Țevi OCTGsunt utilizate în principal pentru forarea puțurilor de petrol și gaze și transportul petrolului și gazelor. Acestea includ țevi de foraj petrolier, tuburi de tubulatură pentru petrol și țevi de extracție a petrolului.Țevi OCTGsunt utilizate în principal pentru conectarea colierelor de burghiu și a burghielor și pentru transmiterea puterii de găurire.Tuburile de înveliș petrolier sunt utilizate în principal pentru a susține puțul de petrol în timpul forajului și după finalizare, pentru a asigura funcționarea normală a întregului puț de petrol în timpul procesului de foraj și după finalizare. Țițeiul și gazele de la fundul puțului de petrol sunt transportate în principal la suprafață de către tubul de pompare a petrolului.
Tuburile de tubaj reprezintă vitalitatea funcționării sondelor de petrol. Datorită diferitelor condiții geologice, starea de solicitare în subteran este complexă, iar efectele combinate ale tensiunii de tensiune, compresie, încovoiere și torsiune asupra corpului tubajului impun cerințe ridicate pentru calitatea acestuia. Odată ce tubajul în sine este deteriorat dintr-un anumit motiv, acest lucru poate duce la o reducere a producției sau chiar la casarea întregii sonde.
În funcție de rezistența oțelului în sine, carcasa poate fi împărțită în diferite clase de oțel, și anume J55, K55, N80, L80, C90, T95, P110, Q125, V150 etc. Clasa de oțel utilizată variază în funcție de starea și adâncimea sondei. În medii corozive, este necesar ca și carcasa în sine să aibă rezistență la coroziune. În zonele cu condiții geologice complexe, este necesar ca și carcasa să aibă performanțe anti-colaps.
I. cunoștințe de bază despre țevile OCTG
1. Termeni specializați legați de explicația conductelor de petrol
API: este abrevierea de la Institutul American al Petrolului.
OCTG: Este abrevierea de la Oil Country Tubular Goods (Produse Tubulare pentru Teritorii Petroliere), ceea ce înseamnă tuburi specifice petrolului, inclusiv carcasele finite pentru petrol, țevile de foraj, colierele de foraj, inelele, îmbinările scurte și așa mai departe.
Tubulatură petrolieră: Tubulatură utilizată în puțurile de petrol pentru extracția petrolului, extracția gazelor, injecția de apă și fracturare acidă.
Tub de tubaj: Tub care este coborât de la suprafața pământului într-un puț forat ca o căptușeală pentru a preveni prăbușirea peretelui sondei.
Țeavă de foraj: Țeavă utilizată pentru forarea găurilor de sondă.
Țeavă: Țeavă utilizată pentru transportul petrolului sau gazelor.
Inele de siguranță: Cilindri utilizați pentru a conecta două țevi filetate cu filet interior.
Material de cuplare: Țeavă utilizată pentru fabricarea cuplajelor.
Filete API: Filete de țevi specificate conform standardului API 5B, inclusiv filete rotunde pentru țevi de petrol, filete rotunde scurte pentru carcasă, filete rotunde lungi pentru carcasă, filete trapezoidale decalate pentru carcasă, filete pentru țevi de conducte și așa mai departe.
Cataramă specială: Filete non-API cu proprietăți speciale de etanșare, proprietăți de conectare și alte proprietăți.
Defectare: deformare, fractură, deteriorare a suprafeței și pierderea funcției originale în condiții specifice de funcționare. Principalele forme de defectare a carcasei de ulei sunt: extrudare, alunecare, ruptură, scurgere, coroziune, lipire, uzură și așa mai departe.
