API 5CT P110 درجه روکش با استحکام بالا برای چاه های نفت و گاز عمیق و پرفشار است. با حداقل راندمان 110000 psi (758 مگاپاسکال)، مقاومت در برابر فروپاشی و ترکیدگی را ارائه میکند که درجات کمعمقتر نمیتوانند - آن را به انتخاب استاندارد برای پوششهای متوسط و تولیدی در چاههایی تبدیل میکند که L80 یا T95 در مهار فشار ضعیف هستند. معیار تعیین کننده آن این است که قدرت: بازده بالای P110 آن را از خدمات ترش تحت NACE MR0175 محروم می کند، به این معنی که انتخاب درجه درست از ابتدا برای یکپارچگی چاه بسیار مهم است.
ZC Steel Pipe پوشش و لوله API 5CT P110 را به PSL1 و PSL2، در انواع استاندارد و با فروپاشی بالا، با اسناد کامل MTC و پشتیبانی بازرسی شخص ثالث، تولید و صادر میکند. این راهنما مشخصات مکانیکی و شیمیایی P110، نحوه مقایسه آن با T95 و L80 برای انتخاب درجه، انواع با فروپاشی بالا، کاربردهای HPHT و آنچه در MTR باید جستجو شود را پوشش میدهد.
مطالب
API 5CT P110 چیست؟
خواص مکانیکی و شیمیایی
P110 در مقابل T95 در مقابل L80 - مقایسه درجه
P110 و سرویس ترش
انواع P110 با فروپاشی بالا (HC).
PSL1 در مقابل PSL2 برای P110
برنامه های کاربردی HPHT
اتصالات برای پوشش P110
چه چیزی را در P110 MTR بررسی کنیم
سوالات متداول
1. API 5CT P110 چیست؟
API 5CT P110 یک درجه پوشش و لوله است که در مشخصات API 5CT / ISO 11960 تعریف شده است. پیشوند 'P' هیچ معنای متالورژیکی مستقیمی ندارد - این فقط یک نام API برای این سطح بازده است. '110' به حداقل کف قدرت تسلیم 110000 psi اشاره دارد.
سه ویژگی موقعیت P110 را در نردبان درجه OCTG مشخص می کند:
حداقل بازده بالا (758 مگاپاسکال): مقاومت در برابر ریزش و ظرفیت ترکیدگی را برای چاههای عمیق و پرفشار ارائه میکند - دلیل اصلی مهندسین برای تعیین آن بر روی L80 یا T95
بدون سقف سختی: برخلاف L80 (حداکثر 23 HRC) و T95 (حداکثر 25.4 HRC)، P110 محدودیت سختی مشخص شده توسط API ندارد - که استحکام بالا را ممکن می کند اما سازگاری NACE MR0175 را حذف می کند.
Q&T اجباری: برای دستیابی و کنترل باند تسلیم 758-965 مگاپاسکال، عملیات حرارتی خاموش و تمپر مورد نیاز است. هیچ عملیات حرارتی جایگزینی مجاز نیست
C کمتر توسط برخی از مشخصات IOC برای جوش پذیری ترجیح داده می شود
منگنز (Mn)
1.90
منگنز بالاتر در برخی از مواد شیمیایی آسیاب برای سختی پذیری
سیلیکون (Si)
0.45
اکسید کننده
فسفر (P)
0.030
محدودیت های سخت تر (0.020) اغلب در مشخصات شرکت
گوگرد (S)
0.030
محدودیت های سخت تر (0.010) اغلب در مشخصات شرکت
معادل کربن (CE)
بر اساس مشخصات متفاوت است
اغلب ≤ 0.43 در مشخصات پروژه
توجه: API 5CT شیمی کاملی را برای P110 مشخص نمی کند - فقط حداکثرهای C، Mn، Si، P و S. بسیاری از مشخصات پروژه های بین المللی الزاماتی را برای محدودیت های Cr، Mo، Ni، V و CE فراتر از حداقل های API اضافه می کنند.
