Hàng hóa dạng ống của Oil Country (OCTG)
Hàng hóa dạng ống của nước dầu mỏ (OCTG) là một nhóm các 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 của một giếng sâu):
Các Ống khoan là một ống liền mạch nặng làm quay mũi khoan và lưu thông dung dịch khoan. Các đoạn ống dài 30 ft (9m) được ghép nối với các mối 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 khi xả dung dịch khoan. Ngoài ra, tải uốn xen kẽ do khoan không thẳng đứng hoặc khoan lệch có thể chồng lên các kiểu tải cơ bản này.
Ống vỏ lót lỗ khoan. Nó chịu sức căng dọc từ trọng lượng chết của nó, áp suất bên trong từ quá trình thanh lọc chất lỏng và áp suất bên ngoài từ các khối đá xung quanh. Nhũ tương dầu hoặc khí được bơm đặc biệt làm cho vỏ bọc chịu sức căng dọc và áp suất bên trong.
Ống là một đường ống mà dầu hoặc khí được vận chuyển từ giếng khoan. Các đoạn ống thường dài khoảng 30 ft [9 m] và có kết nối ren ở mỗi đầu.
Khả năng chống ăn mòn trong điều kiện hoạt động khắc nghiệt là đặc tính quan trọng của OCTG, 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)
Quy trình cán liên tục và đẩy trên băng chuyền cho các kích thước từ 21 đến 178 mm đường kính ngoài.
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 nhiệt cơ học thông thường đối với các sản phẩm dạng dải và tấm được sử dụng cho ống hàn. Do đó, ống liền mạch có độ bền cao phải được sản xuất bằng cách tăng hàm lượng hợp kim kết hợp với xử lý nhiệt phù hợp, chẳng hạn như tôi và ram.
Hình 1. Sơ đồ hoàn thiện phát triển mạnh mẽ
Đáp ứng yêu cầu cơ bản của cấu trúc vi mô hoàn toàn martensitic, ngay cả ở độ dày thành ống lớn, đòi hỏi khả năng làm cứng tốt. Cr và Mn là các nguyên tố hợp kim chính tạo ra khả năng làm cứng tốt trong thép xử lý nhiệt thông thường. Tuy nhiên, yêu cầu về khả năng chống nứt ứng suất sunfua (SSC) tốt hạn chế việc sử dụng chúng. Mn có xu hướng phân tách trong quá trình đúc liên tục và có thể tạo thành các tạp chất MnS lớn làm giảm khả năng chống nứt do hydro (HIC). Nồng độ Cr cao hơn có thể dẫn đến sự hình thành các kết tủa Cr7C3 có hình thái dạng tấm thô, hoạt động như chất thu thập hydro và chất khởi tạo vết nứt. Hợp kim với Molypden có thể khắc phục những hạn chế của hợp kim Mn và Cr. Mo là chất làm cứng mạnh hơn nhiều so với Mn và Cr, do đó, nó có thể nhanh chóng phục hồi hiệu ứng của một lượng nhỏ các nguyên tố này.
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, 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 về các vật liệu có độ bền cao hơn, chống lại sự giòn do hydro và SCC. Martensite được tôi luyện cao là cấu trúc có khả năng chống lại SSC tốt nhất ở các mức cường độ cao hơn và nồng độ Mo 0,75% tạo ra sự kết hợp tối ưu giữa giới hạn chảy và khả năng chống SSC.
