Записи

Процесс производства бурильных труб - 0

Спецификация API 5DP Бурильная труба: Полное руководство

/в /от

Введение Спецификация API 5DP Бурильная труба

Бурильные трубы являются важнейшими компонентами в нефтегазовой промышленности, формируя основу буровых работ. Эти трубы соединяют буровую установку с буровым долотом, передавая мощность и буровой раствор для создания скважин на поверхности земли. В этом блоге подробно рассматриваются бурильные трубы API Specification 5DP, включая процесс их производства, типы, соединения, марки и многое другое. Цель — предоставить вам практические знания и решения, которые помогут вам разобраться в сложностях эффективного использования бурильных труб.

Что Спецификация API 5DP Бурильная труба?

Бурильная труба — это тяжелая, бесшовная, полая труба, которая вращает буровое долото и циркулирует буровой раствор во время буровых работ. Она разработана для выдерживания значительных напряжений, включая кручение, растяжение и давление, при этом она достаточно легкая, чтобы ее можно было легко переносить на буровой установке.

Важнейшие функции бурильных труб:

  • Передача мощности: Бурильные трубы передают вращательное движение от буровой установки к буровому долоту.
  • Циркуляция бурового раствора: Они обеспечивают циркуляцию бурового раствора, который охлаждает долото, выносит шлам на поверхность и стабилизирует ствол скважины.
  • Удлинение бурильной колонны: По мере бурения к бурильной колонне добавляются дополнительные секции бурильных труб для достижения большей глубины.

Процесс производства бурильных труб по спецификации API 5DP

Производство бурильных труб — это строго контролируемый процесс, призванный гарантировать, что конечный продукт соответствует строгим стандартам, предъявляемым к буровым работам.

Процесс производства бурильных труб

Процесс производства бурильных труб

1. Выбор материала

  • Высококачественная сталь: Процесс начинается с выбора высококачественной стали, как правило, легированной стали, такой как AISI 4130 или 4140, известной своей высокой прочностью и вязкостью.
  • Химический состав: Состав стали тщательно контролируется для достижения желаемых механических свойств, включая износостойкость, усталость и коррозию.

2. Формовка труб

  • Бесшовное производство: Сталь нагревается и прокалывается, образуя полую трубку, которую удлиняют и прокатывают, формируя корпус бурильной трубы.
  • Сварка (опционально): Для изготовления труб некоторых типов стальные листы могут быть прокатаны и сварены.

3. Термическая обработка

  • Закалка и отпуск: Трубы подвергаются термической обработке для улучшения их механических свойств, что гарантирует их способность выдерживать суровые условия бурения.

4. Расстраивает

  • Конец расстраивает: Концы трубы утолщаются для повышения их прочности. Этот процесс, известный как высадка, имеет решающее значение для повышения прочности трубы в местах соединений.

5. Сварка замковых соединений

  • Крепление бурильных замков: Замки привариваются к концам трубы, образуя соединения, соединяющие каждую секцию бурильной колонны.

6. Наплавка твердым сплавом

  • Износостойкое покрытие: Для защиты замков от износа и продления срока службы труб на них наносится износостойкий сплав.

7. Проверка и тестирование

  • Неразрушающий контроль: Каждая бурильная труба проходит строгие испытания, включая ультразвуковую и магнитопорошковую дефектоскопию, чтобы гарантировать отсутствие дефектов.
  • Проверка размеров: Трубы измеряются в соответствии с требуемыми спецификациями.

8. Маркировка и покрытие

  • Идентификация: На каждой трубе имеется маркировка с указанием необходимой информации, такой как марка, размер и производитель.
  • Защитное покрытие: Для защиты труб при транспортировке и хранении на них нанесено антикоррозионное покрытие.

Типы бурильных труб по спецификации API 5DP

Существует несколько типов бурильных труб, каждый из которых предназначен для определенных областей применения:

1. Стандартная бурильная труба

  • Описание: Наиболее распространённый тип бурильных труб, используемых для стандартных буровых работ.
  • Приложение: Подходит для обычного бурения на суше и на море.

