Canonades OCTGs'utilitzen principalment per perforar pous de petroli i gas i transportar petroli i gas. Inclou tubs de perforació de petroli, revestiments de petroli i tubs d'extracció de petroli.Canonades OCTGs'utilitzen principalment per connectar collars de perforació i broques i transmetre la 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 al fons del pou de petroli es transporten principalment a la superfície mitjançant el tub de bombament 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 de tensió sota terra és complex, i els efectes combinats de la tensió de tensió, compressió, flexió i torsió sobre el cos de la carcassa plantegen uns requisits elevats per a la qualitat de la carcassa en si. Un cop la carcassa es fa malbé per alguna raó, pot provocar una reducció de la producció o fins i tot el desballestament de tot el pou.
Segons la resistència de l'acer en si, 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 i la profunditat del pou. En ambients corrosius, també cal que la carcassa tingui resistència a la corrosió. En zones amb condicions geològiques complexes, també cal que la carcassa tingui un rendiment anticol·lapse.
I. Coneixements bàsics sobre canonades OCTG
1. Explicació de termes especialitzats relacionats amb les canonades de petroli
API: és l'abreviatura de l'Institut Americà del Petroli.
OCTG: És l'abreviatura de Oil Country Tubular Goods, que significa tubs específics per al petroli, incloent-hi carcasses de petroli acabades, tubs de perforació, collars de perforació, cèrcols, juntes curtes, etc.
Tubs de petroli: tubs utilitzats en pous de petroli per a l'extracció de petroli, l'extracció de gas, la injecció d'aigua i la fracturació àcida.
Revestiment: Tub que es baixa des de la superfície de la terra fins a un pou perforat com a revestiment per evitar el col·lapse de la paret del pou.
Tub de perforació: Tub que s'utilitza per perforar pous.
Canonada: Canonada que s'utilitza per transportar petroli o gas.
Circlips: Cilindres que s'utilitzen per connectar dos tubs roscats amb rosca interna.
Material d'acoblament: Tub utilitzat per a la fabricació d'acoblaments.
Rosques API: Rosques de canonada especificades per la norma API 5B, incloent-hi rosques rodones de canonades d'oli, rosques rodones curtes de carcassa, rosques rodones llargues de carcassa, rosques trapezoïdals desplaçades de carcassa, rosques de canonades de línia, etc.
Sivella especial: rosques no API amb propietats especials de segellat, propietats de connexió i altres propietats.
Fallada: deformació, fractura, danys superficials i pèrdua de la funció original en condicions de servei específiques. Les principals formes de fallada de la carcassa d'oli són: extrusió, lliscament, ruptura, fuites, corrosió, adherència, desgast, etc.
2. Estàndards relacionats amb el petroli
API 5CT: Especificació de carcasses i tubs (actualment la darrera versió de la 8a edició)
API 5D: Especificació de tubs de perforació (l'última versió de la 5a edició)
API 5L: especificació de canonades d'acer per a canonades (l'última versió de la 44a edició)
API 5B: Especificació per al mecanitzat, mesurament i inspecció de rosques de carcassa, canonades de petroli i canonades de línia
GB/T 9711.1-1997: Condicions tècniques per al lliurament de tubs d'acer per al transport de la indústria del petroli i el gas. Part 1: Tubs d'acer de grau A.
GB/T9711.2-1999: Condicions tècniques de lliurament de tubs d'acer per al transport de la indústria del petroli i el gas. Part 2: Tubs d'acer de grau B
GB/T9711.3-2005: Condicions tècniques de lliurament de tubs d'acer per al transport de la indústria del petroli i el gas natural. Part 3: Tub d'acer de grau C
Ⅱ. Canonada d'oli
1. Classificació de les canonades de petroli
Les canonades de petroli es divideixen en tubs sense revolts (NU), tubs amb revolts externs (EU) i tubs amb unió integral. Els tubs sense revolts fan referència a un extrem de tub roscat sense engruiximent i equipat amb un acoblament. Els tubs amb revolts externs fan referència a dos extrems de tub que s'han engruixit externament, després roscats i equipats amb brides. Els tubs amb unió integrada fan referència a un tub que està connectat directament sense acoblament, amb un extrem roscat a través d'una rosca externa engruixida internament i l'altre extrem roscat a través d'una rosca interna engruixida externament.
