Заканчивание скважин: применение и последовательность установки OCTG в нефтяных и газовых скважинах

/в /от

Введение

Разведка и добыча нефти и газа требуют сложного оборудования и процессов. Среди них правильный выбор и использование трубных изделий — бурильных труб, утяжеленных бурильных труб, буровых долот, обсадных труб, насосно-компрессорных труб, насосных штанг и линейных труб — имеют решающее значение для эффективности и безопасности буровых работ. Цель этого блога — предоставить подробный обзор этих компонентов, их размеров и их последовательного использования в нефтяных и газовых скважинах.

1. Размеры бурильных труб, утяжеленных бурильных труб и долот.

Бурильные трубы являются основой операции бурения, передавая мощность с поверхности на буровое долото при циркуляции бурового раствора. Общие размеры включают в себя:

  • 3 1/2 дюйма (88,9 мм)
  • 4 дюйма (101,6 мм)
  • 4 1/2 дюйма (114,3 мм)
  • 5 дюймов (127 мм)
  • 5 1/2 дюйма (139,7 мм)

Утяжеленные бурильные трубы увеличьте вес бурового долота, чтобы обеспечить его эффективное проникновение в породу. Типичные размеры:

  • 3 1/8 дюйма (79,4 мм)
  • 4 3/4 дюйма (120,7 мм)
  • 6 1/4 дюйма (158,8 мм)
  • 8 дюймов (203,2 мм)

Сверла предназначены для дробления и прорезания горных пород. Их размеры существенно различаются в зависимости от необходимого диаметра скважины:

  • От 3 7/8 дюйма (98,4 мм) до 26 дюймов (660,4 мм)

2. Размеры обсадных труб и трубок

Обсадная труба стабилизирует скважину, предотвращает обрушение и изолирует различные геологические образования. Устанавливается поэтапно, причем каждая колонна имеет больший диаметр, чем та, что находится внутри нее:

  • Поверхность корпуса: 13 3/8 дюйма (339,7 мм) или 16 дюймов (406,4 мм)
  • Промежуточный корпус: 9 5/8 дюйма (244,5 мм) или 10 3/4 дюйма (273,1 мм).
  • Производственный корпус: 7 дюймов (177,8 мм) или 5 1/2 дюйма (139,7 мм).

Нефтяные трубки вставляется внутрь обсадной колонны для транспортировки нефти и газа на поверхность. Типичные размеры трубок включают в себя:

  • 1,050 дюйма (26,7 мм)
  • 1,315 дюйма (33,4 мм)
  • 1,660 дюйма (42,2 мм)
  • 1900 дюймов (48,3 мм)
  • 2 3/8 дюйма (60,3 мм)
  • 2 7/8 дюйма (73,0 мм)
  • 3 1/2 дюйма (88,9 мм)
  • 4 дюйма (101,6 мм)

3. Размеры насосной штанги и трубок

Насосные штанги соединить поверхностную насосную установку со скважинным насосом, обеспечив подъем жидкости из скважины. Их подбирают исходя из размера трубок:

  • Для трубок диаметром 2 3/8 дюйма: 5/8 дюйма (15,9 мм), 3/4 дюйма (19,1 мм) или 7/8 дюйма (22,2 мм).
  • Для трубки 2 7/8 дюйма: 3/4 дюйма (19,1 мм), 7/8 дюйма (22,2 мм) или 1 дюйм (25,4 мм)

4. Размеры трубопроводов

Линейные трубы транспортировать добытые углеводороды от устья скважины до перерабатывающих предприятий или трубопроводов. Их выбирают исходя из объема производства:

  • Маленькие поля: 2 дюйма (60,3 мм), 4 дюйма (114,3 мм)
  • Средние поля: 6 дюймов (168,3 мм), 8 дюймов (219,1 мм)
  • Большие поля: 10 дюймов (273,1 мм), 12 дюймов (323,9 мм), 16 дюймов (406,4 мм)

Последовательное использование труб в нефтяных и газовых скважинах

1. Этап бурения

  • Операция бурения начинается с сверло прорываясь сквозь геологические формации.
  • Бурильные трубы передают вращательную мощность и буровой раствор на буровое долото.
  • Утяжеленные бурильные трубы увеличьте вес сверла, обеспечив его эффективное проникновение.