2. Тяжелые бурильные трубы (ТБТ)

  • Описание: Более толстая и тяжелая, чем стандартная бурильная труба, HWDP предназначена для увеличения веса бурильной колонны, снижения прогиба и повышения устойчивости.
  • Приложение: Идеально подходит для наклонно-направленного бурения и скважин с большим отходом от вертикали.

3. Спиральная бурильная труба

  • Описание: Данный тип имеет спиральную канавку, которая снижает трение и износ во время сверления.
  • Приложение: Используется в операциях, где снижение трения имеет решающее значение.

4. Квадратная бурильная труба

  • Описание: Менее распространенный тип с квадратным поперечным сечением, обеспечивающий повышенную жесткость.
  • Приложение: Используется в особых сценариях бурения, требующих жесткой бурильной колонны.

5. Шестигранная бурильная труба

  • Описание: Похожа на квадратную бурильную трубу, но имеет шестигранное поперечное сечение, что обеспечивает повышенную прочность на кручение.
  • Приложение: Подходит для сверлильных работ с высоким крутящим моментом.

Каковы конечные процессы бурильных труб по спецификации API 5DP?

В контексте бурильных труб термины ИИ, Евросоюз, и ИЭУ относятся к различным процессам обработки концов бурильных труб для соединений. Эти процессы имеют решающее значение для обеспечения прочности концов бурильных труб, их правильного выравнивания и пригодности для нарезания резьбы и соединения с другими компонентами бурильной колонны.

IU EU IEU концов бурильных труб

IU EU IEU концов бурильных труб

1. Внутреннее расстройство (ВР)

  • Описание: В процессе внутренней высадки (IU) внутренний диаметр трубы уменьшается, в результате чего стенки на концах трубы становятся толще.
  • Цель: Такое утолщение увеличивает прочность концов труб, делая их более устойчивыми к нагрузкам и износу, возникающим во время буровых работ.
  • Приложение: Трубы IU используются в ситуациях, когда внутренний диаметр бурильной трубы имеет решающее значение, например, при бурении под высоким давлением, где важно поддерживать постоянный диаметр ствола скважины.

2. Внешние потрясения (ЕС)

  • Описание: Наружная высадка (ВВ) подразумевает увеличение толщины стенки трубы по внешнему диаметру ее концов.
  • Цель: Этот процесс укрепляет концы труб и повышает их долговечность, особенно в тех местах, где бурильная труба с наибольшей вероятностью подвергается износу и ударам.
  • Приложение: Бурильные трубы ЕС обычно используются в стандартных буровых работах, где приоритет отдается внешней прочности и ударопрочности.

3. Внутренне-внешнее расстройство (ВВС)

  • Описание: Внутренняя-внешняя высадка (ВВС) сочетает в себе внутреннюю и внешнюю высадку, при которой концы труб утолщаются изнутри и снаружи.
  • Цель: Этот процесс двойного утолщения обеспечивает максимальную прочность и долговечность конца бурильной трубы, повышая устойчивость к внутренним и внешним воздействиям.
  • Приложение: Трубы IEU обычно используются в более сложных условиях бурения, таких как глубокие скважины, условия высокого давления и наклонно-направленное бурение, где требуется внутреннее и внешнее армирование.

Соединения бурильных труб по спецификации API 5DP

Соединения между секциями бурильных труб имеют решающее значение для поддержания целостности бурильной колонны. Бурильные трубы API 5DP имеют различные типы соединений:

1. Внутреннее соединение с заподлицо (IF)

  • Описание: Разработан с плоским внутренним профилем для минимизации перепадов давления и турбулентности.
  • Приложение: Используется в условиях бурения под высоким давлением.

2. Соединение с полным отверстием (FH)

  • Описание: Имеет увеличенное отверстие для улучшения потока жидкости, что делает его пригодным для глубоких скважин.
  • Приложение: Идеально подходит для глубокого бурения.

3. API Regular (API REG) соединение

  • Описание: Стандартный тип соединения, известный своей надежностью и простотой использования.
  • Приложение: Обычно используется при стандартных буровых работах.

4. Числовое соединение (NC)

  • Описание: Премиальное соединение с высоким крутящим моментом, часто имеющее двухупорную конструкцию.
  • Приложение: Подходит для сложных условий бурения.

Что такое штифт и муфта в бурильной трубе спецификации API 5DP?

