Tubi OCTGsono utilizzati principalmente per la perforazione di pozzi di petrolio e gas e per il trasporto di petrolio e gas.Comprende tubi per trivellazione petrolifera, involucri petroliferi e tubi per l'estrazione del petrolio.Tubi OCTGvengono utilizzati principalmente per collegare collari e punte da trapano e trasmettere la potenza di perforazione.L'involucro petrolifero viene utilizzato principalmente per supportare il pozzo petrolifero durante la perforazione e dopo il completamento, per garantire il normale funzionamento dell'intero pozzo petrolifero durante il processo di perforazione e dopo il completamento.Il petrolio e il gas sul fondo del pozzo petrolifero vengono trasportati principalmente in superficie dal tubo di pompaggio del petrolio.
L'involucro petrolifero è l'ancora di salvezza per il mantenimento del funzionamento dei pozzi petroliferi.A causa delle diverse condizioni geologiche, lo stato tensionale del sottosuolo è complesso e gli effetti combinati di sollecitazioni di tensione, compressione, flessione e torsione sul corpo dell'involucro pongono elevati requisiti per la qualità dell'involucro stesso.Se per qualche motivo il rivestimento stesso venisse danneggiato, ciò potrebbe portare ad una riduzione della produzione o addirittura alla rottamazione dell'intero pozzo.
A seconda della resistenza dell'acciaio stesso, l'involucro può essere suddiviso in diversi gradi di acciaio, ovvero J55, K55, N80, L80, C90, T95, P110, Q125, V150, ecc. Il grado di acciaio utilizzato varia a seconda delle condizioni del pozzo e profondità.In ambienti corrosivi è inoltre necessario che l'involucro stesso abbia resistenza alla corrosione.In aree con condizioni geologiche complesse, è inoltre richiesto che l'involucro abbia prestazioni anti-crollo.
I.conoscenza di base del tubo OCTG
1、Termini specializzati relativi alla spiegazione dei tubi del petrolio
API: è l'abbreviazione di American Petroleum Institute.
OCTG: è l'abbreviazione di Oil Country Tubular Goods, che significa tubi specifici per l'olio, compresi l'involucro dell'olio finito, l'asta di perforazione, i collari di perforazione, i cerchi, i giunti corti e così via.
Tubazioni petrolifere: tubazioni utilizzate nei pozzi petroliferi per l'estrazione del petrolio, l'estrazione del gas, l'iniezione di acqua e la fratturazione di acidi.
Involucro: tubazione che viene calata dalla superficie della terra in un foro trivellato come rivestimento per impedire il crollo della parete del pozzo.
Asta di perforazione: tubo utilizzato per la perforazione di pozzi.
Tubo di linea: tubo utilizzato per trasportare petrolio o gas.
Anelli elastici: cilindri utilizzati per collegare due tubi filettati con filettatura interna.
Materiale del giunto: tubo utilizzato per la produzione di giunti.
Filettature API: filettature di tubi specificate dallo standard API 5B, comprese filettature rotonde di tubi dell'olio, filettature rotonde corte dell'involucro, filettature rotonde lunghe dell'involucro, filettature trapezoidali sfalsate dell'involucro, filettature di tubi di linea e così via.
Fibbia speciale: filettature non API con proprietà di tenuta speciali, proprietà di connessione e altre proprietà.
Guasto: deformazione, frattura, danno superficiale e perdita della funzione originale in specifiche condizioni di servizio.Le principali forme di guasto dell'involucro dell'olio sono: estrusione, slittamento, rottura, perdita, corrosione, incollaggio, usura e così via.
2、Standard relativi al petrolio
API 5CT: Specifiche di involucro e tubi (attualmente l'ultima versione dell'ottava edizione)
API 5D: Specifiche dell'asta di perforazione (l'ultima versione della 5a edizione)
API 5L: specifiche dei tubi in acciaio per condutture (l'ultima versione della 44a edizione)
API 5B: Specifiche per la lavorazione, la misurazione e l'ispezione delle filettature di involucri, tubi dell'olio e tubi di linea
GB/T 9711.1-1997: Condizioni tecniche per la fornitura di tubi di acciaio per il trasporto dell'industria petrolifera e del gas Parte 1: Tubi di acciaio di grado A
GB/T9711.2-1999: Condizioni tecniche di fornitura di tubi di acciaio per il trasporto dell'industria petrolifera e del gas Parte 2: Tubi di acciaio di grado B
GB/T9711.3-2005: Condizioni tecniche di fornitura di tubi in acciaio per il trasporto dell'industria del petrolio e del gas naturale Parte 3: Tubi in acciaio di grado C
Ⅱ.Tubo dell'olio
1. Classificazione dei tubi dell'olio
I tubi dell'olio sono suddivisi in tubi non ribaltati (NU), tubi esterni ribaltati (EU) e tubi con giunto integrale.Per tubo non ricalcato si intende un'estremità del tubo filettata senza ispessimento e dotata di un giunto.I tubi Upset esterni si riferiscono a due estremità del tubo che sono state ispessite esternamente, quindi filettate e dotate di fascette.Il tubo con giunto integrato si riferisce a un tubo collegato direttamente senza raccordo, con un'estremità filettata tramite una filettatura esterna ispessita internamente e l'altra estremità filettata tramite una filettatura interna ispessita esternamente.
