water, stoom of chemicaliën in het reservoir worden geïnjecteerd om de oliewinning te verbeteren of de druk te beheersen. De buizen moeten zowel interne druk als externe krachten weerstaan, evenals corrosie door de geïnjecteerde stoffen.

3.3. Gaslift systemen

In sommige putten is de natuurlijke reservoirdruk onvoldoende om koolwaterstoffen naar de oppervlakte te brengen. In deze gevallen wordt API 5CT-slang gebruikt in gaslift systemenHierbij wordt gas via de buizenkolom ingespoten om het gewicht van de vloeistofkolom te verlichten, zodat olie of gas gemakkelijker naar de oppervlakte kan stromen.

3.4. Onderhoud van putten

Tijdens putonderhoud of workovers kunnen API 5CT-buizen worden gebruikt om vloeistoffen en chemicaliën te laten circuleren om de boorput te reinigen of drukbeheer uit te voeren. De buizen moeten duurzaam genoeg zijn om mechanische spanningen tijdens onderhoudswerkzaamheden te weerstaan.

4. Factoren om te overwegen bij het selecteren van API 5CT-olieleidingen

Het kiezen van de juiste API 5CT-slang voor een specifieke put is cruciaal voor het optimaliseren van de productie en het garanderen van betrouwbaarheid op de lange termijn. Hieronder staan enkele van de belangrijkste factoren waar engineers en operators rekening mee moeten houden:

4.1. Putdiepte en druk

De buizen moeten bestand zijn tegen de druk in de put die wordt uitgeoefend door zowel de reservoirvloeistoffen als de bovenlaag. Voor diepe putten is staal van hogere kwaliteit (zoals P110 of Q125) nodig om de extreme druk te kunnen verwerken.

4.2. Corrosieve omgeving

Voor putten met hoge concentraties CO2, H2S of zout water zijn corrosiebestendige buizen (zoals L80 of roestvaststalen legeringen) essentieel om schade te voorkomen en de integriteit van de buizen op lange termijn te waarborgen.

4.3. Temperatuur

In omgevingen met hoge temperaturen, zoals diepe geothermische putten, moet de buis bestand zijn tegen thermische uitzetting en mechanische spanningen. Staalsoorten van hogere kwaliteit zijn ontworpen om hun structurele integriteit te behouden, zelfs bij verhoogde temperaturen.

4.4. Kostenoverwegingen

Hoewel hoogwaardige staalsoorten en corrosiebestendige legeringen superieure prestaties bieden, zijn ze duurder. Operators moeten de kosten afwegen tegen de voordelen op lange termijn van het selecteren van materialen van hogere kwaliteit, met name in uitdagende boorputomgevingen.

4.5. Connectie type

Het type draad dat op de buis wordt gebruikt, heeft invloed op het vermogen om de krachten te weerstaan die in de put optreden. Premium-verbindingen worden aanbevolen voor putten met hoge koppel-, spannings- of drukvereisten, terwijl standaard ronde of steundraad voldoende kan zijn voor ondiepere putten.

5. API 5CT versus API 5L: wat is het verschil?

Terwijl beide API5CT En API5L afdekpijpen die worden gebruikt in de olie- en gasindustrie, ze dienen verschillende doeleinden. API 5L richt zich op pijpleidingen die worden gebruikt voor het transporteren van koolwaterstoffen over lange afstanden, meestal van de productielocatie naar raffinaderijen of distributiepunten. API 5CT is daarentegen specifiek voor de ommanteling en buizen die in de put zelf worden gebruikt, waar de omstandigheden veel veeleisender zijn in termen van druk, temperatuur en corrosiebestendigheid.

6. Conclusie

API 5CT-oliebuizen zijn essentieel voor de veilige en efficiënte productie van olie en gas. Door zich te houden aan strenge normen voor materiaal, afmetingen en prestaties, zorgt API 5CT ervoor dat buizen bestand zijn tegen de zware omstandigheden in zowel ondiepe als diepe putten. Van de verschillende staalsoorten tot corrosiebestendige opties, API 5CT-buizen bieden operators de flexibiliteit om de juiste specificaties te kiezen voor hun unieke putomgevingen.