2. Стадия обсадной колонны

  • При достижении определенной глубины происходит корпус устанавливается для защиты скважины и изоляции различных пластов.
  • По мере бурения наземные, промежуточные и эксплуатационные обсадные колонны спускаются последовательно.

3. Стадия завершения и производства

  • Тюбинг устанавливается внутри эксплуатационной колонны для облегчения выхода углеводородов на поверхность.
  • Насосные штанги применяются в скважинах с системами механизированной добычи, соединяющими скважинный насос с наземным агрегатом.

4. Этап наземной транспортировки

  • Линейные трубы транспортируют нефть и газ, добываемые от устья скважины до перерабатывающих предприятий или магистральных трубопроводов.

Заключение

Понимание роли, размеров и последовательного использования этих трубных изделий имеет важное значение для эффективных и безопасных нефтяных и газовых операций. Правильный выбор и обращение с бурильными трубами, утяжеленными бурильными трубами, буровыми долотами, обсадными трубами, насосно-компрессорными трубами, насосно-компрессорными штангами и линейными трубами обеспечивают структурную целостность скважины и оптимизируют производительность добычи.

Эффективная интеграция этих компонентов позволит нефтегазовой отрасли продолжать удовлетворять мировые потребности в энергии, сохраняя при этом высокие стандарты безопасности и эффективности работы.

13Cr против Super 13Cr: сравнительный анализ

/в /от

В сложных условиях нефтегазовой отрасли выбор материалов имеет решающее значение для обеспечения долговечности и эффективности операций. Среди множества доступных материалов нержавеющие стали 13Cr и Super 13Cr выделяются своими замечательными свойствами и пригодностью для работы в сложных условиях. Эти материалы произвели революцию в отрасли, обеспечив исключительную устойчивость к коррозии и надежные механические характеристики. Давайте углубимся в уникальные свойства и применение нержавеющих сталей 13Cr и Super 13Cr.

Понимание нержавеющей стали 13Cr

Нержавеющая сталь 13Cr, мартенситный сплав, содержащий около 13% хрома, стала основным продуктом в нефтегазовом секторе. Его состав обычно включает небольшое количество углерода, марганца, кремния, фосфора, серы и молибдена, обеспечивая баланс между производительностью и стоимостью.

Критические свойства 13Cr:

  • Устойчивость к коррозии: 13Cr обеспечивает похвальную устойчивость к коррозии, особенно в средах, содержащих CO2. Это делает его идеальным для использования в скважинных трубах и обсадных трубах, где ожидается воздействие коррозионных элементов.
  • Механическая сила: Обладая умеренной механической прочностью, 13Cr обеспечивает необходимую долговечность для различных применений.
  • Прочность и твердость: Материал обладает хорошей прочностью и твердостью, необходимыми для выдерживания механических нагрузок, возникающих в процессах бурения и добычи.
  • Свариваемость: 13Cr известен своей достаточно хорошей свариваемостью, что позволяет использовать его в различных областях без существенных осложнений в процессе изготовления.

Применение в нефтегазовой отрасли: Нержавеющая сталь 13Cr широко используется в производстве труб, обсадных труб и других компонентов, подверженных воздействию умеренно коррозионных сред. Ее сбалансированные свойства делают ее надежным выбором для обеспечения целостности и эффективности нефтегазовых операций.

Представляем Супер 13Кр: Улучшенный сплав

Super 13Cr расширяет преимущества 13Cr за счет включения дополнительных легирующих элементов, таких как никель и молибден. Это улучшает свойства, делая его пригодным для более агрессивных агрессивных сред.

