Tubs OCTGs'utilitzen principalment per perforar pous de petroli i gas i transportar petroli i gas.Inclou canonades de perforació d'oli, carcasses d'oli i canonades d'extracció d'oli.Tubs OCTGs'utilitzen principalment per connectar collars de trepant i broques i transmetre potència de perforació.La carcassa de petroli s'utilitza principalment per suportar el pou durant la perforació i després de la finalització, per garantir el funcionament normal de tot el pou de petroli durant el procés de perforació i després de la finalització.El petroli i el gas a la part inferior del pou de petroli es transporten principalment a la superfície pel tub de bombeig de petroli.
La carcassa de petroli és la línia de vida per mantenir el funcionament dels pous de petroli.A causa de les diferents condicions geològiques, l'estat d'estrès subterrani és complex, i els efectes combinats de la tensió, compressió, flexió i tensió de torsió sobre el cos de la carcassa plantegen requisits elevats per a la qualitat de la carcassa en si.Una vegada que la pròpia carcassa està danyada per algun motiu, pot provocar una reducció de la producció o fins i tot el desballestament de tot el pou.
Segons la resistència del propi acer, la carcassa es pot dividir en diferents graus d'acer, és a dir, J55, K55, N80, L80, C90, T95, P110, Q125, V150, etc. El grau d'acer utilitzat varia segons l'estat del pou. i profunditat.En entorns corrosius, també es requereix que la pròpia carcassa tingui resistència a la corrosió.En zones amb condicions geològiques complexes, també es requereix que la carcassa tingui un rendiment anti-enfonsament.
I.Els coneixements bàsics OCTG Pipe
1, Termes especialitzats relacionats amb l'explicació de la canonada de petroli
API: és l'abreviatura d'American Petroleum Institute.
OCTG: és l'abreviatura de Oil Country Tubular Goods, que significa tubs específics per al petroli, inclosa la carcassa d'oli acabada, tub de perforació, colls de perforació, cèrcols, juntes curtes, etc.
Tubs de petroli: tubs utilitzats en pous de petroli per a l'extracció de petroli, extracció de gas, injecció d'aigua i fracturació àcida.
Casing: tub que es baixa des de la superfície de la terra a un forat perforat com a revestiment per evitar l'enfonsament de la paret del pou.
Tub de perforació: tub utilitzat per perforar forats.
Conducte: canonada que s'utilitza per transportar petroli o gas.
Circlips: cilindres utilitzats per connectar dos tubs roscats amb rosques internes.
Material d'acoblament: tub utilitzat per a la fabricació d'acoblaments.
Fils API: rosques de canonades especificades per l'estàndard API 5B, incloses rosques rodones de canonades d'oli, rosques rodones curtes de carcassa, rosques rodones llargues de carcassa, rosques trapezoïdals compensades de carcassa, fils de tubs de línia, etc.
Sivella especial: rosques no API amb propietats de segellat especials, propietats de connexió i altres propietats.
Falla: deformació, fractura, dany superficial i pèrdua de la funció original en condicions específiques de servei.Les principals formes de fallada de la carcassa d'oli són: extrusió, lliscament, ruptura, fuites, corrosió, unió, desgast, etc.
2, estàndards relacionats amb el petroli
API 5CT: especificació de carcassa i tubs (actualment l'última versió de la vuitena edició)
API 5D: especificació del tub de perforació (l'última versió de la 5a edició)
API 5L: especificació de canonades d'acer de canonades (l'última versió de la 44a edició)
API 5B: especificació per al mecanitzat, mesurament i inspecció de carcassa, tubs d'oli i fils de canonades de línia
GB/T 9711.1-1997: condicions tècniques per al lliurament de canonades d'acer per al transport de la indústria del petroli i el gas Part 1: canonades d'acer de grau A
GB/T9711.2-1999: Condicions tècniques de lliurament de canonades d'acer per al transport de la indústria de petroli i gas Part 2: canonades d'acer de grau B
GB/T9711.3-2005: Condicions tècniques de lliurament de canonades d'acer per al transport de la indústria del petroli i del gas natural Part 3: canonada d'acer de grau C
Ⅱ.Tub d'oli
1. Classificació de les canonades d'oli
Les canonades d'oli es divideixen en tubs sense alteració (NU), tubs externs (UE) i tubs d'articulació integral.El tub sense alteració es refereix a un extrem de canonada roscat sense espessir i equipat amb un acoblament.Els tubs de desgast extern es refereixen a dos extrems de canonades que s'han engrossit externament, després s'han roscat i equipat amb pinces.El tub d'unió integrada es refereix a una canonada que està connectada directament sense un acoblament, amb un extrem roscat a través d'una rosca externa gruixuda internament i l'altre extrem roscat a través d'una rosca interna gruixuda externament.
