Tubos OCTGsão usados principalmente para perfuração de poços de petróleo e gás e transporte de petróleo e gás.Inclui tubos de perfuração de petróleo, revestimentos de óleo e tubos de extração de petróleo.Tubos OCTGsão usados principalmente para conectar colares de perfuração e brocas e transmitir potência de perfuração.O revestimento de petróleo é usado principalmente para apoiar o poço durante a perfuração e após a conclusão, para garantir a operação normal de todo o poço de petróleo durante o processo de perfuração e após a conclusão.O petróleo e o gás no fundo do poço de petróleo são transportados principalmente para a superfície pelo tubo de bombeamento de petróleo.
O revestimento de petróleo é a tábua de salvação para manter a operação dos poços de petróleo.Devido às diferentes condições geológicas, o estado de tensão no subsolo é complexo, e os efeitos combinados de tensão, compressão, flexão e tensão de torção no corpo do revestimento impõem altos requisitos para a qualidade do próprio revestimento.Uma vez que o próprio revestimento seja danificado por algum motivo, isso pode levar à redução da produção ou até mesmo ao desmantelamento de todo o poço.
De acordo com a resistência do próprio aço, o revestimento pode ser dividido em diferentes tipos de aço, nomeadamente J55, K55, N80, L80, C90, T95, P110, Q125, V150, etc. e profundidade.Em ambientes corrosivos, também é necessário que o próprio invólucro tenha resistência à corrosão.Em áreas com condições geológicas complexas, também é necessário que o revestimento tenha desempenho anti-colapso.
I. o conhecimento básico do tubo OCTG
1、Termos especializados relacionados à explicação de tubos de petróleo
API: é a abreviatura de American Petroleum Institute.
OCTG: É a abreviatura de Oil Country Tubular Goods, que significa tubulação específica para óleo, incluindo revestimento de óleo acabado, tubo de perfuração, colares de perfuração, aros, juntas curtas e assim por diante.
Tubulação de petróleo: Tubulação usada em poços de petróleo para extração de petróleo, extração de gás, injeção de água e fraturamento ácido.
Revestimento: Tubulação que é baixada da superfície da terra até um furo perfurado como revestimento para evitar o colapso da parede do poço.
Tubo de perfuração: Tubo utilizado para perfurar furos.
Tubo de linha: Tubo usado para transportar petróleo ou gás.
Anéis: Cilindros usados para conectar dois tubos roscados com roscas internas.
Material de acoplamento: Tubo utilizado para fabricação de acoplamentos.
Roscas API: Roscas de tubos especificadas pelo padrão API 5B, incluindo roscas redondas de tubos de óleo, roscas redondas curtas de revestimento, roscas redondas longas de revestimento, roscas trapezoidais deslocadas de revestimento, roscas de tubos de linha e assim por diante.
Fivela Especial: Roscas não API com propriedades especiais de vedação, propriedades de conexão e outras propriedades.
Falha: deformação, fratura, danos superficiais e perda da função original sob condições específicas de serviço.As principais formas de falha do revestimento de óleo são: extrusão, deslizamento, ruptura, vazamento, corrosão, colagem, desgaste e assim por diante.
2、Padrões relacionados ao petróleo
API 5CT: Especificação de revestimento e tubulação (atualmente a versão mais recente da 8ª edição)
API 5D: Especificação de tubos de perfuração (a versão mais recente da 5ª edição)
API 5L: especificação de tubos de aço para dutos (a versão mais recente da 44ª edição)
API 5B: Especificação para usinagem, medição e inspeção de roscas de revestimento, tubo de óleo e tubo de linha
GB/T 9711.1-1997: Condições técnicas para entrega de tubos de aço para transporte da indústria de petróleo e gás Parte 1: Tubos de aço grau A
GB/T9711.2-1999: Condições técnicas de entrega de tubos de aço para o transporte da indústria de petróleo e gás Parte 2: Tubos de aço grau B
GB/T9711.3-2005: Condições Técnicas de Entrega de Tubos de Aço para o Transporte da Indústria de Petróleo e Gás Natural Parte 3: Tubo de Aço Grau C
Ⅱ.Tubo de óleo
1. Classificação de oleodutos
Os tubos de óleo são divididos em tubos não virados (NU), tubos virados externos (EU) e tubos de junta integral.Tubulação não perturbada refere-se a uma extremidade de tubo rosqueada sem espessamento e equipada com um acoplamento.Tubo externo virado refere-se a duas extremidades de tubo que foram espessadas externamente, depois rosqueadas e equipadas com braçadeiras.Tubulação de junta integrada refere-se a um tubo conectado diretamente sem acoplamento, com uma extremidade rosqueada por uma rosca externa espessada internamente e a outra extremidade rosqueada por uma rosca interna espessada externamente.