Критические свойства Super 13Cr:

  • Превосходная коррозионная стойкость: Super 13Cr обеспечивает улучшенную коррозионную стойкость по сравнению со стандартным 13Cr, особенно в средах с более высоким содержанием CO2 и присутствием H2S. Это делает его отличным выбором для более сложных условий.
  • Более высокая механическая прочность: Сплав обладает более высокой механической прочностью, что гарантирует ему способность выдерживать более значительные нагрузки и давления.
  • Улучшенная прочность и твердость: Благодаря более высокой прочности и твердости Super 13Cr обеспечивает повышенную прочность и долговечность в сложных условиях эксплуатации.
  • Улучшенная свариваемость: Улучшенный состав Super 13Cr обеспечивает лучшую свариваемость, что облегчает его использование в сложных производственных процессах.

Применение в нефтегазовой отрасли: Super 13Cr предназначен для использования в более агрессивных коррозионных средах, например, с высоким содержанием CO2 и присутствием H2S. Его превосходные свойства идеально подходят для скважинных труб, обсадных труб и других критических компонентов на сложных нефтяных и газовых месторождениях.

Выбор подходящего сплава для ваших нужд

Выбор между нержавеющими сталями 13Cr и Super 13Cr в конечном итоге зависит от конкретных условий окружающей среды и требований к производительности ваших нефтегазовых операций. В то время как 13Cr обеспечивает экономически эффективное решение с хорошей коррозионной стойкостью и механическими свойствами, Super 13Cr обеспечивает улучшенную производительность для более требовательных сред.

Ключевые соображения:

  • Условия окружающей среды: Оцените содержание CO2, H2S и других едких элементов в рабочей среде.
  • Требования к производительности: Определите необходимую механическую прочность, ударную вязкость и твердость для конкретного применения.
  • Стоимость против выгоды: Сопоставьте стоимость материала с преимуществами улучшенных свойств и более длительного срока службы.

Заключение

В постоянно развивающейся нефтегазовой отрасли выбор таких материалов, как нержавеющие стали 13Cr и Super 13Cr, имеет решающее значение для обеспечения надежности, эффективности и безопасности операций. Понимание уникальных свойств и областей применения этих сплавов позволяет профессионалам отрасли принимать обоснованные решения, в конечном итоге способствуя успеху и устойчивости своих проектов. Будь то сбалансированные характеристики 13Cr или превосходные характеристики Super 13Cr, эти материалы продолжают играть ключевую роль в расширении возможностей нефтегазового сектора.

Нефтяная трубная продукция (OCTG)

/в /от

Нефтяные трубные сортаменты (OCTG) представляет собой семейство бесшовных прокатных изделий, состоящих из бурильных труб, обсадных труб и насосно-компрессорных труб, подвергаемых нагрузкам в соответствии с их конкретным применением. (Схему глубокой скважины см. на рисунке 1):

The Бурильная труба представляет собой тяжелую бесшовную трубу, которая вращает буровое долото и циркулирует буровой раствор. Сегменты труб длиной 30 футов (9 м) соединены с бурильными замками. Бурильная труба одновременно подвергается высокому крутящему моменту при бурении, осевому натяжению от собственного веса и внутреннему давлению при продувке бурового раствора. Кроме того, на эти основные схемы нагрузки могут накладываться переменные изгибающие нагрузки из-за невертикального или отклоненного бурения.
Обсадная труба выстилает ствол скважины. Он подвергается осевому натяжению от собственного веса, внутреннему давлению от продувки жидкостью и внешнему давлению от окружающих скальных образований. Закачиваемая нефтяная или газовая эмульсия особенно подвергает обсадную колонну осевому натяжению и внутреннему давлению.
Трубопровод — это труба, по которой нефть или газ транспортируются из скважины. Сегменты труб обычно имеют длину около 30 футов [9 м] и имеют резьбовое соединение на каждом конце.

Коррозионная стойкость в условиях эксплуатации с кислой средой является важнейшей характеристикой OCTG, особенно для обсадных труб и насосно-компрессорных труб.