2.3 اندازه های استاندارد
OD (اینچ)
OD (میلی متر)
محدوده وزن معمول (پوند/فوت)
کاربرد معمولی
4½'
114.3
9.50 - 15.10
لوله، پوشش تولید کوچک
5'
127.0
11:50 - 18:00
پوشش تولید، چاه های عمیق
5½'
139.7
14:00 - 23:00
پوشش تولیدی - رایج ترین اندازه P110
7'
177.8
17:00 - 38:00
پوشش میانی و تولیدی
7⅝'
193.7
24:00 - 45:30
پوشش میانی، چاه های عمیق
9⅝'
244.5
32.30 - 58.40
پوشش میانی
10¾'
273.1
32.75 - 65.70
پوشش سطحی و میانی
13⅜'
339.7
48.00 - 72.00
پوشش سطحی، چاه های بزرگ
3. P110 در مقابل T95 در مقابل L80 - مقایسه درجه
سه درجه معمولی OCTG که در محدوده ksi 80-110 مقایسه می شوند L80، T95 و P110 هستند. انتخاب بین آنها توسط دو متغیر مستقل هدایت می شود: قدرت تسلیم مورد نیاز (تعیین شده توسط بارهای فروپاشی / ترکیدگی) و محیط H2S (تعیین شده توسط شیمی مخزن).
P110 در چاه های سرویس ترش تحت NACE MR0175 / ISO 15156 مجاز نیست. این یکی از مهم ترین قوانین انتخاب درجه در OCTG است - و یکی از رایج ترین منابع خرابی یکپارچگی چاه در صورت نادیده گرفتن یا کار کردن است.
نقطه مهندسی بحرانی - P110 در سرویس H2S ممنوع است NACE MR0175 / ISO 15156-2 لوله های کربن و فولاد کم آلیاژ را در سرویس ترش به حداکثر سختی 22 HRC (250 HV10) محدود می کند. P110 با حداقل بازده 758 مگاپاسکال و بدون سقف سختی، به طور معمول مقادیر سختی را بالاتر از این آستانه تولید می کند. فولادهای با استحکام بالا بالاتر از حد NACE مستعد ترک خوردگی با تنش سولفیدی (SSC) هستند - یک مکانیسم شکست شکننده که میتواند باعث شکست سریع و فاجعهبار در محیطهای H2S بدون هشدار انعطافپذیری شود. P110 را با T95 یا C110 در چاه های ترش بدون توجه به هزینه یا فشار موجود جایگزین نکنید.
مسیر صحیح تشدید درجه برای چاه هایی با فشار بالا و H2S به شرح زیر است:
ترش ملایم، فشار متوسط: L80-1 PSL2 + SR16 (HIC)
ترش متوسط، فشار بالا: T95 PSL2 با صلاحیت NACE
ترش شدید، فشار بالا: C110 یا Q125 - هر دو به طور خاص برای پاکت خدمات ترش فشار بالا طراحی شده اند که نه P110 و نه T95 نمی توانند آن را بپوشانند.
مقاومت در برابر فروریختگی استاندارد P110 با استفاده از فرمول API 5C3 محاسبه می شود که در بدترین حالت تحمل ابعادی برای ضخامت و بیضی بودن دیوار را در نظر می گیرد. در عمل، یک لوله P110 که به خوبی ساخته شده است، مقاومت واقعی در برابر فروپاشی به طور قابل توجهی بالاتر از آنچه فرمول API پیشبینی میکند، خواهد داشت – اما تلورانسهای استاندارد API مانع از استفاده مهندسان از ظرفیت اضافی در طراحی بدنهشان میشود.
P110 High Collapse (P110 HC) مستقیماً به این موضوع می پردازد: برای تحمل ابعادی فشرده تر، به ویژه خروج از مرکز ضخامت دیوار (معمولاً ≤ 10٪ در برابر استاندارد 12.5٪) و بیضی (معمولا ≤ 0.5٪ در مقابل 1.0٪ برای لوله استاندارد) تولید می شود. این تیرگیهای سفتتر اجازه میدهند که امتیاز فروپاشی طرح به میزان 15 تا 30 درصد نسبت به استاندارد P110 با همان اندازه و وزن - بدون افزایش ضخامت دیوار یا تغییر درجه افزایش یابد.