Штифт и коробка относятся к двум взаимодополняющим концам соединения бурильной трубы, которые позволяют надежно соединять секции трубы в бурильной колонне. Эта система соединения имеет решающее значение для поддержания целостности и устойчивости бурильной колонны во время буровых работ.

Приколоть

  • Описание: Штифт — это охватываемый конец соединения. Он конический и имеет резьбу, что позволяет ввинчивать его в коробку.
  • Дизайн: Внешняя резьба штифта точно соответствует внутренней резьбе корпуса, что обеспечивает плотное и надежное соединение.
  • Функция: Штифт предназначен для надежного соединения с коробкой, создавая прочное и герметичное соединение, способное выдерживать высокое давление, крутящие усилия и вибрации, возникающие во время бурения.

Коробка

  • Описание: Коробка — это охватывающий конец соединения. Она также имеет внутреннюю резьбу для размещения штифта.
  • Дизайн: Внутренняя резьба коробки точно соответствует резьбе штифта, что обеспечивает надежное и герметичное соединение.
  • Функция: В коробку вставляется штифт, создавая прочное соединение, обеспечивающее соединение и выравнивание секций бурильной трубы во время буровых работ.

Важность штифтовых и коробочных соединений

  • Целостность конструкции: Соединение «штифт-муфта» обеспечивает надежное крепление секций бурильной трубы, сохраняя структурную целостность бурильной колонны.
  • Сопротивление давлению: Эти соединения рассчитаны на то, чтобы выдерживать высокое внутреннее давление, создаваемое циркуляцией бурового раствора.
  • Простота использования: Соединения типа «штифт и муфта» разработаны для легкой сборки и разборки, что позволяет быстро производить замену и регулировку бурильной колонны.

Приложения

  • Бурильные трубы: Ниппельные и муфтовые соединения используются во всех бурильных трубах, включая стандартные, утяжеленные и специальные трубы.
  • Замковые соединения: Эти соединения также используются в бурильных замках, представляющих собой более толстые и тяжелые секции бурильных труб, обеспечивающие дополнительную прочность и долговечность.

Марки, диаметры, диапазоны длин и области применения

Бурильные трубы выпускаются разных марок, диаметров и длин, каждый из которых подходит для различных условий бурения:

Оценки

  • Е-75: Обычно используется для общих буровых работ.
  • Х-95: Обеспечивает более высокую прочность и подходит для более глубоких скважин.
  • Г-105: Обеспечивает отличную усталостную прочность, идеально подходит для бурения с большим вылетом.
  • С-135: Самая высокая марка прочности, применяется в сверхглубоких и высоконапорных скважинах.

Диаметры и длины

  • Диаметры: Обычно диапазон составляет от 2 3/8″ до 6 5/8″.
  • Длина: Длина варьируется от 27 до 31 фута, возможна индивидуальная длина в зависимости от потребностей проекта.

Заявки по классу

  • Е-75: Бурение на суше в стандартных условиях.
  • Х-95: Глубокие скважины с умеренным давлением.
  • Г-105: Скважины с большим отходом от вертикали и бурение с высоким крутящим моментом.
  • С-135: Сверхглубокие, высоконапорные и высокотемпературные скважины.

Упаковка, хранение, обслуживание и транспортировка

Правильное обращение с бурильными трубами имеет решающее значение для сохранения их целостности и продления срока службы.

Упаковка

  • Комплектация: Бурильные трубы обычно связываются вместе для удобства транспортировки и перемещения.
  • Защитные колпачки: Оба конца бурильной трубы снабжены защитными колпачками для предотвращения повреждения резьбы.

Хранилище

  • Хранение в помещении: По возможности бурильные трубы следует хранить в помещении, чтобы защитить их от воздействия окружающей среды.
  • Хранение на возвышении: Трубы следует хранить на стеллажах, приподнятых над землей, чтобы исключить контакт с влагой и загрязняющими веществами.

Обслуживание

  • Регулярные проверки: Бурильные трубы следует регулярно проверять на предмет износа, коррозии или повреждений.
  • Повторная заправка: При повреждении резьбу следует нарезать заново, обеспечивая надежное соединение.