2.El paper dels tubs
①, extracció de petroli i gas: després de perforar i cimentar els pous de petroli i gas, el tub es col·loca a la carcassa del petroli per extreure petroli i gas a terra.
②, injecció d'aigua: quan la pressió de fons del forat no és suficient, injecteu aigua al pou a través del tub.
③, Injecció de vapor: en el procés de recuperació tèrmica d'oli gruixut, s'ha d'introduir vapor al pou amb canonades d'oli aïllades.
(iv) Acidificació i fracturació: en l'etapa tardana de la perforació de pous o per millorar la producció de pous de petroli i gas, és necessari introduir un mitjà d'acidificació i fractura o material de curat a la capa de petroli i gas, i el mitjà i el material de curat es transporta a través del tub d'oli.
3. Qualitat d'acer de canonada d'oli
Els graus d'acer de la canonada d'oli són: H40, J55, N80, L80, C90, T95, P110.
N80 es divideix en N80-1 i N80Q, les dues són les mateixes propietats de tracció del mateix, les dues diferències són l'estat de lliurament i les diferències de rendiment de l'impacte, el lliurament de N80-1 per estat normalitzat o quan la temperatura final de rodament és superior a la La temperatura crítica Ar3 i la reducció de la tensió després de la refrigeració per aire, i es poden utilitzar per trobar alternatives a la normalització de laminats en calent, no calen proves d'impacte i no destructives;N80Q s'ha de temperar (apagar i temperar) Tractament tèrmic, la funció d'impacte ha d'estar en línia amb les disposicions de l'API 5CT i ha de ser proves no destructives.
L80 es divideix en L80-1, L80-9Cr i L80-13Cr.Les seves propietats mecàniques i l'estat de lliurament són els mateixos.Les diferències d'ús, dificultat de producció i preu, L80-1 per al tipus general, L80-9Cr i L80-13Cr són tubs d'alta resistència a la corrosió, dificultat de producció, cars, normalment utilitzats per a pous de corrosió pesada.
C90 i T95 es divideixen en tipus 1 i tipus 2, és a dir, C90-1, C90-2 i T95-1, T95-2.
4. Grau d'acer d'ús habitual, grau i estat de lliurament de la canonada d'oli
Qualitat d'acer Estat de lliurament
Tub d'oli J55 37Mn5 tub d'oli pla: laminat en calent en lloc de normalitzat
Tub d'oli espessit: normalitzat de longitud completa després de l'engrossiment.
Tub N80-1 36Mn2V Tub de tipus pla: laminat en calent en lloc de normalitzat
Tub d'oli espessit: normalitzat de longitud completa després de l'engrossiment
Tub d'oli N80-Q 30Mn5 temperat de longitud completa
Tub d'oli L80-1 30Mn5 temperat integral
Tub d'oli P110 25CrMnMo temperat de longitud completa
Acoblament J55 37Mn5 normalització en línia laminat en calent
Acoblament N80 28MnTiB temperat de longitud completa
Acoblament L80-1 28MnTiB temperat de longitud completa
P110 Pinces 25CrMnMo de longitud completa temperada
Ⅲ.Carcassa
1、Categorització i funció de la carcassa
La carcassa és una canonada d'acer que suporta la paret dels pous de petroli i gas.A cada pou s'utilitzen diverses capes de carcassa segons diferents profunditats de perforació i condicions geològiques.El ciment s'utilitza per cimentar la carcassa després de baixar-la al pou i, a diferència de la canonada d'oli i la canonada de perforació, no es pot reutilitzar i pertany a materials consumibles d'un sol ús.Per tant, el consum de carcassa representa més del 70% de tots els tubs de pou de petroli.La carcassa es pot classificar en: conducte, carcassa superficial, carcassa tècnica i carcassa d'oli segons el seu ús, i les seves estructures en pous de petroli es mostren a la imatge següent.