Het kiezen van de juiste API 5CT-buizen op basis van de putomstandigheden, diepte en corrosieve omgevingen zal de levensduur van de put verlengen en onderhouds- en reparatiekosten op de lange termijn minimaliseren. Het begrijpen van de specificaties en toepassingen van API 5CT-buizen is cruciaal voor ingenieurs en operators om het succes en de veiligheid van hun booroperaties te garanderen.

API 5CT standaard petroleumboring naadloze stalen behuizing voor olieboringen

API 5CT behuizingspijp voor boorservice

/in /door

Bij de winning van olie en gas is het waarborgen van de structurele integriteit van een boorgat een van de belangrijkste taken. API 5CT-mantelbuizen spelen een centrale rol in dit proces, bieden structurele ondersteuning en voorkomen dat de boorput instort, isoleren verschillende lagen van ondergrondse formaties en beschermen de put tegen externe verontreiniging. Deze pijpen zijn ontworpen en vervaardigd om te voldoen aan de strenge eisen van boordiensten, waar zware omgevingen en extreme druk gebruikelijk zijn.

Deze blogpost biedt een uitgebreide gids over API 5CT-mantelbuizen, met informatie over hun ontwerp, voordelen, toepassingen, kwaliteiten en belangrijke overwegingen voor het selecteren van de juiste mantelbuis voor boordiensten. Het zal met name waardevol zijn voor professionals in de olie- en gassector die de rol van mantelbuizen in de integriteit en prestaties van putten willen begrijpen.

Wat is API 5CT-mantelbuis?

API5CT is een specificatie die is gemaakt door de Amerikaans Petroleum Instituut (API) die de standaard definieert voor casing en tubing die worden gebruikt in olie- en gasputten. API 5CT casing pipes zijn stalen buizen die in een boorgat worden geplaatst tijdens booroperaties. Ze dienen verschillende essentiële doeleinden, waaronder:

  • Ondersteuning van de boorput:Bouwbuizen voorkomen dat de boorput instort, vooral in zachte formaties of zones met hoge druk.
  • Het isoleren van verschillende geologische lagen:Deze buizen sluiten de put af van waterhoudende formaties, waardoor verontreiniging van de zoetwaterlagen wordt voorkomen.
  • Bescherming van de put tegen externe druk:Bouwbuizen beschermen de boorput tegen de extreme druk die ontstaat tijdens boor-, productie- en injectiewerkzaamheden.
  • Het creëren van een pad voor productiebuizen:Zodra de put is geboord, dienen de mantelbuizen als geleider voor de productiebuizen, die worden gebruikt om olie en gas uit het reservoir te winnen.

De API 5CT-specificatie definieert verschillende klassen, materiaaleigenschappen, testmethoden en afmetingen om ervoor te zorgen dat casingbuizen voldoen aan de veeleisende vereisten van boordiensten.

Belangrijkste kenmerken en voordelen van API 5CT-mantelbuizen

1. Hoge sterkte en duurzaamheid

API 5CT-mantelbuizen zijn gemaakt van staallegeringen met hoge sterkte die zijn ontworpen om extreme druk en uitdagende downhole-omstandigheden te weerstaan. Deze sterkte zorgt ervoor dat de buizen het gewicht van de bovenliggende formaties aankunnen en tegelijkertijd de integriteit van de put behouden.

2. Corrosieweerstand

Ommantelingsbuizen worden vaak blootgesteld aan corrosieve vloeistoffen, zoals boormodder, formatiewater en koolwaterstoffen. Om de buizen te beschermen tegen corrosie, worden veel soorten API 5CT-ommanteling vervaardigd met corrosiebestendige coatings of materialen, zoals H2S-bestendig staalsoorten voor zure gasputten. Deze weerstand helpt de levensduur van de put te verlengen en vermindert het risico op omhulselfalen door corrosie.

3. Veelzijdigheid in verschillende boorgatomstandigheden

API 5CT-mantelbuizen zijn er in verschillende kwaliteiten en diktes, waardoor ze geschikt zijn voor verschillende putdieptes, druk en omgevingsomstandigheden. Of het nu gaat om een ondiepe landput of een diepe offshoreput, er is een API 5CT-mantelbuis die is ontworpen om de specifieke uitdagingen van de toepassing aan te kunnen.

