API 5CT N80 es el grado de revestimiento de resistencia intermedia más utilizado en el mundo: la columna vertebral práctica de la construcción de pozos petroleros a nivel mundial. Con un límite elástico mínimo de 552 MPa (80 000 psi), el N80 se ubica por encima de los grados básicos K55/J55 y por debajo del L80 calificado para servicio amargo y el P110 de alta resistencia, cubriendo la amplia gama media de programas de pozos terrestres y marinos poco profundos donde se aplican condiciones de servicio óptimas y la rentabilidad es importante.
ZC Steel Pipe fabrica carcasas API 5CT N80 en subgrados N80-1 y N80Q, en todos los tamaños estándar desde 4½' hasta 20', con conexiones API de 8 vueltas, BTC y premium patentadas. Suministramos OCTG a operadores de petróleo y gas y contratistas de perforación en África, Medio Oriente y América del Sur. Esta guía cubre todo lo necesario para especificar, adquirir y seleccionar N80 correctamente.
CONTENIDO
¿Qué es API 5CT N80?
N80-1 vs N80Q: la distinción fundamental
Composición química
Propiedades mecánicas
Dimensiones y pesos estándar
Tipos de conexión
N80 frente a K55, L80 y P110: selección de grado
Limitaciones del servicio amargo
Requisitos de inspección y prueba
Preguntas frecuentes
1. ¿Qué es API 5CT N80?
DEFINICIÓN ESTÁNDAR: API 5CT N80 API 5CT (Especificación para revestimientos y tuberías) es una publicación del Instituto Americano del Petróleo y regula los productos tubulares para campos petrolíferos (OCTG) para la construcción de pozos de petróleo y gas. N80 es un grado de carcasa del Grupo 2 dentro de API 5CT, definido por un límite elástico mínimo de 552 MPa (80 000 psi) y un límite elástico máximo de 758 MPa (110 000 psi). La 'N' designa la familia de grados y el '80' se refiere al rendimiento mínimo en miles de psi. El N80 se produce en dos subgrados de tratamiento térmico: N80-1 y N80Q.
N80 fue históricamente uno de los primeros grados de carcasa de resistencia media en lograr una amplia adopción global. Sigue siendo el grado predeterminado para revestimientos intermedios y de producción en pozos dulces (no amargos) a una profundidad moderada (generalmente de 1.500 a 4.000 metros) donde el diseño del pozo no requiere el control de dureza más estricto del L80 o la mayor resistencia al colapso del P110.
El N80 se utiliza como revestimiento (corrido en el espacio anular entre el orificio perforado y la sarta de tubería del pozo) y ocasionalmente como tubería de producción para terminaciones de perforaciones más grandes. La misma designación de grado cubre ambas aplicaciones según API 5CT.
2. N80-1 vs N80Q: la distinción fundamental
La decisión sobre las especificaciones más importante al pedir N80 es la subrasante: N80-1 o N80Q. Ambos cumplen el mismo requisito de rendimiento mínimo, pero se producen mediante tratamientos térmicos fundamentalmente diferentes con consecuencias reales para el comportamiento mecánico en servicio.
N80-1
Tratamiento térmico:
Normalizado (N) o Normalizado + Templado (NT)
Microestructura:
Ferrítico-perlano
Rendimiento mínimo:
552 MPa (80.000 psi)
Rendimiento máximo:
758 MPa (110.000 psi)
Límite de dureza:
Ninguno especificado en API 5CT
Dureza:
No especificada, sin requisito CVN
Costo:
Menor: proceso que consume menos energía
Ideal para:
pozos dulces de poca profundidad a moderada, programas sensibles a los costos
N80Q
Tratamiento térmico:
Templado y Revenido (Q+T)
Microestructura:
martensítica templada
Rendimiento mínimo:
552 MPa (80.000 psi)
Rendimiento máximo:
758 MPa (110.000 psi)
Límite de dureza:
Ninguno especificado en API 5CT
Dureza:
pared pasante mejor y más consistente
Costo:
Mayor: prima del proceso Q+T
Ideal para:
pozos más profundos, mayores cargas de colapso, se necesita mayor tenacidad
Información de ingeniería: cuando N80Q vale la pena El caso práctico para especificar N80Q en lugar de N80-1 se reduce a tres escenarios: (1) pozos más profundos donde las cargas de colapso y estallido son mayores y las propiedades mecánicas consistentes a través de la pared de la tubería son más importantes; (2) entornos operativos más fríos donde la tenacidad a bajas temperaturas es una preocupación: la martensita templada del N80Q es inherentemente más resistente que la ferrita-perlita del N80-1; (3) cuando la especificación del proyecto requiere explícitamente el tratamiento térmico Q+T, que algunas especificaciones de la compañía IOC exigen para todas las carcasas intermedias independientemente del grado. Si su pozo es sencillo, terrestre, dulce y de menos de 2500 metros, el N80-1 suele ser la opción económica adecuada. Si alguna de esas condiciones cambia, reconsidere.