2. El paper dels tubs
①, extracció de petroli i gas: després de perforar i cimentar els pous de petroli i gas, es col·loca la canonada a la carcassa de petroli per extreure petroli i gas al terra.
②, injecció d'aigua: quan la pressió del fons del pou no és suficient, injecteu aigua al pou a través de la canonada.
③, Injecció de vapor: En el procés de recuperació tèrmica de petroli espès, el vapor s'ha d'introduir al pou amb canonades de petroli aïllades.
(iv) Acidificació i fracturació: En la fase final de la perforació de pous o per millorar la producció de pous de petroli i gas, cal introduir un medi acidificant i de fracturació o material de curat a la capa de petroli i gas, i el medi i el material de curat es transporten a través del tub de petroli.
3. Grau d'acer de canonada de petroli
Els graus d'acer dels tubs de petroli són: H40, J55, N80, L80, C90, T95, P110.
N80 es divideix en N80-1 i N80Q, que tenen les mateixes propietats de tracció, i les dues diferències són l'estat de lliurament i el rendiment d'impacte. N80-1 es lliura en estat normalitzat o quan la temperatura final de laminació és superior a la temperatura crítica Ar3 i la reducció de la tensió després del refredament a l'aire, i es pot utilitzar per trobar alternatives a la normalització del laminat en calent, sense necessitat de proves d'impacte ni destructives; N80Q ha de ser temperat (revenit). El tractament tèrmic, la funció d'impacte, ha de ser d'acord amb les disposicions de l'API 5CT i ha de ser sotmès a proves no destructives.
L'L80 es divideix en L80-1, L80-9Cr i L80-13Cr. Les seves propietats mecàniques i l'estat de lliurament són els mateixos. Diferències en l'ús, la dificultat de producció i el preu: L80-1 és el tipus general, mentre que L80-9Cr i L80-13Cr són tubs d'alta resistència a la corrosió, dificultat de producció, cars i generalment utilitzats per a pous amb alta corrosió.
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 comú, grau i estat de lliurament de canonades de petroli
Grau d'acer Grau Estat del lliurament
Tub d'oli J55 Tub d'oli pla 37Mn5: laminat en calent en lloc de normalitzat
Canonada d'oli engrossida: longitud completa normalitzada després de l'engrossiment.
Tub N80-1 36Mn2V Tub pla: laminat en calent en lloc de normalitzat
Canonada d'oli engrossida: longitud completa normalitzada després de l'engrossiment
Tub d'oli N80-Q 30Mn5 temperat de longitud completa
Tub d'oli L80-1 30Mn5 temperat de longitud completa
Tub d'oli P110 25CrMnMo temperat de longitud completa
Acoblament J55 37Mn5 normalització en línia laminada en calent
Acoblament N80 28MnTiB temperat de longitud completa
Acoblament L80-1 28MnTiB de tremp complet
Brides P110 25CrMnMo de longitud completa temperades
III. Carcassa
1. Categorització i paper de la carcassa
El revestiment és una canonada d'acer que suporta la paret dels pous de petroli i gas. A cada pou s'utilitzen diverses capes de revestiment segons les diferents profunditats de perforació i condicions geològiques. El ciment s'utilitza per cimentar el revestiment després de baixar-lo al pou i, a diferència dels tubs de petroli i els tubs de perforació, no es pot reutilitzar i pertany als materials consumibles d'un sol ús. Per tant, el consum de revestiment representa més del 70% de tota la canonada dels pous de petroli. El revestiment es pot classificar en: conductes, revestiments superficials, revestiments tècnics i revestiments de petroli segons el seu ús, i les seves estructures en els pous de petroli es mostren a la imatge següent.
2. Carcassa del conductor
Principalment utilitzat per a la perforació a l'oceà i al 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 (30 polzades) × 25.4mm, Φ762mm (30 polzades) × 19.06mm.