4. Verbeterde veiligheid en putintegriteit

Casing pipes spelen een cruciale rol bij het waarborgen van de integriteit van de put door een veilige barrière te vormen tussen de boorput en de omliggende formaties. Correct geïnstalleerde casing helpt blowouts, instorting van de boorput en verontreiniging van vloeistoffen te voorkomen, waardoor de veiligheid van boorpersoneel en het milieu wordt gewaarborgd.

5. Voldoen aan strenge industrienormen

De API 5CT-specificatie zorgt ervoor dat casing pipes voldoen aan strenge industrienormen voor mechanische eigenschappen, chemische samenstelling en dimensionale toleranties. Deze pipes ondergaan strenge tests, waaronder trekproeven, hydrostatische druktests en niet-destructieve evaluaties, om te garanderen dat ze voldoen aan de hoge normen die vereist zijn voor olie- en gasboringen.

API 5CT-cijfers en hun toepassingen

De API 5CT-specificatie omvat verschillende soorten casingpijp, elk ontworpen voor verschillende booromgevingen en putcondities. Enkele van de meest gebruikte soorten zijn:

1. J55

  • Sollicitatie: J55 casing pipes worden vaak gebruikt in ondiepe putten waar de druk en temperatuur relatief laag zijn. Ze worden vaak gebruikt in olie-, gas- en waterputten.
  • Belangrijkste kenmerken: J55 is kosteneffectief en biedt voldoende sterkte voor ondiepe toepassingen. Het is echter niet geschikt voor zeer corrosieve omgevingen of diepere putten met hoge druk.

2. K55

  • Sollicitatie:K55 is vergelijkbaar met J55, maar heeft een iets hogere sterkte. Hierdoor is het geschikt voor vergelijkbare toepassingen, maar biedt het betere prestaties bij hogere druk.
  • Belangrijkste kenmerken: Deze kwaliteit wordt vaak gebruikt in putten met gemiddelde dieptes en druk, met name bij booroperaties op het land.

3. N80

  • Sollicitatie: N80-mantelbuizen worden gebruikt in diepere putten met matige tot hoge druk en temperaturen. Ze worden vaak ingezet in olie- en gasputten die een grotere sterkte vereisen.
  • Belangrijkste kenmerken:N80 biedt een uitstekende treksterkte en is beter bestand tegen instorting dan lagere kwaliteiten, waardoor het ideaal is voor moeilijkere booromstandigheden.

4. L80

  • Sollicitatie: L80 is een zure serviceklasse die wordt gebruikt in putten die waterstofsulfide (H2S) produceren, een corrosief en giftig gas. Deze klasse is ontworpen om zure gasomgevingen te weerstaan zonder last te hebben van sulfide-spanningsscheuren.
  • Belangrijkste kenmerken:L80 is corrosiebestendig en heeft een hoge vloeigrens, waardoor het geschikt is voor diepe putten en omgevingen met zure gassen.

5. P110

  • Sollicitatie: P110-mantelbuizen worden gebruikt in diepe, hogedrukputten waar sterkte cruciaal is. Deze klasse wordt vaak gebruikt in offshore- en diepe onshore-putten.
  • Belangrijkste kenmerken:P110 biedt een hoge treksterkte en is bestand tegen omgevingen met hoge druk, waardoor het geschikt is voor extreme booromstandigheden.

Elke klasse heeft specifieke eigenschappen die zijn ontworpen om te voldoen aan de unieke uitdagingen van verschillende putomstandigheden. Het kiezen van de juiste klasse is cruciaal om de integriteit van de put en het operationele succes te garanderen.

API 5CT standaard petroleumboring naadloze stalen behuizing voor olieboringen

Belangrijke overwegingen bij het selecteren van API 5CT-mantelbuizen

1. Putdiepte en druk

Een van de meest kritische factoren bij het selecteren van een casingpijp is de diepte van de put en de druk die op die diepte wordt ervaren. Diepere putten vereisen casingmaterialen met een hogere sterkte, zoals N80 of P110, om de toegenomen druk en het gewicht van de bovenliggende formaties te weerstaan.

2. Corrosiepotentieel

Als er bij de put zuur gas of andere corrosieve vloeistoffen worden verwacht, is het van essentieel belang om een buis van een bepaalde kwaliteit te kiezen die bestand is tegen waterstofsulfide (H2S) en andere corrosieve elementen. L80 wordt vaak gebruikt voor zure gasputten, terwijl J55 En K55 zijn geschikt voor putten met een lager corrosierisico.

