Hàng hóa dạng ống của Oil Country (OCTG)
Hàng hóa dạng ống của nước dầu mỏ (OCTG) là dòng sản phẩm cán liền mạch bao gồm ống khoan, vỏ và ống chịu các điều kiện tải theo ứng dụng cụ thể của chúng. (xem Hình 1 để biết sơ đồ giếng sâu):
Các Ống khoan là một ống liền mạch nặng làm quay mũi khoan và tuần hoàn dung dịch khoan. Các đoạn ống dài 30 ft (9m) được ghép với các khớp nối dụng cụ. Ống khoan đồng thời chịu mô-men xoắn cao khi khoan, lực căng dọc trục do trọng lượng chết của nó và áp suất bên trong bằng cách làm sạch dung dịch khoan. Ngoài ra, các tải trọng uốn xen kẽ do khoan không thẳng đứng hoặc bị lệch có thể được đặt lên các dạng tải trọng cơ bản này.
Ống vỏ vạch đường cho lỗ khoan. Nó chịu lực căng dọc trục do trọng lượng chết của nó, áp suất bên trong do chất lỏng chảy ra và áp suất bên ngoài do các thành tạo đá xung quanh. Vỏ đặc biệt phải chịu lực căng dọc trục và áp suất bên trong do nhũ tương dầu hoặc khí được bơm.
Ống là một đường ống qua đó dầu hoặc khí được vận chuyển từ giếng khoan. Các đoạn ống thường dài khoảng 9 m và có kết nối bằng ren ở mỗi đầu.
Khả năng chống ăn mòn trong điều kiện dịch vụ chua là đặc tính OCTG rất quan trọng, đặc biệt đối với vỏ và ống.
Các quy trình sản xuất OCTG điển hình bao gồm (tất cả các phạm vi chiều đều gần đúng)
Quá trình lăn trục gá liên tục và quy trình đẩy băng ghế cho các kích thước từ 21 đến 178 mm OD.
Cán máy cán cho kích thước từ 140 đến 406 mm OD.
Cán xuyên và cán hành hương cho kích thước từ 250 đến 660 mm OD.
Các quy trình này thường không cho phép xử lý cơ nhiệt thông thường đối với các sản phẩm dải và tấm được sử dụng cho ống hàn. Do đó, ống liền mạch cường độ cao phải được sản xuất bằng cách tăng hàm lượng hợp kim kết hợp với xử lý nhiệt thích hợp như làm nguội và ủ.
Hình 1. Sơ đồ hoàn thiện giếng sâu
Việc đáp ứng yêu cầu cơ bản về cấu trúc vi mô martensitic hoàn toàn ngay cả ở độ dày thành ống lớn đòi hỏi khả năng làm cứng tốt. Cr và Mn là nguyên tố hợp kim chính được sử dụng để tạo ra độ cứng tốt trong thép có thể xử lý nhiệt thông thường. Tuy nhiên, yêu cầu về khả năng chống nứt do ứng suất sunfua (SSC) tốt đã hạn chế việc sử dụng chúng. Mn có xu hướng phân tách trong quá trình đúc liên tục và có thể tạo thành các thể vùi MnS lớn làm giảm khả năng chống nứt do hydro gây ra (HIC). Hàm lượng Cr cao hơn có thể dẫn đến sự hình thành các kết tủa Cr7C3 có hình thái dạng tấm thô, đóng vai trò là chất thu gom hydro và tạo ra vết nứt. Hợp kim với Molypden có thể khắc phục được những hạn chế của hợp kim Mn và Cr. Mo là chất làm cứng mạnh hơn nhiều so với Mn và Cr nên có thể dễ dàng phục hồi tác dụng khi lượng các nguyên tố này bị giảm đi.
Theo truyền thống, các loại OCTG là thép cacbon-mangan (lên đến mức cường độ 55-ksi) hoặc các loại chứa Mo lên đến 0,4% Mo. Trong những năm gần đây, việc khoan giếng sâu và các bể chứa chứa chất gây ô nhiễm gây ra các cuộc tấn công ăn mòn đã tạo ra nhu cầu mạnh mẽ cho các vật liệu có độ bền cao hơn có khả năng chống lại sự giòn do hydro và SCC. Martensite được tôi luyện cao là cấu trúc có khả năng kháng SSC tốt nhất ở mức cường độ cao hơn và 0,75% là nồng độ Mo tạo ra sự kết hợp tối ưu giữa cường độ chảy và khả năng kháng SSC.