Revestiment superficial: s'utilitza principalment per a la primera perforació, perforant la superfície dels estrats solts fins a la roca mare. Per segellar aquesta part dels estrats i evitar que s'esfondrin, cal segellar-la amb el revestiment superficial. Les principals especificacions del revestiment 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 del tub inferior depèn de la profunditat de l'estrat solt, que generalment és de 80 a 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
El revestiment tècnic s'utilitza en el procés de perforació de formacions complexes. Quan es troben parts complexes com ara capes col·lapsades, capes de petroli, capes de gas, capes d'aigua, capes de fuites, capes de pasta de sal, etc., cal col·locar el revestiment tècnic per segellar-lo, ja que en cas contrari no es pot dur a terme la perforació. Alguns pous són profunds i complexos, i la profunditat del pou arriba als milers de metres, aquest tipus de pous profunds necessiten diverses capes de revestiment tècnic, les seves propietats mecàniques i els requisits de rendiment de segellat són molt alts, l'ús de graus d'acer també és més alt, a més del K55, s'utilitzen més els graus N80 i P110, alguns pous profunds també utilitzen el Q125 o fins i tot graus superiors no API, com ara el V150. Les especificacions principals de la carcassa tècnica són: 339,73 Les especificacions principals de la carcassa tècnica són les següents: 339,73 mm (13-3/8 polzades), 273,05 mm (10-3/4 polzades), 244,48 mm (9-5/8 polzades), 219,08 mm (8-5/8 polzades), 193,68 mm (7-5/8 polzades), 177,8 mm (7 polzades), etc.
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 de petroli per segellar la capa de petroli i gas i els estrats superiors exposats, i l'interior de la carcassa de petroli és la capa de petroli. La carcassa de petroli en tots els tipus de carcassa a la profunditat del pou més profunda, les seves propietats mecàniques i requisits de rendiment de segellat també són els més alts, s'utilitza 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 tots els tipus de pous, i el seu rendiment mecànic i rendiment de segellat són els més alts.
Tub de perforació V.
1. Classificació i funció de les canonades per a eines de perforació
El tub de perforació quadrat, el tub de perforació, el tub de perforació amb pes i el collar de perforació de les eines de perforació formen el tub de perforació. El tub de perforació és l'eina de perforació principal que impulsa 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 de torsió per impulsar la broca per perforar; ② confiar en el seu propi pes per exercir pressió sobre la broca per trencar la roca al fons del pou; ③ transportar el fluid 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 cap al fons del pou per netejar les restes de roca i refredar la broca, i transportar les restes de roca a través de l'espai anular entre la superfície exterior de la columna i la paret del pou per tornar al terra, per tal d'aconseguir l'objectiu de perforar el pou. La canonada 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 desgast i corrosió de fang a alta pressió.
(1) tub de perforació quadrat: el tub de perforació quadrat té dos tipus: quadrilàter i hexagonal. Les varetes de perforació petroliera de la Xina solen utilitzar un tub de perforació de tipus quadrilàter per a cada conjunt de columnes de perforació. 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), etc. Normalment, la longitud utilitzada és de 12 a 14,5 m.
(2) Tub de perforació: El tub de perforació és l'eina principal per perforar pous, connectat a l'extrem inferior del tub de perforació quadrat, i a mesura que el pou de perforació continua aprofundint, el tub de perforació va allargant la columna de perforació una rere l'altra. Les especificacions del tub 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 amb pes: El tub de perforació amb pes és una eina de transició que connecta el tub de perforació i el collar de perforació, que pot millorar la condició de força del tub de perforació, així com augmentar la pressió sobre la broca. Les especificacions principals del tub de perforació amb pes són 88,9 mm (3-1/2 polzades) i 127 mm (5 polzades).
(4) Collar de perforació: el collar de perforació està connectat a la part inferior del tub de perforació, que és un tub especial de paret gruixuda amb alta rigidesa, que exerceix pressió sobre la broca per trencar la roca i pot tenir un paper de guia en la 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 les canonades
Els tubs de línia s'utilitzen a la indústria del petroli i el gas per al transport de petroli, petroli refinat, gas natural i oleoductes d'aigua, i es denominen tubs d'acer per abreujar. Els transports de gasoductes i oleoductes es divideixen principalment en tres tipus: oleoducte principal, oleoducte derivació i oleoducte de xarxa urbana. Les especificacions habituals per a la línia de transmissió de l'oleoducte principal són de 406 a 1219 mm i un gruix de paret de 10 a 25 mm i un grau d'acer de X42 a X80; els oleoductes derivació i els oleoductes de xarxa urbana tenen les especificacions habituals de 114 a 700 mm i un gruix de paret de 6 a 20 mm i un grau d'acer de X42 a X80. Les especificacions habituals per a les canonades d'alimentació i les canonades urbanes són de 114 a 700 mm i un gruix de paret de 6 a 20 mm i un grau d'acer de X42 a X80.
La canonada de línia té canonades d'acer soldades, també té canonades d'acer sense soldadura, les canonades d'acer soldades s'utilitzen més que les canonades d'acer sense soldadura.