2.Carcassa del conductor
s'utilitza principalment per perforar a l'oceà i el desert per separar l'aigua de mar i la sorra per garantir el bon progrés de la perforació, les especificacions principals d'aquesta capa de 2.casing són: Φ762mm(30in )×25.4mm, Φ762mm(30in)×19.06mm.
Carcassa de superfície: s'utilitza principalment per a la primera perforació, perforant la superfície dels estrats solts fins a la roca base, per tal de segellar aquesta part dels estrats de l'esfondrament, s'ha de segellar amb la carcassa superficial.Les principals especificacions de la carcassa superficial: 508 mm (20 polzades), 406,4 mm (16 polzades), 339,73 mm (13-3/8 polzades), 273,05 mm (10-3/4 polzades), 244,48 mm (9-5/9 polzades), etc. La profunditat del tub de baixada depèn de la profunditat de la formació tova.La profunditat de la canonada inferior depèn de la profunditat de l'estrat solt, que generalment és de 80 ~ 1500 m.La seva pressió externa i interna no és gran, i generalment adopta el grau d'acer K55 o el grau d'acer N80.
3.Carcassa tècnica
La carcassa tècnica s'utilitza en el procés de perforació de formacions complexes.Quan trobeu peces complexes com ara la capa col·lapsada, la capa d'oli, la capa de gas, la capa d'aigua, la capa de fuites, la capa de pasta de sal, etc., cal posar la carcassa tècnica per segellar-la, en cas contrari no es pot dur a terme la perforació.Alguns pous són profunds i complexos, i la profunditat del pou arriba a milers de metres, aquest tipus de pous profunds han de posar diverses capes de carcassa tècnica, les seves propietats mecàniques i els requisits de rendiment de segellat són molt alts, l'ús de graus d'acer són també més alt, a més de K55, més és l'ús de graus N80 i P110, alguns pous profunds també s'utilitzen en els graus Q125 o fins i tot superiors no API, com ara V150.les principals especificacions de la carcassa tècnica són: 339,73 Les especificacions principals de la carcassa tècnica són les següents: 339,73 mm (13-3/8in), 273,05 mm (10-3/4in), 244,48 mm (9-5/8in), 219,08 mm (8-5/8 polzades), 193,68 mm (7-5/8 polzades), 177,8 mm (7 polzades) i així successivament.
4. Carcassa d'oli
Quan es perfora un pou fins a la capa de destinació (la capa que conté petroli i gas), cal utilitzar la carcassa d'oli per segellar la capa de petroli i gas i els estrats exposats superiors, i l'interior de la carcassa de petroli és la capa de petroli. .Carcassa d'oli en tot tipus de carcassa a la profunditat més profunda del pou, les seves propietats mecàniques i els requisits de rendiment de segellat també són els més alts, l'ús d'acer de grau K55, N80, P110, Q125, V150, etc.Les principals especificacions de la carcassa de formació són: 177,8 mm (7 polzades), 168,28 mm (6-5/8 polzades), 139,7 mm (5-1/2 polzades), 127 mm (5 polzades), 114,3 mm (4-1/2 polzades), etc. La carcassa és la més profunda entre tot tipus de pous, i el seu rendiment mecànic i el seu rendiment de segellat són els més alts.