Типичные процессы производства OCTG включают (все диапазоны размеров приблизительны)

Непрерывная прокатка на оправке и проталкивание на стенде для размеров от 21 до 178 мм.
Прокатка пробкового стана для размеров от 140 до 406 мм наружным диаметром.
Поперечная прошивка и пилгерная прокатка для размеров от 250 до 660 мм наружным диаметром.
Эти процессы обычно не допускают термомеханической обработки, обычной для полосовых и пластинчатых изделий, используемых для сварных труб. Поэтому высокопрочные бесшовные трубы должны производиться путем увеличения содержания легирующих элементов в сочетании с подходящей термической обработкой, такой как закалка и отпуск.

Рисунок 1. Схема глубокого процветающего завершения

Для удовлетворения фундаментального требования полностью мартенситной микроструктуры, даже при большой толщине стенки трубы, требуется хорошая прокаливаемость. Cr и Mn являются основными легирующими элементами, которые обеспечивают хорошую прокаливаемость в обычной термообрабатываемой стали. Однако требование хорошей стойкости к сульфидному растрескиванию под напряжением (SSC) ограничивает их применение. Mn имеет тенденцию к сегрегации во время непрерывной разливки и может образовывать крупные включения MnS, которые снижают стойкость к водородному растрескиванию (HIC). Более высокие уровни Cr могут привести к образованию осадков Cr7C3 с грубой пластинчатой морфологией, которые действуют как коллекторы водорода и инициаторы трещин. Легирование молибденом может преодолеть ограничения легирования Mn и Cr. Mo является гораздо более сильным упрочнителем, чем Mn и Cr, поэтому он может быстро восстановить эффект уменьшенного количества этих элементов.

Традиционно, марки OCTG были углеродисто-марганцевыми сталями (до уровня прочности 55 ksi) или молибденсодержащими марками до 0.4% Mo. В последние годы глубокое бурение скважин и резервуары, содержащие загрязняющие вещества, которые вызывают коррозионные воздействия, создали сильный спрос на более прочные материалы, устойчивые к водородной хрупкости и SCC. Высокоотпущенный мартенсит является структурой, наиболее устойчивой к SSC при более высоких уровнях прочности, а концентрация Mo 0.75% обеспечивает оптимальное сочетание предела текучести и сопротивления SSC.

Что вам нужно знать: обработка торцевой поверхности фланца

/в /от

The Код ASME B16.5 требует, чтобы поверхность фланца (выступ и плоская поверхность) имела определенную шероховатость, чтобы обеспечить совместимость этой поверхности с прокладкой и обеспечить высококачественное уплотнение.

Требуется зубчатая отделка, концентрическая или спиральная, с количеством канавок от 30 до 55 на дюйм и результирующей шероховатостью от 125 до 500 микродюймов. Это позволяет производителям фланцев предлагать различные степени отделки поверхности для контактной поверхности металлических фланцев с прокладкой.

Отделка торцевой части фланца

Зубчатая отделка

Запасная отделка
Наиболее широко используемый из всех видов обработки поверхности фланцев, поскольку практически подходит для всех обычных условий эксплуатации. При сжатии мягкая поверхность прокладки впивается в эту отделку, что помогает создать уплотнение, и между сопрягаемыми поверхностями возникает высокий уровень трения.

Обработка этих фланцев осуществляется с помощью круглого инструмента радиусом 1,6 мм со скоростью подачи 0,8 мм на оборот до 12 дюймов. Для размеров 14 дюймов и больше чистовая обработка выполняется круглорезным инструментом диаметром 3,2 мм с подачей 1,2 мм на оборот.

Отделка торцевой поверхности фланца — стандартная отделкаОтделка торцевой поверхности фланца — стандартная отделка

Спиральный зубчатый
Это также непрерывная или фонографическая спиральная канавка, но она отличается от стандартной отделки тем, что канавка обычно создается с помощью инструмента под углом 90 °, который создает геометрию «V» с зубцами под углом 45 °.

Отделка торцевой поверхности фланца – спирально-зубчатая

Концентрические зубчатые
Как следует из названия, эта отделка состоит из концентрических канавок. Используется инструмент под углом 90°, зубцы располагаются равномерно по всей поверхности.