3. Composición química
API 5CT no prescribe una química fija para el N80; en cambio, establece límites máximos por elemento. Dentro de esos límites, las fábricas formulan sus propios productos químicos para lograr las propiedades mecánicas requeridas mediante el tratamiento térmico especificado. Los siguientes son los límites químicos máximos API 5CT para N80:
| Elemento |
N80-1 Máx. (%) |
N80Q Máx. (%) |
Nota |
| Carbono (C) |
0.43 |
0.43 |
Un C más alto promueve la templabilidad |
| Manganeso (Mn) |
1.90 |
1.90 |
Mejora la resistencia y la templabilidad. |
| Molibdeno (Mo) |
0.25 |
0.25 |
Mejora la templabilidad profunda para paredes pesadas. |
| Cromo (Cr) |
0.50 |
0.50 |
Mejora la templabilidad y la resistencia a la corrosión. |
| Níquel (Ni) |
0.25 |
0.25 |
Mejora la tenacidad a baja temperatura. |
| Cobre (Cu) |
0.35 |
0.35 |
Elemento residual: limitado al control |
| Fósforo (P) |
0.030 |
0.030 |
Riesgo de fragilidad: mantenido bajo |
| Azufre (S) |
0.030 |
0.030 |
Inclusiones de MnS: cuanto más bajo, mejor para la dureza |
Nota de adquisición: la química no es suficiente para verificar que la subrasante N80-1 y N80Q puedan tener una composición química idéntica; la subrasante se determina enteramente mediante tratamiento térmico, no mediante química. Al verificar los documentos del MTC, siempre verifique explícitamente la columna de tratamiento térmico. Un certificado que enumera la química N80 pero no especifica el tratamiento térmico Q+T es N80-1 de forma predeterminada, independientemente de lo que diga la orden. Esta es una fuente común de errores de suministro cuando se obtiene N80Q del mercado secundario o de fuentes no industriales.
4. Propiedades mecánicas
| Propiedad |
N80-1 |
N80Q |
Unidad |
| Límite elástico mínimo |
552 |
552 |
MPa (80.000 psi) |
| Máximo límite elástico |
758 |
758 |
MPa (110.000 psi) |
| Resistencia mínima a la tracción |
689 |
689 |
MPa (100.000 psi) |
| Alargamiento mínimo |
Ver tabla API 5CT |
Ver tabla API 5CT |
% (fórmula por peso y grado) |
| Dureza — máx. |
No especificado |
No especificado |
HRC/HBA |
| Dureza CVN |
No requerido |
No requerido |
j |
| Tratamiento térmico |
N o Nuevo Testamento |
Q+T |
— |
5. Dimensiones y pesos estándar
La carcasa API 5CT N80 está disponible en todos los tamaños de carcasa estándar. La siguiente tabla muestra los tamaños pedidos más comúnmente con pesos estándar. El espesor de la pared aumenta con el peso por pie para el mismo diámetro exterior.