2.O papel da tubulação
①, extração de petróleo e gás: após os poços de petróleo e gás serem perfurados e cimentados, a tubulação é colocada no invólucro de petróleo para extrair petróleo e gás para o solo.
②, injeção de água: quando a pressão no fundo do poço não for suficiente, injete água no poço através da tubulação.
③, Injeção de vapor: No processo de recuperação térmica de óleo espesso, o vapor deve ser introduzido no poço por meio de tubulações de óleo isoladas.
(iv) Acidificação e fraturamento: Na fase final da perfuração de poços ou para melhorar a produção de poços de petróleo e gás, é necessário introduzir meio de acidificação e fraturamento ou material de cura na camada de petróleo e gás, e no meio e o material de cura é transportado através do tubo de óleo.
3. Grau de aço do tubo de óleo
As classes de aço do tubo de óleo são: H40, J55, N80, L80, C90, T95, P110.
N80 é dividido em N80-1 e N80Q, os dois têm as mesmas propriedades de tração do mesmo, as duas diferenças são o status de entrega e as diferenças de desempenho de impacto, entrega N80-1 por estado normalizado ou quando a temperatura final de laminação é maior que o temperatura crítica Ar3 e redução de tensão após o resfriamento do ar, e pode ser usada para encontrar alternativas para normalizar laminados a quente, testes de impacto e não destrutivos não são necessários;N80Q deve ser revenido (têmpera e revenido). O tratamento térmico, a função de impacto deve estar em conformidade com as disposições da API 5CT e deve ser submetido a testes não destrutivos.
L80 é dividido em L80-1, L80-9Cr e L80-13Cr.Suas propriedades mecânicas e status de entrega são os mesmos.Diferenças de uso, dificuldade de produção e preço, L80-1 para o tipo geral, L80-9Cr e L80-13Cr são tubos de alta resistência à corrosão, dificuldade de produção, caros, geralmente usados para poços de corrosão pesada.
C90 e T95 são divididos em tipo 1 e tipo 2, ou seja, C90-1, C90-2 e T95-1, T95-2.
4. Classe de aço comumente usada, classe e status de entrega do tubo de óleo
Status de entrega de grau de aço
Tubo de óleo J55 Tubo de óleo plano 37Mn5: laminado a quente em vez de normalizado
Tubo de óleo espessado: comprimento total normalizado após espessamento.
Tubulação N80-1 Tubulação plana de 36Mn2V: laminada a quente em vez de normalizada
Tubo de óleo espessado: comprimento total normalizado após espessamento
Tubo de óleo N80-Q 30Mn5 de têmpera completa
Tubo de óleo L80-1 30Mn5 têmpera completa
Tubo de óleo P110 25CrMnMo têmpera de comprimento total
Acoplamento J55 37Mn5 normalização on-line laminada a quente
Acoplamento N80 têmpera de comprimento total 28MnTiB
Acoplamento L80-1 têmpera de comprimento total 28MnTiB
P110 aperta 25CrMnMo de comprimento total temperado
Ⅲ.Invólucro
1、Categorização e função do invólucro
O revestimento é um tubo de aço que sustenta a parede dos poços de petróleo e gás.Várias camadas de revestimento são utilizadas em cada poço de acordo com diferentes profundidades de perfuração e condições geológicas.O cimento é usado para cimentar o revestimento depois de baixado no poço e, diferentemente do tubo de petróleo e do tubo de perfuração, não pode ser reutilizado e pertence a materiais consumíveis descartáveis.Portanto, o consumo de revestimento é responsável por mais de 70% de todas as tubulações de poços de petróleo.O revestimento pode ser categorizado em: conduíte, revestimento de superfície, revestimento técnico e revestimento de petróleo de acordo com sua utilização, e suas estruturas em poços de petróleo são mostradas na figura abaixo.