Транспорт

  • Безопасная загрузка: Бурильные трубы следует надежно закрепить на грузовиках или прицепах, чтобы исключить их перемещение во время транспортировки.
  • Использование колыбелей: Трубы следует транспортировать с использованием опор, чтобы предотвратить их изгиб или повреждение.

Заключение

Спецификация API 5DP Drill Pipe является критически важным компонентом в буровых работах, разработанным для того, чтобы выдерживать суровые условия, возникающие при добыче нефти и газа. Понимание процесса производства, типов, соединений, марок и обращения с бурильными трубами имеет важное значение для оптимизации их производительности и обеспечения безопасных и эффективных буровых работ.

Следуя передовым методам выбора, хранения и обслуживания бурильных труб, операторы могут продлить срок службы своего оборудования, сократить эксплуатационные расходы и минимизировать риск отказов. Это всеобъемлющее руководство является ценным ресурсом для профессионалов в буровой отрасли, предлагая практические идеи и решения проблем, связанных с бурильными трубами.

Изучение важной роли стальных труб в разведке нефти и газа

/в /от

Введение

Стальные трубы имеют решающее значение в нефтегазовой отрасли, предлагая непревзойденную прочность и надежность в экстремальных условиях. Необходимые для разведки и транспортировки, эти трубы выдерживают высокое давление, коррозионные среды и суровые температуры. На этой странице рассматриваются критически важные функции стальных труб в разведке нефти и газа, подробно описывается их важность в бурении, инфраструктуре и безопасности. Узнайте, как выбор подходящих стальных труб может повысить эксплуатационную эффективность и сократить расходы в этой требовательной отрасли.

I. Базовые знания о стальных трубах для нефтегазовой промышленности

1. Пояснение терминологии

API: Аббревиатура Американский институт нефти.
OCTG: Аббревиатура Нефтяная страна Трубная продукция, включая обсадные трубы для нефти, насосно-компрессорные трубы, бурильные трубы, удлинители, буровые долота, насосные штанги, муфтовые соединения и т. д.
Масляные трубки: Насосно-компрессорные трубы используются в нефтяных скважинах для добычи, извлечения газа, закачки воды и кислотного разрыва пласта.
Корпус: Трубы опускаются с поверхности земли в пробуренную скважину в качестве облицовки для предотвращения обрушения стенок.
Бурильная труба: Труба, используемая для бурения скважин.
Линейная труба: Труба, используемая для транспортировки нефти или газа.
Муфты: Цилиндры используются для соединения двух резьбовых труб с внутренней резьбой.
Материал соединения: Труба, используемая для изготовления муфт.
API-потоки: Трубная резьба, соответствующая стандарту API 5B, включая круглую резьбу для нефтяных труб, короткую круглую резьбу для обсадных труб, длинную круглую резьбу для обсадных труб, частичную трапецеидальную резьбу для обсадных труб, резьбу для линейных труб и т. д.
Премиум-соединение: Резьбы не-API с уникальными уплотнительными свойствами, соединительными свойствами и другими свойствами.
Неудачи: деформация, разрушение, повреждение поверхности и потеря первоначальной функции в определенных условиях эксплуатации.
Основные формы отказа: раздавливание, скольжение, разрыв, утечка, коррозия, склеивание, износ и т. д.

2. Стандарты, связанные с нефтью

API Spec 5B, 17-е издание – Спецификация на нарезание резьбы, калибровку и проверку резьбы обсадных, насосно-компрессорных и линейных труб.
API Spec 5L, 46-е издание – Спецификация для линейной трубы
API Spec 5CT, 11-е издание – Спецификация для обсадных и насосно-компрессорных труб
API Spec 5DP, 7-е издание – Спецификация для бурильных труб
API Спецификация 7-1, 2-е издание – Спецификация для элементов вращающейся бурильной колонны
API Спецификация 7-2, 2-е издание – Спецификация на нарезание резьбы и калибровку резьбовых соединений с поворотным буртиком.
API Spec 11B, 24-е издание – Спецификации для насосных штанг, полированных штанг и вкладышей, муфт, грузил, зажимов для полированных штанг, сальников и насосных тройников.
ИСО 3183:2019 – Нефтяная и газовая промышленность – Стальные трубы для систем трубопроводного транспорта
ИСО 11960:2020 – Нефтяная и газовая промышленность – Стальные трубы для использования в качестве обсадных труб или насосно-компрессорных труб для скважин.
NACE MR0175/ISO 15156:2020 – Нефтяная и газовая промышленность. Материалы для использования в H2S-содержащих средах при добыче нефти и газа.