V.Trepant
1、 Classificació i funció de la canonada per a eines de perforació
El tub de perforació quadrat, el tub de perforació, el tub de perforació ponderat i el coll de perforació en eines de perforació formen el tub de perforació.El tub de perforació és l'eina de perforació del nucli que condueix la broca des del terra fins al fons del pou, i també és un canal des del terra fins al fons del pou.Té tres funcions principals: ① transferir el parell per conduir la broca per perforar;② confiant en el seu propi pes per exercir pressió sobre la broca per trencar la roca al fons del pou;③ transportant el líquid de rentat del pou, és a dir, el fang de perforació a través del terra a través de les bombes de fang d'alta pressió, al forat de la columna de perforació per fluir al fons del pou per netejar les restes de roca i refredar la broca, i portar les restes de roca a través de l'espai anular entre la superfície exterior de la columna i la paret del pou per tornar a terra, per tal d'aconseguir el propòsit de perforar el pou.Tub de perforació en el procés de perforació per suportar una varietat de càrregues alternes complexes, com ara tracció, compressió, torsió, flexió i altres tensions, la superfície interior també està subjecta a fregat i corrosió de fang a alta pressió.
(1) canonada de perforació quadrada: la canonada de perforació quadrada té dos tipus de tipus quadrilàter i tipus hexagonal, la barra de perforació de petroli de la Xina, cada conjunt de columna de perforació, sol utilitzar un tub de perforació de tipus quadrilàter.Les seves especificacions són: 63,5 mm (2-1/2 polzades), 88,9 mm (3-1/2 polzades), 107,95 mm (4-1/4 polzades), 133,35 mm (5-1/4 polzades), 152,4 mm (6 polzades) i així successivament.Normalment, la longitud utilitzada és de 12 ~ 14,5 m.
(2) Tub de perforació: la canonada de perforació és l'eina principal per perforar pous, connectada a l'extrem inferior de la canonada de perforació quadrada, i a mesura que el pou de perforació continua aprofundint, la canonada de perforació continua allargant la columna de perforació una darrere l'altra.Les especificacions de la canonada de perforació són: 60,3 mm (2-3/8 polzades), 73,03 mm (2-7/8 polzades), 88,9 mm (3-1/2 polzades), 114,3 mm (4-1/2 polzades), 127 mm (5 polzades). ), 139,7 mm (5-1/2 polzades) i així successivament.
(3) Tub de perforació ponderat: el tub de perforació ponderat és una eina de transició que connecta el tub de perforació i el coll de perforació, que pot millorar l'estat de força del tub de perforació i augmentar la pressió sobre la broca.Les especificacions principals del tub de perforació ponderat són 88,9 mm (3-1/2 polzades) i 127 mm (5 polzades).
(4) Collar de trepant: el coll de trepant està connectat a la part inferior de la canonada de perforació, que és una canonada especial de paret gruixuda amb alta rigidesa, que exerceix pressió sobre la broca per trencar la roca i pot tenir un paper de guia quan perforació de pous rectes.Les especificacions comunes del collar de perforació són: 158,75 mm (6-1/4 polzades), 177,85 mm (7 polzades), 203,2 mm (8 polzades), 228,6 mm (9 polzades), etc.
V. Tub de línia
1, Classificació de la canonada de línia
La canonada de línia s'utilitza a la indústria del petroli i el gas per al transport de petroli, petroli refinat, gas natural i canonades d'aigua amb tubs d'acer per abreujar.El transport d'oleoductes i gasoductes es divideix principalment en tres tipus de canonada principal, oleoducte de branca i oleoducte de xarxa urbana, la línia de transmissió de gasoducte principal de les especificacions habituals per a ∮ 406 ~ 1219 mm, gruix de paret de 10 ~ 25 mm, grau d'acer X42 ~ X80;canonada de branca i canonada de xarxa urbana de les especificacions habituals per a # 114 ~ 700 mm, gruix de paret de 6 ~ 20 mm, grau d'acer X42 ~ X80.Les especificacions habituals per a canonades d'alimentació i canonades urbanes són 114-700 mm, gruix de paret 6-20 mm, grau d'acer X42-X80.
La canonada de línia té una canonada d'acer soldada, també té una canonada d'acer sense soldadura, la canonada d'acer soldada s'utilitza més que la canonada d'acer sense soldadura.
2, estàndard de canonada de línia
L'estàndard de canonada és API 5L "especificació de canonada d'acer", però la Xina el 1997 va promulgar dues normes nacionals per a canonades: GB/T9711.1-1997 "indústria del petroli i el gas, la primera part de les condicions tècniques de lliurament de canonades d'acer : canonada d'acer de grau A" i GB/T9711.2-1997 "indústria del petroli i del gas, la segona part de les condicions tècniques de lliurament de canonades d'acer: canonada d'acer de grau B".Steel Pipe", aquests dos estàndards són equivalents a API 5L, molts usuaris nacionals requereixen el subministrament d'aquests dos estàndards nacionals.