3. Temperatuur en omgevingsomstandigheden

Putten die in omgevingen met hoge temperaturen worden geboord, zoals geothermische putten of diepe olie- en gasputten, vereisen mantelbuizen die bestand zijn tegen extreme hitte. Hoogwaardige kwaliteiten zoals P110 worden in deze situaties vaak gebruikt om weerstand te bieden tegen thermische uitzetting en materiaalmoeheid.

4. Kosten en beschikbaarheid

De selectie van casing pipes hangt ook af van kostenoverwegingen. Lagere kwaliteiten zoals J55 En K55 zijn kosteneffectiever en geschikter voor ondiepe putten, terwijl hogere gehaltes zoals P110 zijn duurder maar noodzakelijk voor diepere, hogedrukputten. Het in evenwicht brengen van kosten en prestaties is cruciaal bij de selectie van casingpijpen.

5. Gezamenlijke verbindingen

API 5CT-mantelbuizen kunnen worden voorzien van verschillende soorten schroefdraadverbindingen, zoals Steunbeer met schroefdraad en koppeling (BTC) En Premium-draden. De keuze van de verbinding hangt af van het specifieke ontwerp van de put en de operationele vereisten. Hoogwaardige verbindingen zijn vaak vereist in putten met hoge koppel- of buigbelastingen.

De rol van API 5CT-omhulsels bij booroperaties

1. Oppervlakte behuizing

De oppervlaktemantel is de eerste mantelbuis die in de put wordt gezet nadat het boren begint. Het primaire doel is om zoetwateraquifers te beschermen tegen verontreiniging door ze te isoleren van de boorput. J55 En K55 worden vaak gebruikt voor oppervlaktebekleding in ondiepe putten.

2. Tussenbehuizing

Tussenliggende casing wordt gebruikt in putten met diepere formaties om extra ondersteuning en bescherming te bieden. Deze casing string isoleert probleemzones, zoals hogedrukgaszones of onstabiele formaties. N80 of L80 Deze kwaliteiten kunnen worden gebruikt voor tussenliggende bekledingen in putten met hogere druk en corrosieve omstandigheden.

3. Productiebehuizing

De productiecasing is de laatste casingstringset in de put, en het is via deze casing dat koolwaterstoffen worden geproduceerd. De productiecasing moet sterk genoeg zijn om de druk en mechanische spanningen te weerstaan die tijdens de productie optreden. P110 wordt veel gebruikt in diepe, hogedrukputten voor de productie van casing.

Testen en kwaliteitscontrole voor API 5CT-mantelbuizen

Om de integriteit en betrouwbaarheid van API 5CT-mantelbuizen te garanderen, onderwerpen fabrikanten de buizen aan strenge kwaliteitscontrolemaatregelen en -testen. Deze omvatten:

  • Trekproeven: Controleren of de buis axiale krachten kan weerstaan zonder te falen.
  • Hydrostatische druktest:Ervoor zorgen dat de pijp bestand is tegen de interne druk die ontstaat tijdens het boren en de productie.
  • Niet-destructief onderzoek (NDT):Methoden zoals ultrasoon- of magnetisch onderzoek worden gebruikt om gebreken, scheuren of defecten in het pijpmateriaal op te sporen.

Deze testen helpen garanderen dat API 5CT-mantelbuizen voldoen aan de mechanische en chemische eigenschappen die de API-norm vereist en aan de veeleisende omstandigheden van booroperaties.

Conclusie

API 5CT-mantelbuizen zijn een cruciaal onderdeel in het olie- en gasboorproces en bieden de structurele integriteit die nodig is om de boorput stabiel, veilig en functioneel te houden. Hun sterkte, corrosiebestendigheid en veelzijdigheid maken ze onmisbaar voor verschillende boorputomgevingen, van ondiepe landputten tot diepe offshore-operaties.

Door de juiste klasse en type API 5CT-mantelbuis te selecteren op basis van de omstandigheden van de put, kunnen professionals in de olie- en gasindustrie veilige, efficiënte en langdurige putoperaties garanderen. De juiste selectie, installatie en onderhoud van mantelbuizen zijn essentieel om kostbare storingen te voorkomen, het milieu te beschermen en de productiviteit van de put te maximaliseren.