2. Estàndard de canonada de línia
L'estàndard per a canonades és l'API 5L, "especificació de canonades d'acer per a canonades", però la Xina va promulgar el 1997 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: canonades d'acer de grau A" i GB/T9711.2-1997 "indústria del petroli i el gas, la segona part de les condicions tècniques de lliurament de canonades d'acer: canonades d'acer de grau B". Canonades d'acer", aquestes dues normes són equivalents a l'API 5L, molts usuaris domèstics requereixen el subministrament d'aquestes dues normes nacionals.
3. Quant a PSL1 i PSL2
PSL és l'abreviatura de nivell d'especificació del producte. El nivell d'especificació del producte de canonades es divideix en PSL1 i PSL2, i també es pot dir que el nivell de qualitat es divideix en PSL1 i PSL2. PSL1 és superior a PSL2, el nivell d'especificació 2 no només té requisits de prova diferents, sinó que també té una composició química i requisits de propietats mecàniques diferents, de manera que, segons l'ordre de l'API 5L, els termes del contracte, a més d'especificar les especificacions, el grau d'acer i altres indicadors comuns, també han d'indicar el nivell d'especificació del producte, és a dir, PSL1 o PSL2.
La composició química, les propietats de tracció, la potència d'impacte, les proves no destructives i altres indicadors de PSL2 són més estrictes que la de PSL1.
4. Grau d'acer i composició química de les canonades
El grau d'acer per a canonades de línia, de menor a major, es divideix en: A25, A, B, X42, X46, X52, X60, X65, X70 i X80.
5, pressió d'aigua de canonades i requisits no destructius
La prova hidràulica de la canonada s'ha de fer ramal per ramal, i l'estàndard no permet la generació no destructiva de pressió hidràulica, cosa que també és una gran diferència entre l'estàndard API i els nostres estàndards.
El PSL1 no requereix assaigs no destructius, el PSL2 hauria de ser un assaig no destructiu branca per branca.
VI. Connexió Premium
1. Introducció de la connexió Premium
La sivella especial és diferent de la rosca API amb una estructura especial de rosca de canonada. Tot i que la carcassa de petroli amb rosca API existent s'utilitza àmpliament en l'explotació de pous de petroli, les seves deficiències es mostren clarament en l'entorn especial d'alguns camps petroliers: la columna de canonada amb rosca rodona API, tot i que el seu rendiment de segellat és millor, la força de tracció suportada per la part roscada només equival al 60% al 80% de la resistència del cos de la canonada, de manera que no es pot utilitzar en l'explotació de pous profunds; la columna de canonada amb rosca trapezoïdal esbiaixada API, el rendiment de tracció de la part roscada només és equivalent a la resistència del cos de la canonada, per tant no es pot utilitzar en pous profunds; la columna de canonada amb rosca 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 amb rosca rodona API, el seu rendiment de segellat no és gaire bo, per la qual cosa no es pot utilitzar en l'explotació de pous de gas d'alta pressió; A més, el greix roscat només pot actuar en un entorn amb temperatures inferiors a 95 ℃, per la qual cosa no es pot utilitzar en l'explotació de pous d'alta temperatura.
En comparació amb la connexió de rosca rodona API i la connexió de rosca trapezoïdal parcial, Premium Connection ha fet progressos importants en els aspectes següents:
(1) bon segellat, mitjançant el disseny d'una estructura de segellat elàstic i metàl·lic, de manera que la resistència del segellat de gas de la junta arribi al límit del cos del tub dins de la pressió de rendiment;
(2) alta resistència de la connexió, amb la connexió Premium Connection de la carcassa d'oli, la resistència de la connexió arriba o supera la resistència del cos del tub, per resoldre fonamentalment el problema del lliscament;
(3) mitjançant la millora del procés de selecció de materials i tractament de superfícies, bàsicament s'ha resolt el problema de la sivella enganxada al fil;
(4) mitjançant l'optimització de l'estructura, de manera que la distribució de tensions de les juntes sigui més raonable i més propícia per a la resistència a la corrosió sota tensió;
(5) a través de l'estructura de l'espatlla del disseny raonable, de manera que l'operació de la sivella sigui més fàcil de dur a terme.
Actualment, el món ha desenvolupat més de 100 tipus de connexions Premium amb tecnologia patentada.
Data de publicació: 21 de febrer de 2024