2. Invólucro do condutor
usado principalmente para perfuração no oceano e no deserto para separar a água do mar e a areia para garantir o progresso suave da perfuração, as principais especificações desta camada de 2.casing são: Φ762 mm (30 pol.) × 25,4 mm, Φ762 mm (30 pol.) × 19,06 mm.
Revestimento de superfície: É utilizado principalmente para a primeira perfuração, perfurando a superfície dos estratos soltos até o leito rochoso, para evitar o colapso desta parte dos estratos, ele precisa ser vedado com o revestimento de superfície.As principais especificações do revestimento de superfície: 508 mm (20 pol.), 406,4 mm (16 pol.), 339,73 mm (13-3/8 pol.), 273,05 mm (10-3/4 pol.), 244,48 mm (9-5/9 pol.), etc. A profundidade do tubo de descida depende da profundidade da formação macia.A profundidade do tubo inferior depende da profundidade do estrato solto, que geralmente é de 80 a 1.500 m.Sua pressão externa e interna não é grande e geralmente adota aço K55 ou N80.
3. Invólucro técnico
O revestimento técnico é utilizado no processo de perfuração de formações complexas.Ao encontrar peças complexas como camada colapsada, camada de óleo, camada de gás, camada de água, camada de vazamento, camada de pasta de sal, etc., é necessário colocar o invólucro técnico para selá-lo, caso contrário a perfuração não poderá ser realizada.Alguns poços são profundos e complexos, e a profundidade do poço chega a milhares de metros, este tipo de poço profundo precisa colocar várias camadas de revestimento técnico, suas propriedades mecânicas e requisitos de desempenho de vedação são muito altos, o uso de tipos de aço são também maior, além do K55, maior é o uso dos graus N80 e P110, alguns poços profundos também são usados no Q125 ou mesmo nos graus não API superiores, como o V150.as principais especificações do invólucro técnico são: 339,73 As principais especificações do invólucro técnico são as seguintes: 339,73 mm (13-3/8 pol.), 273,05 mm (10-3/4 pol.), 244,48 mm (9-5/8 pol.), 219,08 mm (8-5/8 pol.), 193,68 mm (7-5/8 pol.), 177,8 mm (7 pol.) e assim por diante.
4. Invólucro de óleo
Quando um poço é perfurado até a camada de destino (a camada que contém petróleo e gás), é necessário usar o invólucro de óleo para vedar a camada de petróleo e gás e os estratos superiores expostos, e o interior do invólucro de óleo é a camada de óleo .Invólucro de óleo em todos os tipos de revestimento na profundidade mais profunda do poço, suas propriedades mecânicas e requisitos de desempenho de vedação também são os mais altos, o uso de aço K55, N80, P110, Q125, V150 e assim por diante.As principais especificações do revestimento de formação são: 177,8 mm (7 pol.), 168,28 mm (6-5/8 pol.), 139,7 mm (5-1/2 pol.), 127 mm (5 pol.), 114,3 mm (4-1/2 pol.), etc. O revestimento é o mais profundo entre todos os tipos de poços e seu desempenho mecânico e de vedação são os mais altos.