2.Il ruolo dei tubi
①, estrazione di petrolio e gas: dopo che i pozzi di petrolio e gas sono stati perforati e cementati, il tubo viene posizionato nell'involucro del petrolio per estrarre petrolio e gas nel terreno.
②, iniezione d'acqua: quando la pressione del fondo pozzo non è sufficiente, iniettare acqua nel pozzo attraverso il tubo.
③, Iniezione di vapore: nel processo di recupero termico dell'olio denso, il vapore deve essere immesso nel pozzo con tubi dell'olio isolati.
(iv) Acidizzazione e fratturazione: nella fase avanzata della trivellazione dei pozzi o al fine di migliorare la produzione di pozzi di petrolio e gas, è necessario immettere un mezzo di acidificazione e fratturazione o materiale indurente nello strato di petrolio e gas, e il mezzo e il materiale indurente viene trasportato attraverso il tubo dell'olio.
3. Grado di acciaio del tubo dell'olio
I gradi di acciaio del tubo dell'olio sono: H40, J55, N80, L80, C90, T95, P110.
N80 è diviso in N80-1 e N80Q, i due hanno le stesse proprietà di trazione dello stesso, le due differenze sono lo stato di consegna e le differenze di prestazioni all'impatto, consegna N80-1 per stato normalizzato o quando la temperatura finale di laminazione è maggiore della temperatura critica Ar3 e riduzione della tensione dopo il raffreddamento ad aria e può essere utilizzata per trovare alternative alla normalizzazione dei prodotti laminati a caldo, non sono necessarie prove di impatto e non distruttive;N80Q deve essere temperato (tempra e rinvenimento). Trattamento termico, la funzione di impatto deve essere in linea con le disposizioni dell'API 5CT e deve essere sottoposta a test non distruttivi.
L80 si divide in L80-1, L80-9Cr e L80-13Cr.Le loro proprietà meccaniche e lo stato di consegna sono gli stessi.Differenze nell'uso, difficoltà di produzione e prezzo, L80-1 per il tipo generale, L80-9Cr e L80-13Cr sono tubi ad alta resistenza alla corrosione, difficoltà di produzione, costosi, solitamente utilizzati per pozzi con corrosione pesante.
C90 e T95 si dividono in tipo 1 e tipo 2, ovvero C90-1, C90-2 e T95-1, T95-2.
4. Grado di acciaio, qualità e stato di consegna comunemente utilizzati del tubo dell'olio
Grado di acciaio Stato di consegna
Tubo dell'olio J55 Tubo dell'olio piatto 37Mn5: laminato a caldo anziché normalizzato
Tubo dell'olio ispessito: normalizzato su tutta la lunghezza dopo l'ispessimento.
Tubi N80-1 36Mn2V Tubi di tipo piatto: laminati a caldo invece che normalizzati
Tubo dell'olio ispessito: normalizzato su tutta la lunghezza dopo l'ispessimento
Tubo olio N80-Q 30Mn5 rinvenimento a tutta lunghezza
Tubo olio L80-1 30Mn5 rinvenimento a tutta lunghezza
Tubo olio P110 25CrMnMo rinvenibile a tutta lunghezza
Accoppiamento J55 37Mn5 normalizzazione in linea laminata a caldo
Giunto N80 28MnTiB rinvenibile su tutta la lunghezza
Giunto L80-1 28MnTiB rinvenibile su tutta la lunghezza
Morsetti P110 25CrMnMo temperato a tutta lunghezza
Ⅲ.Involucro
1、Categorizzazione e ruolo dell'involucro
L'involucro è un tubo d'acciaio che supporta la parete dei pozzi di petrolio e gas.In ciascun pozzo vengono utilizzati diversi strati di rivestimento in base alle diverse profondità di perforazione e condizioni geologiche.Il cemento viene utilizzato per cementare l'involucro dopo che è stato calato nel pozzo e, a differenza del tubo dell'olio e dell'asta di perforazione, non può essere riutilizzato e appartiene ai materiali di consumo usa e getta.Pertanto, il consumo di involucri rappresenta oltre il 70% di tutti i tubi dei pozzi petroliferi.L'involucro può essere classificato in: condotto, involucro di superficie, involucro tecnico e involucro petrolifero in base al suo utilizzo, e le loro strutture nei pozzi petroliferi sono mostrate nella figura seguente.