II. Нефтяные трубки

1. Классификация масляных трубок

Нефтяные трубы делятся на невысаженные нефтяные трубы (NU), высаженные снаружи нефтяные трубы (EU) и нефтяные трубы с интегральным соединением (IJ). Нефтяные трубы NU означают, что конец трубы имеет среднюю толщину, непосредственно поворачивает резьбу и приводит муфты. Высаженные трубы подразумевают, что концы обеих труб высажены снаружи, затем нарезаны резьбой и соединены муфтой. Трубы с интегральным соединением означают, что один конец трубы высажен с наружной резьбой, а другой высажен с внутренней резьбой, соединенной напрямую без муфт.

2. Функция масляных трубок

① Добыча нефти и газа: после бурения и цементирования нефтяных и газовых скважин насосно-компрессорные трубы помещаются в нефтяную колонну для добычи нефти и газа на землю.
② Закачка воды: если давление в скважине недостаточно, закачайте воду в скважину через НКТ.
③ Закачка пара: при добыче густой нефти горячим способом пар вводится в скважину через изолированные нефтяные трубы.
④ Подкисление и гидроразрыв: На поздней стадии бурения скважин или для повышения производительности нефтяных и газовых скважин необходимо ввести в нефтегазовый пласт среду подкисления и гидроразрыва или отверждающий материал, а среда и отверждающий материал транспортируются по нефтяным трубам.

3. Марка стали масляных трубок

Марки стали масляных трубок: H40, J55, N80, L80, C90, T95, P110.
N80 делится на N80-1 и N80Q, оба имеют одинаковые свойства растяжения; два различия заключаются в состоянии поставки и различиях в ударных характеристиках, N80-1 поставляется в нормализованном состоянии или когда конечная температура прокатки превышает критическую температуру Ar3 и снижение натяжения после охлаждения на воздухе и может использоваться для определения горячей прокатки вместо нормализованной, ударные и неразрушающие испытания не требуются; N80Q должен быть отпущен (закален и отпущен). Термическая обработка, ударная функция должны соответствовать положениям API 5CT и должны быть подвергнуты неразрушающим испытаниям.
L80 делится на L80-1, L80-9Cr и L80-13Cr. Их механические свойства и статус поставки одинаковы. Различия в использовании, сложности производства и цене: L80-1 относится к общему типу, L80-9Cr и L80-13Cr — это трубы с высокой коррозионной стойкостью, сложностью производства, они дорогие и обычно используются в скважинах с сильной коррозией.
С90 и Т95 делятся на 1 и 2 типа, а именно С90-1, С90-2 и Т95-1, Т95-2.

4. Обычно используемая марка стали для масляных трубок, название стали и статус доставки.

J55 (37Mn5) Масляные трубки NU: горячекатаные вместо нормализованных.
J55 (37Mn5) Масляные трубки ЕС: полноразмерные, нормализованные после высадки
Н80-1 (36Мн2В) Масляные трубы НУ: горячекатаные вместо нормализованных
N80-1 (36Mn2V) Масляные трубки ЕС: полноразмерные, нормализованные после высадки
N80-Q (30Mn5) Масляные трубки: 30Mn5, закалка по всей длине
L80-1 (30Mn5) Масляные трубки: 30Mn5, закалка по всей длине
P110 (25CrMnMo) Масляные трубки: 25CrMnMo, закалка по всей длине
J55 (37Mn5) Муфта: Горячекатаная онлайн, нормализованная
N80 (28MnTiB) Муфта: закалка по всей длине
L80-1 (28MnTiB) Муфта: закаленная по всей длине
P110 (25CrMnMo) Муфта: закалка по всей длине

III. Обсадная труба

1. Классификация и роль кожуха

Обсадная колонна представляет собой стальную трубу, поддерживающую стенки нефтяных и газовых скважин. В каждой скважине используется несколько слоев обсадной колонны в зависимости от глубины бурения и геологических условий. Цемент используется для цементирования обсадной колонны после ее спуска в скважину и в отличие от нефтепроводных и бурильных труб не подлежит повторному использованию и относится к одноразовым расходным материалам. Таким образом, на потребление обсадных труб приходится более 70 процентов всех труб нефтяных скважин. В зависимости от использования обсадную колонну можно разделить на кондукторную, промежуточную, эксплуатационную и хвостовиковую, а их конструкции в нефтяных скважинах показаны на рисунке 1.