Отделка торцевой поверхности фланца — концентрические зубцы

Гладкая отделка
Эта отделка не имеет визуально видимых маркировок инструментов. Эти покрытия обычно используются для прокладок с металлической облицовкой, например, из листовой стали с двойной оболочкой и гофрированного металла. Гладкие поверхности сопрягаются, образуя уплотнение, и эффект уплотнения зависит от плоскостности противоположных поверхностей. Обычно это достигается за счет того, что контактная поверхность прокладки образована непрерывной (иногда называемой фонографической) спиральной канавкой, создаваемой инструментом с закругленным концом радиусом 0,8 мм со скоростью подачи 0,3 мм на оборот и глубиной 0,05 мм. Это приведет к получению шероховатости Ra от 3,2 до 6,3 микрометра (125–250 микродюймов).

Отделка торцевой поверхности фланца — гладкая поверхность

ГЛАДКАЯ ОТДЕЛКА

Подходит ли он для спиральных и неметаллических прокладок? Для какого приложения этот тип?

Фланцы с гладкой отделкой чаще встречаются на трубопроводах низкого давления и/или большого диаметра и в первую очередь предназначены для использования с цельнометаллическими или спиральнонавитыми прокладками.

Гладкая поверхность обычно встречается на оборудовании или фланцевых соединениях, кроме фланцев труб. При работе с гладкой отделкой важно рассмотреть возможность использования более тонкой прокладки, чтобы уменьшить эффекты ползучести и хладотекучести. Однако следует отметить, что как более тонкая прокладка, так и гладкая поверхность сами по себе требуют более высокого сжимающего усилия (т.е. крутящего момента болта) для обеспечения уплотнения.

Обработка поверхностей прокладки фланцев до гладкости Ra = 3,2–6,3 микрометра (= 125–250 микродюймов AARH)

AARH означает среднюю арифметическую высоту шероховатости. Он используется для измерения шероховатости (скорее гладкости) поверхностей. 125 AARH означает, что 125 микродюймов будут средней высотой подъемов и спусков поверхности.

63 AARH указан для соединений кольцевого типа.

Для спиральнонавитых прокладок указана плотность 125–250 AARH (так называемая гладкая поверхность).

250-500 AARH (это называется стандартной отделкой) указано для мягких прокладок, таких как БЕЗАСБЕСТОВЫЕ, графитовые листы, эластомеры и т. д. Если мы используем гладкую отделку для мягких прокладок, не возникнет достаточного «эффекта закусывания», и, следовательно, соединение может возникнуть утечка.

Иногда AARH называют также Ra, что означает «Средняя шероховатость» и означает то же самое.

API 5L Gr.B Seamless Line Pipe with 3LPE Coating in accordance with CAN CSA Z245.21

Successful Delivery of Order CAN/CSA-Z245.21 3LPE Coated Line Pipe

/в /от

A customer that we have been following up for 8 years has finally placed an order. The order is for a batch of NPS 3“, NPS 4”, NPS 6“ and NPS 8” diameters, thickness SCH40, single length 11.8M, with 2.5mm thick 3-layer polyethylene coating for corrosion protection, which will be buried in the ground for natural gas transportation.

The pipes are manufactured in accordance with API 5L PSL 1 Gr. B seamless pipe standard and the corrosion protection coating are manufactured in accordance with CAN/CSA-Z245.21 standard.

API 5L Gr.B Seamless Line Pipe with 3LPE Coating in accordance with CAN CSA Z245.21

API 5L Gr.B Seamless Line Pipe with 3LPE Coating in accordance with CAN CSA Z245.21

Seamless Pipe Manufacturing Process Chart

Seamless Pipe Manufacturing Process Chart

3LPE Coating Manufacturing Process Chart

3LPE Coating Manufacturing Process Chart

Our seamless tubes are rolled in the world’s most advanced PQF mill, which is manufactured by SMS Group in Germany. Our 3LPE coatings are produced in our most advanced coating line in China, ensuring that the specifications of the pipes and coatings fully meet our customers’ requirements.