2. Involucro del conduttore
utilizzato principalmente per la perforazione nell'oceano e nel deserto per separare l'acqua di mare e la sabbia per garantire il regolare avanzamento della perforazione, le specifiche principali di questo strato di 2.casing sono: Φ762 mm (30 pollici) × 25,4 mm, Φ762 mm (30 pollici) × 19,06 mm.
Involucro superficiale: viene utilizzato principalmente per la prima perforazione, perforando la superficie degli strati sciolti sul substrato roccioso, per sigillare questa parte degli strati dal collasso, deve essere sigillato con l'involucro superficiale.Le specifiche principali dell'involucro superficiale: 508 mm (20 pollici), 406,4 mm (16 pollici), 339,73 mm (13-3/8 pollici), 273,05 mm (10-3/4 pollici), 244,48 mm (9-5/9 pollici), ecc. La profondità del tubo di abbassamento dipende dalla profondità della formazione morbida.La profondità del tubo inferiore dipende dalla profondità dello strato sciolto, che generalmente è di 80~1500 m.La sua pressione esterna ed interna non è elevata e generalmente adotta il grado di acciaio K55 o il grado di acciaio N80.
3. Involucro tecnico
L'involucro tecnico viene utilizzato nel processo di perforazione di formazioni complesse.Quando si incontrano parti complesse come strato collassato, strato di olio, strato di gas, strato d'acqua, strato di perdite, strato di pasta salina, ecc., è necessario posare l'involucro tecnico per sigillarlo, altrimenti la perforazione non può essere eseguita.Alcuni pozzi sono profondi e complessi e la profondità del pozzo raggiunge migliaia di metri, questo tipo di pozzi profondi necessitano di posare diversi strati di involucro tecnico, le sue proprietà meccaniche e i requisiti di prestazione di tenuta sono molto elevati, l'uso di gradi di acciaio è inoltre più in alto, oltre al K55, maggiore è l'utilizzo dei gradi N80 e P110, alcuni pozzi profondi vengono utilizzati anche nel Q125 o anche gradi non API superiori, come il V150.le specifiche principali dell'involucro tecnico sono: 339,73 Le specifiche principali dell'involucro tecnico sono le seguenti: 339,73 mm(13-3/8 pollici), 273,05 mm (10-3/4 pollici), 244,48 mm (9-5/8 pollici), 219,08 mm(8-5/8 pollici), 193,68 mm (7-5/8 pollici), 177,8 mm (7 pollici) e così via.
4. Carter dell'olio
Quando un pozzo viene perforato fino allo strato di destinazione (lo strato contenente petrolio e gas), è necessario utilizzare l'involucro petrolifero per sigillare lo strato di petrolio e gas e gli strati superiori esposti, e l'interno dell'involucro petrolifero è lo strato petrolifero .Involucro dell'olio in tutti i tipi di involucro nella profondità del pozzo più profondo, anche le sue proprietà meccaniche e i requisiti di prestazione di tenuta sono i più alti, l'uso di acciaio di qualità K55, N80, P110, Q125, V150 e così via.Le specifiche principali dell'involucro della formazione sono: 177,8 mm (7 pollici), 168,28 mm (6-5/8 pollici), 139,7 mm (5-1/2 pollici), 127 mm (5 pollici), 114,3 mm (4-1/2 pollici), ecc. L'involucro è il più profondo tra tutti i tipi di pozzi e le sue prestazioni meccaniche e di tenuta sono le più elevate.