①Корпус проводника: Обычно используются классы API K55, J55 или H40, кондукторная колонна стабилизирует устье скважины и изолирует неглубокие водоносные горизонты диаметром обычно около 20 или 16 дюймов.

②Промежуточный корпус: Промежуточная обсадная колонна, часто изготовленная из марок API K55, N80, L80 или P110, используется для изоляции нестабильных пластов и зон с переменным давлением, с типичным диаметром 13 3/8 дюйма, 11 3/4 дюйма или 9 5/8 дюйма. .

③Производственный корпус: Эксплуатационная колонна, изготовленная из высококачественной стали марок API J55, N80, L80, P110 или Q125, рассчитана на выдерживание производственного давления и обычно имеет диаметры 9 5/8 дюйма, 7 дюймов или 5 1/2 дюйма.

④Корпус вкладыша: Втулки удлиняют ствол скважины вглубь пласта, используя такие материалы, как классы API L80, N80 или P110, с типичными диаметрами 7 дюймов, 5 дюймов или 4 1/2 дюйма.

⑤Трубки: Трубопроводы, предназначенные для транспортировки углеводородов на поверхность, имеют классы API J55, L80 или P110 и доступны диаметром 4 1/2 дюйма, 3 1/2 дюйма или 2 7/8 дюйма.

IV. Бурильная труба

1. Классификация и назначение труб для буровых инструментов.

Квадратная бурильная труба, бурильная труба, утяжеленная бурильная труба и воротник бурения в буровых инструментах образуют бурильную трубу. Бурильная труба является инструментом для кернового бурения, который перемещает буровую коронку от земли до дна скважины, а также является каналом от земли до дна скважины. Она имеет три основные роли:

① Для передачи крутящего момента на сверло для сверления;

② Чтобы ослабить давление горной породы на дне скважины, опираться на свой вес на буровое долото;

③ Для транспортировки промывочной жидкости, то есть бурового раствора через землю с помощью буровых насосов высокого давления, буровой колонны в поток скважины в забой скважины для промывки обломков породы и охлаждения бурового долота, а также переноса обломков породы. через внешнюю поверхность колонны и стенку скважины между затрубным пространством, чтобы вернуться на землю, чтобы достичь цели бурения скважины.

Бурильная труба используется в процессе бурения, чтобы выдерживать различные сложные знакопеременные нагрузки, такие как растяжение, сжатие, кручение, изгиб и другие напряжения. Внутренняя поверхность также подвергается воздействию промывочной жидкости под высоким давлением и коррозии.
(1) Квадратная бурильная труба: Квадратные бурильные трубы бывают двух типов: четырехугольные и шестиугольные. В китайских нефтяных бурильных трубах каждый комплект бурильных колонн обычно использует бурильную трубу четырехугольного типа. Ее характеристики: 63,5 мм (2-1/2 дюйма), 88,9 мм (3-1/2 дюйма), 107,95 мм (4-1/4 дюйма), 133,35 мм (5-1/4 дюйма), 152,4 мм (6 дюймов) и т. д. Используемая длина обычно составляет 1214,5 м.
(2) Бурильная труба: Бурильная труба является основным инструментом для бурения скважин, соединенным с нижним концом квадратной бурильной трубы, и по мере того, как буровая скважина продолжает углубляться, бурильная труба продолжает удлинять бурильную колонну одну за другой. Технические характеристики бурильной трубы следующие: 60,3 мм (2-3/8 дюйма), 73,03 мм (2-7/8 дюйма), 88,9 мм (3-1/2 дюйма), 114,3 мм (4-1/2 дюйма), 127 мм (5 дюймов), 139,7 мм (5-1/2 дюйма) и так далее.
(3) Бурильная труба для тяжелых условий эксплуатации: Утяжеленная бурильная труба представляет собой переходный инструмент, соединяющий бурильную трубу и утяжеленную бурильную трубу, который позволяет улучшить силовое состояние бурильной трубы и увеличить давление на буровое долото. Основные характеристики утяжеленной бурильной трубы: 88,9 мм (3-1/2 дюйма) и 127 мм (5 дюймов).
(4) Удлинитель: Утяжеленная бурильная труба соединена с нижней частью бурильной трубы, которая представляет собой специальную толстостенную трубу с высокой жесткостью. Она оказывает давление на буровую коронку для разрушения породы и играет направляющую роль при бурении прямой скважины. Обычные спецификации утяжеленных бурильных труб: 158,75 мм (6-1/4 дюйма), 177,85 мм (7 дюймов), 203,2 мм (8 дюймов), 228,6 мм (9 дюймов) и т. д.