V.Tubo de perfuração
1、 Classificação e função do tubo para ferramentas de perfuração
O tubo de perfuração quadrado, o tubo de perfuração, o tubo de perfuração ponderado e o colar de perfuração nas ferramentas de perfuração formam o tubo de perfuração.O tubo de perfuração é a ferramenta de perfuração que conduz a broca do solo até o fundo do poço e também é um canal do solo até o fundo do poço.Ele tem três funções principais: ① transferir torque para acionar a broca na perfuração;② contando com seu próprio peso para exercer pressão sobre a broca para quebrar a rocha no fundo do poço;③ transportar o fluido de lavagem do poço, ou seja, a lama de perfuração através do solo através das bombas de lama de alta pressão, para o poço da coluna de perfuração para fluir para o fundo do poço para lavar os detritos rochosos e resfriar a broca, e transportar os detritos rochosos através do espaço anular entre a superfície externa da coluna e a parede do poço para retornar ao solo, de modo a atingir o objetivo de perfurar o poço.Perfure o tubo no processo de perfuração para suportar uma variedade de cargas alternadas complexas, como tração, compressão, torção, flexão e outras tensões, a superfície interna também está sujeita a desgaste e corrosão por lama de alta pressão.
(1) tubo de perfuração quadrado: o tubo de perfuração quadrado tem dois tipos de tipo quadrilátero e tipo hexagonal, a haste de perfuração de petróleo da China, cada conjunto de coluna de perfuração geralmente usa um tubo de perfuração do tipo quadrilátero.Suas especificações são: 63,5 mm (2-1/2 pol.), 88,9 mm (3-1/2 pol.), 107,95 mm (4-1/4 pol.), 133,35 mm (5-1/4 pol.), 152,4 mm (6 pol.) e breve.Normalmente o comprimento usado é de 12 ~ 14,5 m.
(2) Tubo de perfuração: O tubo de perfuração é a principal ferramenta para perfuração de poços, conectado à extremidade inferior do tubo de perfuração quadrado e, à medida que o poço de perfuração continua a se aprofundar, o tubo de perfuração continua alongando a coluna de perfuração um após o outro.As especificações do tubo de perfuração são: 60,3 mm (2-3/8 pol.), 73,03 mm (2-7/8 pol.), 88,9 mm (3-1/2 pol.), 114,3 mm (4-1/2 pol.), 127 mm (5 pol. ), 139,7 mm (5-1/2 pol.) e assim por diante.
(3) Tubo de perfuração ponderado: O tubo de perfuração ponderado é uma ferramenta de transição que conecta o tubo de perfuração e o colar de perfuração, o que pode melhorar a condição de força do tubo de perfuração, bem como aumentar a pressão na broca.As principais especificações do tubo de perfuração ponderado são 88,9 mm (3-1/2 pol.) e 127 mm (5 pol.).
(4) Colar de perfuração: o colar de perfuração é conectado à parte inferior do tubo de perfuração, que é um tubo especial de parede espessa e alta rigidez, exercendo pressão na broca para quebrar a rocha, e pode desempenhar um papel de orientação quando perfuração de poços retos.As especificações comuns do colar de perfuração são: 158,75 mm (6-1/4 pol.), 177,85 mm (7 pol.), 203,2 mm (8 pol.), 228,6 mm (9 pol.) e assim por diante.
V. Tubo de linha
1、Classificação do tubo de linha
O tubo de linha é usado na indústria de petróleo e gás para o transporte de petróleo, óleo refinado, gás natural e dutos de água com tubo de aço, para abreviar.O transporte de oleodutos e gasodutos é dividido principalmente em oleoduto principal, oleoduto secundário e oleoduto de rede urbana de três tipos, a linha de transmissão do oleoduto principal com as especificações usuais para ∮ 406 ~ 1219 mm, espessura de parede de 10 ~ 25 mm, grau de aço X42 ~ X80;gasoduto de ramal e gasoduto de rede de gasoduto urbano com as especificações usuais para # 114 ~ 700 mm, espessura de parede de 6 ~ 20 mm, grau de aço X42 ~ X80.As especificações usuais para dutos alimentadores e dutos urbanos são 114-700 mm, espessura de parede 6-20 mm, aço grau X42-X80.
O tubo de linha tem tubo de aço soldado, também tem tubo de aço sem costura, o tubo de aço soldado é usado mais do que o tubo de aço sem costura.