2. Standarde legate de petrol
API 5CT: Specificații pentru carcase și tuburi (în prezent, cea mai recentă versiune a celei de-a 8-a ediții)
API 5D: Specificația țevilor de foraj (ultima versiune a ediției a 5-a)
API 5L: specificații pentru țevi de oțel pentru conducte (ultima versiune a ediției a 44-a)
API 5B: Specificații pentru prelucrarea, măsurarea și inspecția filetelor carcasei, conductelor de petrol și conductelor de conducte
GB/T 9711.1-1997: Condiții tehnice pentru livrarea țevilor de oțel pentru transportul în industria petrolului și gazelor Partea 1: Țevi de oțel de gradul A
GB/T9711.2-1999: Condiții tehnice de livrare a țevilor de oțel pentru transportul în industria petrolului și gazelor Partea 2: Țevi de oțel de gradul B
GB/T9711.3-2005: Condiții tehnice de livrare a țevilor de oțel pentru transportul în industria petrolului și gazelor naturale Partea 3: Țeavă de oțel de gradul C
Ⅱ. Conductă de petrol
1. Clasificarea conductelor de petrol
Conductele petroliere se împart în tuburi fără derapaj (NU), tuburi cu derapaj extern (EU) și tuburi cu îmbinare integrală. Tubularea fără derapaj se referă la un capăt de țeavă filetat fără îngroșare și echipat cu un cuplaj. Tubularea cu derapaj extern se referă la două capete de țeavă care au fost îngroșate extern, apoi filetate și prevăzute cu cleme. Tubularea cu îmbinare integrată se referă la o țeavă conectată direct fără cuplaj, cu un capăt filetat printr-un filet exterior îngroșat intern, iar celălalt capăt filetat printr-un filet interior îngroșat extern.
2. Rolul tuburilor
①, extracția petrolului și gazelor: după ce sondele de petrol și gaze sunt forate și cimentate, tubajul este plasat în carcasa petrolului pentru a extrage petrolul și gazele în pământ.
②, injecție cu apă: când presiunea din puț nu este suficientă, injectați apă în puț prin conductă.
③, Injecție cu abur: În procesul de recuperare termică a țițeiului gros, aburul trebuie introdus în sondă prin conducte de petrol izolate.
(iv) Acidificare și fracturare: În stadiul avansat al forajului de sonde sau pentru a îmbunătăți producția sondelor de petrol și gaze, este necesar să se introducă mediu de acidificare și fracturare sau material de întărire în stratul de petrol și gaze, iar mediul și materialul de întărire sunt transportate prin conducta de petrol.
3. Calitatea oțelului pentru conducta de petrol
Clasele de oțel pentru țevile de petrol sunt: H40, J55, N80, L80, C90, T95, P110.
N80 este împărțit în N80-1 și N80Q, ambele având aceleași proprietăți de tracțiune, diferențele fiind între starea de livrare și performanța la impact. N80-1 este livrat în stare normalizată sau când temperatura finală de laminare este mai mare decât temperatura critică Ar3 și reduce tensiunea după răcire cu aer, putând fi utilizat pentru a găsi alternative la normalizarea laminatului la cald, nefiind necesare teste de impact și nedistructive; N80Q trebuie revenit (călire și revenire). Tratamentul termic, funcția la impact trebuie să fie în conformitate cu prevederile API 5CT și trebuie supus testelor nedistructive.
L80 este împărțit în L80-1, L80-9Cr și L80-13Cr. Proprietățile lor mecanice și starea de livrare sunt aceleași. Diferențe în utilizare, dificultate de producție și preț: L80-1 este tipul general, iar L80-9Cr și L80-13Cr sunt tuburi cu rezistență ridicată la coroziune, dificil de produs și scumpe, utilizate de obicei pentru puțuri cu coroziune puternică.
C90 și T95 sunt împărțite în tipul 1 și tipul 2, adică C90-1, C90-2 și T95-1, T95-2.
4. Calitatea oțelului utilizată în mod obișnuit, gradul și starea livrării conductelor de petrol
Calitate oțel Calitate Starea livrării
Țeavă de petrol J55 Țeavă de petrol plată 37Mn5: laminată la cald în loc de normalizată
Țeavă de petrol îngroșată: lungime completă normalizată după îngroșare.
Tub N80-1 36Mn2V Tub plat: laminat la cald în loc de normalizat
Țeavă de petrol îngroșată: lungime completă normalizată după îngroșare
Țeavă de ulei N80-Q 30Mn5, revenire pe toată lungimea
Țeavă de ulei L80-1 30Mn5, revenire pe toată lungimea
Țeavă de ulei P110 25CrMnMo, revenire pe toată lungimea
Cuplaj J55 37Mn5 laminat la cald normalizare online
Cuplaj N80 28MnTiB revenire pe toată lungimea
Cuplaj L80-1 28MnTiB revenire pe toată lungimea
Cleme P110 25CrMnMo, călite pe toată lungimea
III. Carcasă
1. Clasificarea și rolul carcasei
Tubulatura este o țeavă de oțel care susține peretele sondelor de petrol și gaze. În fiecare sondă se utilizează mai multe straturi de tubulatură, în funcție de diferitele adâncimi de foraj și condiții geologice. Cimentul este folosit pentru cimentarea tubulaturii după ce aceasta este coborâtă în sondă și, spre deosebire de conductele de petrol și țevile de foraj, aceasta nu poate fi reutilizată și face parte din materialele consumabile de unică folosință. Prin urmare, consumul de tubulatură reprezintă peste 70% din totalul tuburilor pentru sondele de petrol. Tuburile pot fi clasificate în: conducte, tubulatură de suprafață, tubulatură tehnică și tubulatură de petrol, în funcție de utilizare, iar structurile lor în sondele de petrol sunt prezentate în imaginea de mai jos.