В. Линейная труба

1. Классификация линейных труб

Линейная труба используется в нефтегазовой промышленности для транспортировки нефти, очищенной нефти, природного газа и водопроводов с аббревиатурой стальная труба. Транспортировка нефти и газа по трубопроводам делится на магистральные, ответвления и городские трубопроводные сети. Три вида магистральных трубопроводных передач имеют обычные спецификации ∅406 ~ 1219 мм, толщину стенки 10 ~ 25 мм, марку стали X42 ~ X80; ответвления трубопровода и городские трубопроводные сети обычно имеют спецификации для ∅114 ~ 700 мм, толщину стенки 6 ~ 20 мм, марку стали для X42 ~ X80. Марка стали X42～X80. Линейная труба доступна в сварном и бесшовном типах. Сварная линейная труба используется чаще, чем бесшовная линейная труба.

2. Стандарт линейной трубы

API Spec 5L – Спецификация для линейных труб
ISO 3183 – Нефтяная и газовая промышленность. Стальные трубы для систем трубопроводного транспорта

3. PSL1 и PSL2

PSL — это аббревиатура для уровень спецификации продукта. Уровень спецификации продукции линейной трубы делится на PSL 1 и PSL 2, а уровень качества делится на PSL 1 и PSL 2. PSL 2 выше, чем PSL 1; два уровня спецификации не только имеют разные требования к испытаниям, но и требования к химическому составу и механическим свойствам, поэтому в соответствии с приказом API 5L условия контракта, помимо указания спецификаций, марки стали и других общих показателей, также должны указывать уровень спецификации продукта, то есть PSL 1 или PSL 2. PSL 2 по химическому составу, свойствам при растяжении, ударной силе, неразрушающему контролю и другим показателям строже, чем PSL 1.

4. Марка стали, химический состав и механические свойства трубопроводных труб.

Сорта стали для магистральных труб от низких до высоких делятся на A25, A, B, X42, X46, X52, X60, X65, X70 и X80. Подробный химический состав и механические свойства см. в спецификации API 5L, 46-е издание книги.

5. Требования к гидростатическим испытаниям и неразрушающему контролю трубопроводов.

Линейные трубы должны проходить гидравлические испытания по каждой ветке, а стандарт не допускает неразрушающего создания гидравлического давления, что также является большой разницей между стандартом API и нашими стандартами. PSL 1 не требует неразрушающего испытания; PSL 2 должен проводить неразрушающие испытания по каждой ветке.

VI. Премиум-соединения

1. Введение Премиум-подключений

Premium Connection — это трубная резьба с уникальной структурой, которая отличается от резьбы API. Хотя существующая резьбовая нефтяная обсадная колонна API широко используется при эксплуатации нефтяных скважин, ее недостатки отчетливо проявляются в уникальных условиях некоторых нефтяных месторождений: круглая резьбовая трубная колонна API, хотя ее уплотнительные характеристики лучше, растягивающее усилие, выдерживаемое резьбовой частью, эквивалентно только 60%–80% прочности корпуса трубы, и поэтому ее нельзя использовать при эксплуатации глубоких скважин; трапециевидная резьбовая трубная колонна API, хотя ее прочность на растяжение намного выше, чем у круглого резьбового соединения API, ее уплотнительные характеристики не так хороши. Хотя прочность на растяжение колонны намного выше, чем у круглого резьбового соединения API, ее уплотнительные характеристики не очень хороши, поэтому ее нельзя использовать при эксплуатации газовых скважин высокого давления; Кроме того, резьбовая смазка может выполнять свою функцию только в среде с температурой ниже 95℃, поэтому ее нельзя использовать при эксплуатации высокотемпературных скважин.