| DE (pulgadas) |
Pesos comunes (lb/pie) |
Rango de espesor de pared (mm) |
Diámetro de derivación (pulgadas) |
Uso típico |
| 4½' |
9,5 – 15,1 |
5.21 – 8.56 |
3.965 – 3.701 |
Carcasa de producción, revestimientos. |
| 5' |
11,5 – 20,8 |
5,59 – 9,19 |
4.408 – 4.044 |
carcasa de producción |
| 5½' |
14,0 – 26,8 |
5,69 – 10,54 |
4.892 – 4.276 |
carcasa de producción |
| 7' |
17,0 – 38,0 |
6.43 – 13.06 |
6.331 – 5.595 |
Carcasa intermedia y de producción. |
| 7⅝' |
24,0 – 45,3 |
7,62 – 13,84 |
6,875 – 6,184 |
carcasa intermedia |
| 9⅝' |
32,3 – 61,1 |
8.94 – 16.13 |
8.835 – 8.097 |
carcasa intermedia |
| 10¾' |
32,75 – 65,7 |
7.09 – 13.72 |
10.192 – 9.456 |
Carcasa superficial e intermedia |
| 13⅜' |
48,0 – 85,0 |
8.38 – 13.56 |
12.565 – 12.093 |
Carcasa de superficie |
| 16' |
65,0 – 109,0 |
9.53 – 16.13 |
15.124 – 14.124 |
Carcasa de superficie, conductor |
| 20' |
94,0 – 133,0 |
11.13 – 16.13 |
19.124 – 18.124 |
Carcasa del conductor |
6. Tipos de conexión
La carcasa N80 se fabrica con el cuerpo del tubo según API 5CT y se rosca con el tipo de conexión especificado en el pedido. API 5CT define tres tipos de conexión estándar y N80 es compatible con todos los diseños de conexión premium aplicados por la fábrica o una instalación de roscado autorizada.
| Abreviatura de conexión |
. |
Rosca Forma |
Tipo de sello |
Eficiencia |
Aplicación típica |
| Acoplamiento de rosca corta |
STC |
API cónico de 8 vueltas |
Dependiente del compuesto |
~60% articulación |
Carcasa de superficie, aplicaciones de baja presión. |
| Acoplamiento de rosca larga |
LTC |
API cónico de 8 vueltas |
Dependiente del compuesto |
~70% articulación |
Carcasa intermedia, presión moderada. |
| Acoplamiento de rosca de contrafuerte |
btc |
Contrafuerte (carga plana, punta cónica) |
Dependiente del compuesto |
~95 % del cuerpo de la tubería |
Mayor colapso/explosión, pozos más profundos |
| Conexión prémium |
Varios |
Propiedad |
Metal con metal |
100% cuerpo de tubería o superior |
Pozos de gas, HPHT, direccionales, servicio crítico. |
Nota de adquisición: BTC frente a LTC para revestimiento intermedio N80 Para revestimiento intermedio N80 de 9⅝' y 13⅜' en pozos terrestres de profundidad moderada, BTC es la opción de conexión estándar: proporciona eficiencia de tensión cerca del cuerpo de la tubería y mejor resistencia al colapso que LTC a un costo modesto. Ocasionalmente se especifica LTC para revestimientos de superficie donde las cargas son bajas y la presión de costos es alta. Nunca use STC para revestimientos intermedios o de producción donde exista una carga significativa de estallido o colapso; su sello dependiente del compuesto es inadecuado para el aislamiento de presión a través del cemento. Esta es una regla básica, pero comúnmente ignorada, en los programas de plataformas basados en costos.
7. N80 frente a K55, L80 y P110: selección de grado
| Propiedad |
K55 / J55 |
N80-1 |
N80Q |
L80 |
P110 |
| Rendimiento mínimo (MPa) |
379 |
552 |
552 |
552 |
758 |
| Rendimiento máximo (MPa) |
552 |
758 |
758 |
655 |
965 |
| Tratamiento térmico |
No se requiere ninguno |
N o Nuevo Testamento |
Q+T |
Q+T |
Q+T |
| Dureza máxima |
Ninguno |
Ninguno |
Ninguno |
23 CDH |
Ninguno |
| Servicio amargo (NACE) |
No |
No |
No |
Sí - calificado |
No |
| grupo API |
1 |
2 |
2 |
2 |
3 |
| Rango de profundidad típico |
<1.500m |
1.500–3.500 m |
1.500–4.000 m |
1.500–4.000 m |
3.000–6.000+ m |
| Costo relativo |
Más bajo |
Bajo |
Moderado |
Moderado-alto |
más alto |
Información de ingeniería: N80 frente a L80: misma resistencia, aplicaciones muy diferentes N80 y L80 se confunden con frecuencia porque comparten requisitos idénticos de límite elástico. La diferencia práctica es el control de dureza y la calificación de servicio amargo: L80 tiene una dureza máxima obligatoria de 23 HRC en API 5CT, que cuando se combina con el cumplimiento de NACE MR0175 lo convierte en el grado correcto para pozos que contienen H₂S. N80 no tiene límite de dureza, lo que significa que algunos calores pueden exceder el límite NACE y fallar en ambientes ácidos. Para pozos dulces, N80-1 es la opción más económica. Para cualquier pozo con H₂S confirmado o posible, especifique L80; no intente calificar N80 para servicio amargo sin datos de pruebas independientes.