V.Tubo di perforazione
1、 Classificazione e ruolo dei tubi per gli strumenti di perforazione
L'asta di perforazione quadrata, l'asta di perforazione, l'asta di perforazione zavorrata e il collare di perforazione negli strumenti di perforazione formano l'asta di perforazione.L'asta di perforazione è lo strumento di carotaggio che guida la punta del trapano dal terreno al fondo del pozzo ed è anche un canale dal terreno al fondo del pozzo.Ha tre ruoli principali: ① trasferire la coppia per azionare la punta del trapano;② facendo affidamento sul proprio peso per esercitare pressione sulla punta del trapano per rompere la roccia sul fondo del pozzo;③ convogliare il fluido di lavaggio del pozzo, ovvero il fango di perforazione attraverso il terreno attraverso le pompe di fango ad alta pressione, nel foro della colonna di perforazione per fluire nel fondo del pozzo per eliminare i detriti rocciosi e raffreddare la punta di perforazione, e trasportare i detriti rocciosi attraverso lo spazio anulare tra la superficie esterna della colonna e la parete del pozzo per riportarli al suolo, in modo da raggiungere lo scopo di perforazione del pozzo.L'asta di perforazione nel processo di perforazione per resistere a una varietà di carichi alternati complessi, come trazione, compressione, torsione, flessione e altre sollecitazioni, la superficie interna è anche soggetta a purga e corrosione del fango ad alta pressione.
(1) asta di perforazione quadrata: l'asta di perforazione quadrata ha due tipi di tipo quadrilatero e di tipo esagonale, l'asta di trivellazione petrolifera cinese ogni set di colonne di perforazione utilizza solitamente un asta di perforazione di tipo quadrilatero.Le sue specifiche sono: 63,5 mm (2-1/2 pollici), 88,9 mm (3-1/2 pollici), 107,95 mm (4-1/4 pollici), 133,35 mm (5-1/4 pollici), 152,4 mm (6 pollici) e Presto.Solitamente la lunghezza utilizzata è 12~14,5 m.
(2) Asta di perforazione: l'asta di perforazione è lo strumento principale per perforare pozzi, collegata all'estremità inferiore dell'asta di perforazione quadrata e, man mano che il pozzo di perforazione continua ad approfondirsi, l'asta di perforazione continua ad allungare la colonna di perforazione una dopo l'altra.Le specifiche del tubo di perforazione sono: 60,3 mm (2-3/8 pollici), 73,03 mm (2-7/8 pollici), 88,9 mm (3-1/2 pollici), 114,3 mm (4-1/2 pollici), 127 mm (5 pollici ), 139,7 mm (5-1/2 pollici) e così via.
(3) Asta di perforazione ponderata: l'asta di perforazione ponderata è uno strumento transitorio che collega l'asta di perforazione e il collare di perforazione, che può migliorare le condizioni di forza dell'asta di perforazione e aumentare la pressione sulla punta di perforazione.Le specifiche principali dell'asta di perforazione zavorrata sono 88,9 mm (3-1/2 pollici) e 127 mm (5 pollici).
(4) Collare di perforazione: il collare di perforazione è collegato alla parte inferiore del tubo di perforazione, che è uno speciale tubo a pareti spesse con elevata rigidità, che esercita pressione sulla punta del trapano per rompere la roccia e può svolgere un ruolo guida quando perforazione di pozzi dritti.Le specifiche comuni del collare per trapano sono: 158,75 mm (6-1/4 pollici), 177,85 mm (7 pollici), 203,2 mm (8 pollici), 228,6 mm (9 pollici) e così via.
V. Tubo di linea
1、Classificazione dei tubi di linea
Il tubo di linea viene utilizzato nell'industria petrolifera e del gas per il trasporto di petrolio, petrolio raffinato, gas naturale e condotte idriche con tubi in acciaio in breve.Il trasporto di oleodotti e gasdotti è principalmente suddiviso in oleodotto principale, oleodotto secondario e rete di condotte urbane di tre tipi, la linea di trasmissione dell'oleodotto principale con le solite specifiche per ∮ 406 ~ 1219 mm, spessore della parete di 10 ~ 25 mm, grado di acciaio X42 ~ X80;conduttura di diramazione e conduttura della rete di condotte urbane con le consuete specifiche per # 114 ~ 700 mm, spessore della parete di 6 ~ 20 mm, grado di acciaio X42 ~ X80.Le specifiche usuali per le condotte di alimentazione e le condotte urbane sono 114-700 mm, spessore della parete 6-20 mm, grado di acciaio X42-X80.
Il tubo di linea ha un tubo in acciaio saldato, ha anche un tubo in acciaio senza saldatura, il tubo in acciaio saldato viene utilizzato più del tubo in acciaio senza saldatura.
2、Tubo standard
Lo standard per i tubi di linea è API 5L "specifica dei tubi di acciaio per condotte", ma la Cina nel 1997 ha promulgato due standard nazionali per i tubi di condotte: GB/T9711.1-1997 "industria del petrolio e del gas, la prima parte delle condizioni tecniche di fornitura dei tubi di acciaio : Tubi in acciaio di grado A" e GB/T9711.2-1997 "industria del petrolio e del gas, la seconda parte delle condizioni tecniche di fornitura dei tubi in acciaio: tubi in acciaio di grado B".Steel Pipe", questi due standard equivalgono all'API 5L, molti utenti domestici richiedono la fornitura di questi due standard nazionali.