2. Carcasa conductorului
Utilizat în principal pentru foraj în ocean și deșert pentru a separa apa de mare de nisip și a asigura buna desfășurare a forajului, principalele specificații ale acestui strat de carcasă 2. sunt: Φ762 mm (30 in) × 25,4 mm, Φ762 mm (30 in) × 19,06 mm.
Tub de suprafață: Se utilizează în principal pentru prima forare, deschiderea suprafeței straturilor libere până la roca de bază. Pentru a sigila această parte a straturilor împotriva prăbușirii, aceasta trebuie sigilată cu un tub de suprafață. Principalele specificații ale tubului de suprafață: 508 mm (20 in), 406,4 mm (16 in), 339,73 mm (13-3/8 in), 273,05 mm (10-3/4 in), 244,48 mm (9-5/9 in) etc. Adâncimea țevii de coborâre depinde de adâncimea formațiunii moi. Adâncimea țevii inferioare depinde de adâncimea stratului liber, care este în general de 80~1500 m. Presiunea sa externă și internă nu este mare și, în general, se utilizează oțel de calitate K55 sau N80.
3. Carcasă tehnică
Tuburile tehnice sunt utilizate în procesul de foraj al formațiunilor complexe. Atunci când se întâlnesc componente complexe, cum ar fi straturi colapsate, straturi de petrol, straturi de gaze, straturi de apă, straturi de scurgeri, straturi de pastă de sare etc., este necesară sigilarea tubului tehnic, altfel forajul nu poate fi efectuat. Unele puțuri sunt adânci și complexe, iar adâncimea puțului ajunge la mii de metri, astfel de puțuri adânci necesită sigilarea mai multor straturi de tub tehnic, proprietățile mecanice și cerințele de performanță de etanșare fiind foarte ridicate, utilizarea de clase de oțel fiind, de asemenea, mai mare. Pe lângă K55, se utilizează clasele N80 și P110, unele puțuri adânci fiind utilizate și clase Q125 sau chiar clase superioare non-API, cum ar fi V150. Principalele specificații ale carcasei tehnice sunt: 339,73. Principalele specificații ale carcasei tehnice sunt următoarele: 339,73 mm (13-3/8 in), 273,05 mm (10-3/4 in), 244,48 mm (9-5/8 in), 219,08 mm (8-5/8 in), 193,68 mm (7-5/8 in), 177,8 mm (7 in) și așa mai departe.
4. Carcasa de ulei
Când o sondă este forată până la stratul de destinație (stratul care conține petrol și gaze), este necesar să se utilizeze o membrană de tubaj pentru a etanșa stratul de petrol și gaze și straturile superioare expuse, iar interiorul membranei de tubaj este stratul de petrol. La toate tipurile de membrane de tubaj aflate la cea mai mare adâncime a sondei, proprietățile mecanice și cerințele de performanță de etanșare sunt, de asemenea, cele mai ridicate, utilizându-se oțel de calitate K55, N80, P110, Q125, V150 și așa mai departe. Principalele specificații ale membranei de tubaj sunt: 177,8 mm (7 in), 168,28 mm (6-5/8 in), 139,7 mm (5-1/2 in), 127 mm (5 in), 114,3 mm (4-1/2 in) etc. Tunajul este cel mai adânc dintre toate tipurile de sonde, iar performanțele mecanice și de etanșare sunt cele mai ridicate.
Țeavă de foraj V.