По сравнению с соединениями с круглой резьбой API и частичной трапециевидной резьбой соединение премиум-класса достигло революционного прогресса в следующих аспектах:

(1) Хорошая герметизация благодаря эластичности и конструкции металлической уплотнительной конструкции делает газовое уплотнение соединения устойчивым к достижению предела тела НКТ в пределах давления текучести;

(2) Высокая прочность соединения, соединяющегося со специальной пряжкой масляного кожуха, прочность соединения достигает или превышает прочность корпуса НКТ, что позволяет фундаментально решить проблему проскальзывания;

(3) Благодаря выбору материала и совершенствованию процесса обработки поверхности в основном решена проблема прилипания пряжки;

(4) Путем оптимизации конструкции, чтобы распределение напряжений в соединениях было более разумным и более способствовало устойчивости к коррозии под напряжением;

(5) Благодаря разумной конструкции плеча, операция застежки на операции становится более доступной.

Нефтегазовая промышленность может похвастаться более чем 100 запатентованными соединениями премиум-класса, представляющими собой значительные достижения в технологии труб. Эти специализированные конструкции резьбы обеспечивают превосходные возможности уплотнения, повышенную прочность соединения и повышенную устойчивость к воздействию окружающей среды. Решая такие проблемы, как высокое давление, коррозионные среды и экстремальные температуры, эти инновации обеспечивают превосходную надежность и эффективность в нефтебезопасных операциях по всему миру. Постоянные исследования и разработки в области соединений премиум-класса подчеркивают их ключевую роль в поддержке более безопасных и производительных методов бурения, отражая постоянную приверженность технологическому совершенству в энергетическом секторе.

Соединение VAM®: Соединения VAM®, известные своей надежной работой в сложных условиях эксплуатации, отличаются передовой технологией уплотнения металл-металл и возможностью высокого крутящего момента, обеспечивая надежную работу в глубоких скважинах и пластах высокого давления.

Серия клинов TenarisHydril: В этой серии представлен ряд соединений, таких как Blue®, Dopeless® и Wedge 521®, известных своей исключительной газонепроницаемостью и устойчивостью к силам сжатия и растяжения, что повышает эксплуатационную безопасность и эффективность.

ТТГ® Синий: В соединениях TSH® Blue, разработанных компанией Tenaris, используется запатентованная конструкция с двойным буртиком и высокопроизводительный профиль резьбы, обеспечивающий превосходную усталостную прочность и простоту свинчивания в критических условиях бурения.

Соединение Grant Prideco™ XT®: Разработанные компанией NOV соединения XT® включают в себя уникальное уплотнение металл-металл и прочную форму резьбы, обеспечивающую превосходную крутящую способность и устойчивость к истиранию, тем самым продлевая срок службы соединения.

Соединение Hunting Seal-Lock®: Соединение Seal-Lock® от Hunting, обладающее уплотнением «металл-металл» и уникальным профилем резьбы, известно своей превосходной устойчивостью к давлению и надежностью как при бурении на суше, так и на море.

Заключение

В заключение следует отметить, что сложная сеть стальных труб, имеющих решающее значение для нефтегазовой промышленности, охватывает широкий спектр специализированного оборудования, предназначенного для выдерживания суровых условий и сложных эксплуатационных требований. От фундаментных обсадных труб, которые поддерживают и защищают здоровые стенки, до универсальных труб, используемых в процессах добычи и закачки, каждый тип труб служит определенной цели в разведке, добыче и транспортировке углеводородов. Такие стандарты, как спецификации API, обеспечивают единообразие и качество по всем этим трубам, в то время как инновации, такие как премиальные соединения, повышают производительность в сложных условиях. По мере развития технологий эти критически важные компоненты совершенствуются, обеспечивая эффективность и надежность в глобальных энергетических операциях. Понимание этих труб и их спецификаций подчеркивает их незаменимую роль в инфраструктуре современного энергетического 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.