If you have any demand for 3LPE/3LPP/FBE/LE coated line pipe, please feel free to contact us for a quotation by email at [email protected]. We will strictly control the quality for you and better support you in terms of price and service!

Знайте различия: покрытие TPEPE и покрытие 3LPE

/в /от

Труба из антикоррозионной стали TPEPE и антикоррозионные стальные трубы 3PE представляют собой модернизированную продукцию на основе внешнего однослойного полиэтилена и внутренней стальной трубы с эпоксидным покрытием. Это самый современный антикоррозионный стальной трубопровод для магистральных перевозок, проложенный под землей. Знаете ли вы, в чем разница между антикоррозионной стальной трубой TPEPE и антикоррозионной стальной трубой 3PE?

 

 

Структура покрытия

Наружная стенка антикоррозионной стальной трубы TPEPE изготовлена из термоплавкого спая 3PE. Он состоит из трех слоев: эпоксидной смолы (нижний слой), клея (промежуточный слой) и полиэтилена (внешний слой). Внутренняя стенка изготовлена с использованием антикоррозионного метода термического напыления эпоксидного порошка, и порошок равномерно покрывает поверхность стальной трубы после нагрева и сплавления при высокой температуре, образуя композитный слой стали и пластика, что значительно увеличивает толщину. покрытия и адгезии покрытия, повышает устойчивость к ударам и коррозии и делает его широко используемым.

Стальная труба с антикоррозионным покрытием 3PE представляет собой три слоя полиолефина снаружи антикоррозионной стальной трубы, ее антикоррозионная структура обычно состоит из трехслойной структуры, эпоксидного порошка, клея и полиэтилена, на практике эти три материала смешиваются при плавлении и стали Трубы прочно соединяются друг с другом, образуя слой полиэтиленового (ПЭ) антикоррозионного покрытия, обладают хорошей коррозионной стойкостью, устойчивостью к влагопроницаемости и механическим свойствам, широко используются в нефтепроводной промышленности.

ппроизводительность Схарактеристики

В отличие от обычных стальных труб, антикоррозионные стальные трубы TPEPE выполнены с внутренней и внешней антикоррозионной защитой, имеют очень высокую герметизацию, а длительная эксплуатация может значительно сэкономить энергию, снизить затраты и защитить окружающую среду. Благодаря сильной коррозионной стойкости и удобной конструкции срок службы составляет до 50 лет. Он также обладает хорошей коррозионной стойкостью и ударопрочностью при низких температурах. В то же время он также обладает высокой прочностью эпоксидной смолы, хорошей мягкостью термоплавкого клея и т. д., а также высокой антикоррозионной надежностью; Кроме того, наши антикоррозионные стальные трубы TPEPE производятся в строгом соответствии с национальными стандартами и имеют сертификат безопасности для питьевой воды для антикоррозионных стальных труб, чтобы обеспечить безопасность питьевой воды.

Антикоррозионная стальная труба 3PE, изготовленная из полиэтилена, отличается хорошей коррозионной стойкостью и напрямую продлевает срок службы антикоррозионной стальной трубы.

Из-за различных характеристик антикоррозионные стальные трубы 3PE можно разделить на обычные и упрочняющие, толщина полиэтилена антикоррозионной стальной трубы 3PE обычного сорта составляет около 2,0 мм, а толщина полиэтилена упрочняющего сорта составляет около 2,7 мм. В качестве обычного внешнего антикоррозионного покрытия обсадной трубы обычного класса более чем достаточно. Если он используется для прямой транспортировки кислоты, щелочи, природного газа и других жидкостей, попробуйте использовать усиленную антикоррозийную стальную трубу 3PE.

Вышеупомянутое касается разницы между антикоррозионной стальной трубой TPEPE и антикоррозионной стальной трубой 3PE, которая в основном отражается в эксплуатационных характеристиках и применении различных труб. Правильный выбор соответствующей антикоррозионной стальной трубы играет свою должную роль.