1. Clasificarea și rolul țevilor pentru uneltele de găurit
Țeava de foraj pătrată, țeava de foraj, țeava de foraj ponderată și gulerul de foraj din uneltele de foraj formează țeava de foraj. Țeava de foraj este unealta de foraj cu carotă care acționează sapa de foraj de la sol la fundul sondei și este, de asemenea, un canal de la sol la fundul sondei. Are trei roluri principale: ① transferă cuplul pentru a acționa sapa de foraj pentru a fora; ② bazându-se pe propria greutate pentru a exercita presiune asupra sapei de foraj pentru a sparge roca de la fundul sondei; ③ transportă fluidul de spălare a sondei, adică noroiul de foraj prin sol prin pompele de noroi de înaltă presiune, în gaura coloanei de foraj pentru a curge în fundul sondei pentru a spăla resturile de rocă și a răci sapa de foraj și transportă resturile de rocă prin spațiul inelar dintre suprafața exterioară a coloanei și peretele sondei pentru a se întoarce în sol, astfel încât să se atingă scopul forajului sondei. Țeava de foraj în procesul de foraj trebuie să reziste la o varietate de sarcini alternative complexe, cum ar fi tracțiune, compresie, torsiune, încovoiere și alte solicitări, iar suprafața interioară este, de asemenea, supusă abraziunii și coroziunii cu noroi de înaltă presiune.
(1) țeavă de foraj pătrată: țeava de foraj pătrată are două tipuri: patrulateră și hexagonală. Prăjinile de foraj petrolier din China utilizează de obicei o țeavă de foraj de tip patrulateră pentru fiecare set de coloane de foraj. Specificațiile acesteia sunt: 63,5 mm (2-1/2 in), 88,9 mm (3-1/2 in), 107,95 mm (4-1/4 in), 133,35 mm (5-1/4 in), 152,4 mm (6 in) și așa mai departe. De obicei, lungimea utilizată este de 12~14,5 m.
(2) Țeavă de foraj: Țeava de foraj este principalul instrument pentru forarea puțurilor, conectată la capătul inferior al țevii de foraj pătrate, iar pe măsură ce puțul de foraj continuă să se adâncească, țeava de foraj continuă să lungească coloana de foraj una după alta. Specificațiile țevii de foraj sunt: 60,3 mm (2-3/8 in), 73,03 mm (2-7/8 in), 88,9 mm (3-1/2 in), 114,3 mm (4-1/2 in), 127 mm (5 in), 139,7 mm (5-1/2 in) și așa mai departe.
(3) Țeavă de foraj ponderată: Țeava de foraj ponderată este o unealtă de tranziție care conectează țeava de foraj și gulerul de foraj, putând îmbunătăți condiția de forță a țevii de foraj, precum și crește presiunea asupra sapei de foraj. Principalele specificații ale țevii de foraj ponderate sunt 88,9 mm (3-1/2 in) și 127 mm (5 in).
(4) Guler de foraj: gulerul de foraj este conectat la partea inferioară a țevii de foraj, care este o țeavă specială cu pereți groși și rigiditate ridicată, exercitând presiune asupra burghiului pentru a sparge roca și putând juca un rol de ghidare la forarea puțurilor drepte. Specificațiile comune ale gulerului de foraj sunt: 158,75 mm (6-1/4 in), 177,85 mm (7 in), 203,2 mm (8 in), 228,6 mm (9 in) și așa mai departe.
V. Țeavă de conductă
1. Clasificarea țevilor de conductă
Țevile de conductă sunt utilizate în industria petrolului și gazelor pentru transportul de petrol, petrol rafinat, gaze naturale și conducte de apă, denumite pe scurt țevi de oțel. Conductele de transport petrol și gaze se împart în principal în conducte principale, conducte ramificate și conducte din rețeaua urbană de conducte, având specificațiile obișnuite de ∮ 406 ~ 1219 mm, grosimea peretelui de 10 ~ 25 mm, calitatea oțelului X42 ~ X80; conductele ramificate și conductele din rețeaua urbană de conducte au specificațiile obișnuite de # 114 ~ 700 mm, grosimea peretelui de 6 ~ 20 mm, calitatea oțelului X42 ~ X80. Specificațiile obișnuite pentru conductele de alimentare și conductele urbane sunt 114-700 mm, grosimea peretelui de 6-20 mm, calitatea oțelului X42-X80.
Țeava de linie are țeavă de oțel sudată, are și țeavă de oțel fără sudură, țeava de oțel sudată este utilizată mai mult decât țeava de oțel fără sudură.