2、Padrão de tubo de linha
O padrão de tubo de linha é API 5L "especificação de tubo de aço para oleoduto", mas a China em 1997 promulgou dois padrões nacionais para tubo de oleoduto: GB/T9711.1-1997 "indústria de petróleo e gás, a primeira parte das condições técnicas de entrega de tubo de aço : Tubo de aço de grau A" e GB/T9711.2-1997 "indústria de petróleo e gás, a segunda parte das condições técnicas de entrega de tubo de aço: tubo de aço de grau B".Steel Pipe", esses dois padrões são equivalentes ao API 5L, muitos usuários domésticos exigem o fornecimento desses dois padrões nacionais.
3、Sobre PSL1 e PSL2
PSL é a abreviatura de nível de especificação do produto.O nível de especificação do produto de tubo de linha é dividido em PSL1 e PSL2, também pode-se dizer que o nível de qualidade é dividido em PSL1 e PSL2.PSL1 é superior a PSL2, o nível de especificação 2 não é apenas requisitos de teste diferentes, e a composição química, os requisitos de propriedades mecânicas são diferentes, portanto, de acordo com o pedido API 5L, os termos do contrato, além de especificar as especificações, grau de aço e outros indicadores comuns, mas também deve indicar o nível de Especificação do produto, ou seja, PSL1 ou PSL2.
PSL2 na composição química, propriedades de tração, poder de impacto, testes não destrutivos e outros indicadores são mais rigorosos que PSL1.
4、Tubo de tubulação de aço e composição química
O tipo de aço para tubos de linha de baixo a alto é dividido em: A25, A, B, X42, X46, X52, X60, X65, X70 e X80.
5, pressão da água do tubo de linha e requisitos não destrutivos
O tubo de linha deve ser feito teste hidráulico ramal a ramal, e a norma não permite a geração não destrutiva de pressão hidráulica, o que também é uma grande diferença entre o padrão API e nossos padrões.
PSL1 não requer testes não destrutivos, PSL2 deve ser teste não destrutivo ramo por ramo.
VI.Conexão Premium
1、Introdução da Conexão Premium
A fivela especial é diferente da rosca API com estrutura especial de rosca de tubo.Embora o invólucro de óleo roscado API existente seja amplamente utilizado na exploração de poços de petróleo, suas deficiências são claramente mostradas no ambiente especial de alguns campos de petróleo: a coluna de tubo roscado redondo API, embora seu desempenho de vedação seja melhor, a força de tração suportada pelo tubo roscado parte equivale apenas a 60% a 80% da resistência do corpo do tubo, portanto não pode ser utilizada na exploração de poços profundos;a coluna de tubo roscado trapezoidal polarizada API, o desempenho de tração da parte roscada é equivalente apenas à resistência do corpo do tubo, portanto não pode ser usada em poços profundos;Coluna de tubo roscado trapezoidal com tendência API, seu desempenho de tração não é bom.Embora o desempenho de tração da coluna seja muito superior ao da conexão de rosca redonda API, seu desempenho de vedação não é muito bom, por isso não pode ser utilizado na exploração de poços de gás de alta pressão;além disso, a graxa roscada só pode desempenhar sua função no ambiente com temperatura abaixo de 95 ℃, portanto não pode ser utilizada na exploração de poços de alta temperatura.
Em comparação com a rosca redonda API e a conexão de rosca trapezoidal parcial, a Premium Connection fez um progresso inovador nos seguintes aspectos:
(1) boa vedação, através do projeto de estrutura de vedação elástica e metálica, de modo que a resistência à vedação do gás da junta atinja o limite do corpo da tubulação dentro da pressão de escoamento;
(2) alta resistência da conexão, com conexão Premium Connection do invólucro de óleo, a resistência da conexão atinge ou excede a resistência do corpo da tubulação, para resolver fundamentalmente o problema de deslizamento;
(3) pela seleção de materiais e melhoria do processo de tratamento de superfície, basicamente resolveu o problema da fivela presa na linha;
(4) através da otimização da estrutura, para que a distribuição das tensões nas juntas seja mais razoável, mais propícia à resistência à corrosão sob tensão;
(5) através da estrutura do ombro de design razoável, para que a operação da fivela seja mais fácil de realizar.
Atualmente, o mundo desenvolveu mais de 100 tipos de Conexões Premium com tecnologia patenteada.
Horário da postagem: 21 de fevereiro de 2024