3、Sobre PSL1 i PSL2
PSL és l'abreviatura del nivell d'especificació del producte.El nivell d'especificació del producte de canonades de línia es divideix en PSL1 i PSL2, també es pot dir que el nivell de qualitat es divideix en PSL1 i PSL2.PSL1 és superior al PSL2, el nivell d'especificació 2 no només és un requisit de prova diferent, i la composició química, els requisits de propietats mecàniques són diferents, de manera que segons l'ordre API 5L, els termes del contracte a més d'especificar les especificacions, el grau d'acer i altres indicadors comuns, però també ha d'indicar el nivell d'especificació del producte, és a dir, PSL1 o PSL2.
PSL2 en la composició química, propietats de tracció, potència d'impacte, proves no destructives i altres indicadors són més estrictes que PSL1.
4, grau d'acer de canonada i composició química
El grau d'acer de canonada de baix a alt es divideix en: A25, A, B, X42, X46, X52, X60, X65, X70 i X80.
5, pressió de l'aigua de la canonada de línia i requisits no destructius
La canonada de línia s'ha de fer una prova hidràulica branca per branca, i la norma no permet la generació no destructiva de pressió hidràulica, que també és una gran diferència entre l'estàndard API i els nostres estàndards.
PSL1 no requereix proves no destructives, PSL2 hauria de ser proves no destructives branca per branca.
VI. Connexió Premium
1, Introducció de la connexió Premium
La sivella especial és diferent del fil API amb una estructura especial de fil de canonada.Tot i que la carcassa d'oli roscada API existent s'utilitza àmpliament en l'explotació de pous de petroli, les seves deficiències es mostren clarament en l'entorn especial d'alguns jaciments de petroli: la columna de tubs roscats API, tot i que el seu rendiment de segellat és millor, la força de tracció suportada per la rosca. part només equival al 60% al 80% de la força del cos de la canonada, de manera que no es pot utilitzar en l'explotació de pous profunds;la columna de canonada roscada trapezoïdal esbiaixada API, el rendiment de tracció de la part roscada només és equivalent a la força del cos de la canonada, per la qual cosa no es pot utilitzar en pous profunds;Columna de canonada roscada trapezoïdal esbiaixada API, el seu rendiment de tracció no és bo.Tot i que el rendiment de tracció de la columna és molt superior al de la connexió de rosca rodona API, el seu rendiment de segellat no és molt bo, de manera que no es pot utilitzar en l'explotació de pous de gas d'alta pressió;a més, el greix roscat només pot jugar el seu paper en el medi ambient amb una temperatura inferior a 95 ℃, de manera que no es pot utilitzar en l'explotació de pous d'alta temperatura.
En comparació amb el fil rodó API i la connexió de fil trapezoïdal parcial, Premium Connection ha avançat en els següents aspectes:
(1) un bon segellat, mitjançant el disseny de l'estructura de segellat elàstica i metàl·lica, de manera que la resistència de segellat de gas de la junta assoleixi el límit del cos del tub dins de la pressió de rendiment;
(2) alta resistència de la connexió, amb connexió Premium Connection de la carcassa d'oli, la força de la connexió arriba o supera la força del cos del tub, per resoldre fonamentalment el problema del lliscament;
(3) mitjançant la selecció de materials i la millora del procés de tractament de superfícies, bàsicament es va resoldre el problema de la sivella enganxada del fil;
(4) mitjançant l'optimització de l'estructura, de manera que la distribució de la tensió conjunta sigui més raonable, més favorable a la resistència a la corrosió per estrès;
(5) a través de l'estructura de l'espatlla del disseny raonable, de manera que l'operació de la sivella és més fàcil de dur a terme.
Actualment, el món ha desenvolupat més de 100 tipus de connexions Premium amb tecnologia patentada.
Hora de publicació: 21-feb-2024