Relacionado: Tubería de revestimiento API 5CT L80: grados, especificaciones y servicio amargo → | Tubería de carcasa API 5CT P110 — Especificaciones y proveedor →
8. Limitaciones del servicio amargo
N80 no es un grado calificado para servicio ácido según NACE MR0175/ISO 15156. La razón es sencilla: API 5CT no impone un límite máximo de dureza en N80, y NACE MR0175 limita los tubulares de acero al carbono y de baja aleación en servicio H₂S a un máximo de 22 HRC. Algunos calores de N80, particularmente N80-1 con mayor contenido de carbono y normalización incompleta, pueden producir áreas que exceden este límite, creando susceptibilidad al agrietamiento por tensión de sulfuro (SSC).
Punto crítico de ingeniería: no sustituir L80 por N80 en servicio H₂S La tentación de sustituir L80 por N80 en un pozo de servicio ácido sobre la base de un límite elástico equivalente es un error de ingeniería bien documentado. L80 está diseñado específicamente para servicio ácido: su límite de dureza de 23 HRC, el tratamiento térmico Q+T obligatorio y la obligación del molino de certificar el cumplimiento de NACE MR0175 lo convierten en la especificación correcta. N80 no tiene ninguno de estos controles. Incluso el N80Q, a pesar de su tratamiento térmico Q+T, carece del techo de dureza y de la documentación NACE requerida para la certificación de servicio amargo. Si la presión parcial de H₂S excede 0,0003 MPa (0,05 psi), el umbral NACE, especifique L80, no N80.
9. Requisitos de inspección y prueba
| Prueba / Inspección |
N80-1 |
N80Q |
Frecuencia |
| prueba de tracción |
Requerido |
Requerido |
Por serie y por lote |
| Prueba de dureza |
No obligatorio |
No obligatorio |
— |
| Prueba de aplanamiento |
Requerido |
Requerido |
Por tubo |
| prueba hidrostática |
Requerido |
Requerido |
Por tubo |
| ECM (UT/EM) |
Opcional a menos que se especifique |
Opcional a menos que se especifique |
Por tubo si es necesario |
| prueba de deriva |
Requerido |
Requerido |
Por tubo |
| Prueba de impacto CVN |
No requerido |
No requerido |
— |
| MTC (EN 10204 3.1) |
Estándar |
Estándar |
Por calor |
Nota de adquisición: cuándo especificar NDE adicional para N80 API 5CT hace que NDE sea opcional para N80 a menos que el comprador lo especifique en el pedido. Para revestimientos de superficie poco profunda en pozos de bajo riesgo, esto es aceptable. Para revestimiento de producción en pozos de más de 3000 metros, o en cualquier pozo con requisitos elevados de colapso o estallido, especifique el 100% UT del cuerpo de la tubería y la inspección EM del área de soldadura (para ERW) como requisitos complementarios en la orden de compra. El costo de una NDE adicional en una sarta de revestimiento es insignificante en comparación con el costo de una falla del revestimiento en profundidad. La inspección por parte de terceros en la fábrica (SGS, Bureau Veritas, TÜV) es una práctica estándar para los pedidos más grandes de OCTG procedentes de fábricas chinas.
10. Preguntas frecuentes
¿Qué es la tubería de revestimiento API 5CT N80?