2. Standardul țevilor de conductă
Standardul pentru conducte este API 5L „specificațiile pentru conducte de oțel”, însă China a promulgat în 1997 două standarde naționale pentru conducte: GB/T9711.1-1997 „Industria petrolului și gazelor, prima parte a condițiilor tehnice de livrare a conductelor de oțel: conducte de oțel de calitate A” și GB/T9711.2-1997 „Industria petrolului și gazelor, a doua parte a condițiilor tehnice de livrare a conductelor de oțel: conducte de oțel de calitate B”. „Conducte de oțel”, aceste două standarde sunt echivalente cu API 5L, mulți utilizatori casnici necesitând furnizarea acestor două standarde naționale.
3. Despre PSL1 și PSL2
PSL este abrevierea pentru nivelul specificațiilor de produs. Nivelul specificațiilor de produs pentru țevi este împărțit în PSL1 și PSL2, iar nivelul de calitate este împărțit în PSL1 și PSL2. PSL1 este mai mare decât PSL2, iar cele două niveluri de specificații nu numai că au cerințe de testare diferite, dar și compoziția chimică și proprietățile mecanice sunt diferite. Prin urmare, conform standardului API 5L, termenii contractului trebuie să indice, pe lângă specificațiile, gradul de oțel și alți indicatori comuni, și nivelul specificațiilor produsului, adică PSL1 sau PSL2.
PSL2 în ceea ce privește compoziția chimică, proprietățile de tracțiune, puterea de impact, testarea nedistructivă și alți indicatori sunt mai stricte decât PSL1.
4. Gradul de oțel și compoziția chimică a țevilor de conducte
Gradul de oțel pentru țevi de linie, de la mic la mare, este împărțit în: A25, A, B, X42, X46, X52, X60, X65, X70 și X80.
5, presiunea apei din conducte și cerințe nedistructive
Țevile trebuie testate hidraulic pe ramificații, iar standardul nu permite generarea nedistructivă a presiunii hidraulice, ceea ce reprezintă, de asemenea, o mare diferență între standardul API și standardele noastre.
PSL1 nu necesită testare nedistructivă, PSL2 ar trebui să fie testare nedistructivă ramură cu ramură.
VI. Conexiune Premium
1. Introducerea conexiunii Premium
Catarama specială este diferită de filetul API prin structura specială a filetului țevii. Deși carcasa de petrol filetată API existentă este utilizată pe scară largă în exploatarea puțurilor de petrol, deficiențele sale sunt evidențiate clar în mediul special al unor câmpuri petroliere: coloana de țeavă cu filet rotund API, deși performanța sa de etanșare este mai bună, forța de tracțiune suportată de partea filetată este echivalentă doar cu 60% până la 80% din rezistența corpului țevii, deci nu poate fi utilizată în exploatarea puțurilor adânci; coloana de țeavă cu filet trapezoidal API, performanța de tracțiune a părții filetate este echivalentă doar cu rezistența corpului țevii, deci nu poate fi utilizată în exploatarea puțurilor adânci; coloana de țeavă cu filet trapezoidal API, performanța sa de tracțiune nu este bună. Deși performanța de tracțiune a coloanei este mult mai mare decât cea a conexiunii cu filet rotund API, performanța sa de etanșare nu este foarte bună, deci nu poate fi utilizată în exploatarea puțurilor de gaz de înaltă presiune; În plus, unsoarea filetată își poate îndeplini rolul doar în medii cu temperaturi sub 95 ℃, deci nu poate fi utilizată în exploatarea puțurilor la temperaturi ridicate.
Comparativ cu conexiunile cu filet rotund API și filet parțial trapezoidal, Premium Connection a înregistrat progrese inovatoare în următoarele aspecte:
(1) o bună etanșare, prin proiectarea unei structuri de etanșare elastice și metalice, astfel încât rezistența la etanșare a îmbinării cu gaz să atingă limita corpului tubului în cadrul presiunii de curgere;
(2) rezistență ridicată a conexiunii, cu conexiunea Premium Connection a carcasei de ulei, rezistența conexiunii atinge sau depășește rezistența corpului tubului, pentru a rezolva fundamental problema alunecării;
(3) prin îmbunătățirea procesului de selecție a materialelor și de tratare a suprafeței, practic s-a rezolvat problema blocării firelor;
(4) prin optimizarea structurii, astfel încât distribuția tensiunilor în îmbinări să fie mai rezonabilă, mai propice rezistenței la coroziunea sub tensiune;
(5) prin structura umărului cu un design rezonabil, astfel încât operarea cu cataramă să fie mai ușoară.
În prezent, la nivel mondial s-au dezvoltat peste 100 de tipuri de conexiuni Premium cu tehnologie brevetată.
Data publicării: 21 februarie 2024