3、Informazioni su PSL1 e PSL2
PSL è l'abbreviazione di livello di specifica del prodotto.Il livello delle specifiche del prodotto Line Pipe è diviso in PSL1 e PSL2, si può anche dire che il livello di qualità è diviso in PSL1 e PSL2.PSL1 è superiore a PSL2, il livello di specifica 2 non è solo un diverso requisito di test, e la composizione chimica, i requisiti delle proprietà meccaniche sono diversi, quindi secondo l'ordine API 5L, i termini del contratto oltre a specificare le specifiche, il grado di acciaio e altri indicatori comuni, ma deve anche indicare il livello di specifica del prodotto, ovvero PSL1 o PSL2.
PSL2 nella composizione chimica, proprietà di trazione, potenza d'impatto, test non distruttivi e altri indicatori sono più severi di PSL1.
4, grado di acciaio del tubo della pipeline e composizione chimica
Il grado di acciaio per tubi da basso ad alto è suddiviso in: A25, A, B, X42, X46, X52, X60, X65, X70 e X80.
5, pressione dell'acqua del tubo di linea e requisiti non distruttivi
Il tubo di linea deve essere sottoposto a test idraulici ramo per ramo e lo standard non consente la generazione non distruttiva di pressione idraulica, che rappresenta anche una grande differenza tra lo standard API e i nostri standard.
PSL1 non richiede test non distruttivi, PSL2 dovrebbe essere sottoposto a test non distruttivi ramo per ramo.
VI.Connessione Premium
1、Introduzione della connessione Premium
La fibbia speciale è diversa dalla filettatura API con una struttura speciale della filettatura del tubo.Sebbene l'attuale involucro dell'olio filettato API sia ampiamente utilizzato nello sfruttamento dei pozzi petroliferi, i suoi difetti sono chiaramente mostrati nell'ambiente speciale di alcuni giacimenti petroliferi: la colonna con tubo filettato tondo API, sebbene le sue prestazioni di tenuta siano migliori, la forza di trazione sopportata dall'involucro filettato parte equivale solo al 60%-80% della resistenza del corpo del tubo, quindi non può essere utilizzata nello sfruttamento di pozzi profondi;nella colonna del tubo filettato trapezoidale con polarizzazione API, le prestazioni di trazione della parte filettata sono equivalenti solo alla resistenza del corpo del tubo, quindi non possono essere utilizzate in pozzi profondi;Colonna per tubi filettati trapezoidali con polarizzazione API, le sue prestazioni di trazione non sono buone.Sebbene le prestazioni di trazione della colonna siano molto superiori a quelle della connessione con filettatura tonda API, le sue prestazioni di tenuta non sono molto buone, quindi non possono essere utilizzate nello sfruttamento di pozzi di gas ad alta pressione;inoltre, il grasso filettato può svolgere il suo ruolo solo in ambienti con temperatura inferiore a 95 ℃, quindi non può essere utilizzato nello sfruttamento di pozzi ad alta temperatura.
Rispetto alla filettatura tonda API e alla connessione con filettatura trapezoidale parziale, Premium Connection ha compiuto progressi rivoluzionari nei seguenti aspetti:
(1) buona tenuta, attraverso la progettazione di una struttura di tenuta elastica e metallica, in modo che la resistenza alla tenuta del gas del giunto raggiunga il limite del corpo del tubo entro la pressione di cedimento;
(2) elevata resistenza della connessione, con la connessione Premium Connection della custodia dell'olio, la resistenza della connessione raggiunge o supera la resistenza del corpo del tubo, per risolvere fondamentalmente il problema dello slittamento;
(3) grazie al miglioramento del processo di selezione del materiale e di trattamento della superficie, è stato sostanzialmente risolto il problema della fibbia che si attacca al filo;
(4) attraverso l'ottimizzazione della struttura, in modo che la distribuzione delle sollecitazioni articolari sia più ragionevole, più favorevole alla resistenza alla tensocorrosione;
(5) attraverso la struttura della spalla dal design ragionevole, in modo che l'operazione sulla fibbia sia più facile da eseguire.
Al momento, il mondo ha sviluppato più di 100 tipi di connessioni Premium con tecnologia brevettata.
Orario di pubblicazione: 21 febbraio 2024