API 5CT N80 es un grado de carcasa para productos tubulares para campos petrolíferos (OCTG) de resistencia media con un límite elástico mínimo de 552 MPa (80 000 psi) y un rendimiento máximo de 758 MPa (110 000 psi). Se produce en dos subgrados: N80-1 (normalizado o normalizado y revenido) y N80Q (templado y revenido), y se utiliza para revestimientos intermedios y de producción en pozos de petróleo y gas dulces (no amargos) en tierra y en alta mar poco profundos a profundidades típicamente entre 1.500 y 4.000 metros.
¿Cuál es la diferencia entre N80-1 y N80Q?
El N80-1 se trata térmicamente mediante normalización o normalización y templado, lo que produce una microestructura ferrítica-perlítica a menor costo. N80Q se enfría y revende, lo que produce una microestructura martensítica templada con una tenacidad mejor y más consistente a través de la pared de la tubería. Ambas subgrados tienen requisitos idénticos de límite elástico. Se prefiere N80Q para pozos más profundos, cargas mecánicas más altas y ambientes más fríos; N80-1 es el valor predeterminado económico para los pozos dulces terrestres estándar.
¿Se puede utilizar revestimiento N80 en pozos de servicio amargo?
No, el N80 no es adecuado para el servicio ácido sin una calificación adicional que API 5CT no requiere que las fábricas realicen. NACE MR0175 limita los tubulares de acero al carbono en servicio H₂S a una dureza máxima de 22 HRC. N80 no tiene un límite de dureza en el estándar y algunas temperaturas pueden exceder este límite. Para pozos con cualquier contenido de H₂S por encima del umbral NACE (presión parcial de 0,0003 MPa), especifique L80, el equivalente calificado para servicio amargo con el mismo límite elástico.
¿Cuál es la diferencia entre la carcasa N80 y L80?
N80 y L80 comparten un límite elástico mínimo idéntico (552 MPa / 80 000 psi) pero difieren críticamente en el control de la dureza y la calificación para servicios ácidos. L80 tiene una dureza máxima de 23 HRC por API 5CT y siempre está templado y revenido, lo que lo hace compatible con NACE MR0175 para servicio amargo cuando está debidamente certificado. N80 no tiene límite de dureza y no está calificado para servicio ácido. Para pozos dulces, N80-1 es la opción más económica; para cualquier pozo que contenga H₂S, L80 es obligatorio.
¿Qué tamaños están disponibles en carcasa API 5CT N80?
La carcasa API 5CT N80 está disponible en todos los tamaños de carcasa estándar, desde 4½' hasta 20' de diámetro externo. Los tamaños más comúnmente pedidos son 5½', 7', 9⅝' y 13⅜' para aplicaciones de carcasa de producción, intermedia y de superficie. Hay disponibles múltiples opciones de espesor de pared (expresadas como peso por pie) para cada diámetro exterior, y el N80 se puede suministrar con conexiones STC, LTC, BTC o premium por pedido.
¿Qué conexiones están disponibles para la carcasa N80?
La carcasa N80 está disponible con todas las conexiones estándar API 5CT: STC (acoplamiento de rosca corta), LTC (acoplamiento de rosca larga) y BTC (acoplamiento de rosca de contrafuerte), así como conexiones premium con sellos de metal a metal para pozos de gas, pozos direccionales, aplicaciones HPHT y cualquier servicio donde la confiabilidad del sellado de rosca API sea insuficiente. ZC Steel Pipe posee patentes independientes en diseños de conexión premium y puede suministrar carcasa N80 con conexión premium bajo pedido.
Obtenga carcasa API 5CT N80 de tubería de acero ZC
ZC Steel Pipe fabrica carcasas API 5CT N80-1 y N80Q en todos los tamaños estándar desde 4½' hasta 20', con opciones de conexión STC, LTC, BTC y premium. Documentación completa de MTC, inspección de terceros (SGS, Bureau Veritas, TÜV) y NDE complementaria disponibles a pedido. Poseemos patentes independientes en tecnología de conexión premium y suministramos OCTG a operadores de petróleo y gas en África, Medio Oriente y América del Sur.
Controles químicos personalizados, pruebas de dureza adicionales y requisitos complementarios específicos del proyecto disponibles. Cantidades mínimas de pedido y plazos de entrega cotizados bajo petición.
mandy. w@zcsteelpipe.com
: +86-139-1579-1813
→ Solicitar una cotización