بینش مهندسی - وقتی HC ارزش برتر را دارد P110 HC Premium (معمولاً 8 تا 15٪ نسبت به P110 استاندارد) در طراحی پوشش آب های عمیق و HPHT به سرعت جواب می دهد. جایگزین - افزایش استاندارد دیوار سنگینتر P110 برای رسیدن به همان درجه فروریختگی - هزینه بیشتری در وزن مواد دارد، بارهای جاری را افزایش میدهد و حجم چاه را اضافه میکند که باید سیمان شود. برای مقاطع بحرانی فروپاشی زیر ~3000 متر TVD، گریدهای HC اغلب راه حل اقتصادی تر در سطح سیستم هستند. ببینید:
P110 HC: چرا کنترل های بیضی 0.5 درصد بیشتر از قدرت عملکرد مهم هستند →
نکته تدارکات - HC در سراسر کارخانهها استاندارد نشده است هیچ مشخصات API واحدی برای 'High Collapse' وجود ندارد - هر کارخانه و هر مشخصات شرکت، تحملهای HC را کمی متفاوت تعریف میکنند. هنگام خرید P110 HC، همیشه جدول تحمل HC خاص آسیاب را درخواست کنید، آن را بر اساس مدل فروپاشی نرم افزار طراحی بدنه خود تأیید کنید، و تأیید کنید که بازرس شخص ثالث در حال بررسی بیضی بودن و خروج از مرکز WT به مشخصات HC است، نه تحمل API استاندارد. یک سفارش P110 HC دریافت شده در برابر تحمل ابعاد استاندارد API هیچ بهبودی در فروپاشی ایجاد نمی کند.
6. PSL1 در مقابل PSL2 برای P110
مورد نیاز
P110 PSL1
P110 PSL2
NDE بدنه لوله
اجباری نیست
اجباری - UT یا EMI تمام طول
NDE انتهای لوله
اجباری نیست
اجباری - UT مناطق انتهایی
تحمل های ابعادی
API استاندارد
محکم تر - OD، WT، صافی
قابلیت ردیابی
عدد حرارتی
گرمای کامل + شماره لوله
تاثیر شارپی
اجباری نیست
اجباری در جدول C.36
استفاده معمولی
چاه های شیرین با عمق متوسط
پروژه های Deep، HPHT، IOC
برای کاربردهای عمیق و HPHT - که اکثریت استفاده از P110 را نشان می دهد - PSL2 حداقل عملی است. اکثر مشخصات پروژه IOC به PSL2 برای همه P110 نیاز دارند، و بسیاری از آنها الزامات تکمیلی را برای آزمایش Charpy در دمای پایین (SR2) و بررسی های سختی اضافی اضافه می کنند.
7. برنامه های کاربردی HPHT
چاه های فشار بالا با دمای بالا (HPHT) - معمولاً به عنوان فشار سر چاه بالاتر از 690 بار (10000 psi) و دمای چاه پایین بالاتر از 150 درجه سانتی گراد (302 درجه فارنهایت) تعریف می شوند - محیط کاربردی اولیه برای P110 را نشان می دهند. در این چاهها، بارهای فروپاشی و ترکیدگی میتواند از ظرفیت همه OCTG درجه پایینتر فراتر رود و P110 اغلب حداقل درجهای است که میتواند فاکتورهای ایمنی طراحی مورد نیاز را به دست آورد.
ملاحظات کلیدی هنگام تعیین P110 برای چاه های HPHT:
درجه بندی حرارتی: قدرت تسلیم P110 در دماهای بالا کاهش می یابد - معمولاً 5 تا 8٪ کاهش در 150 درجه سانتیگراد در مقایسه با محیط. طرحهای پوشش HPHT باید یک ضریب درجهبندی دما را برای بازده اسمی اعمال کنند، که میتواند طرح را به سمت نیاز به درجههای HC یا دیوار سنگینتر سوق دهد.
بارهای چرخه حرارتی: چاه های HPHT با اختلاف دمای زیاد در طول تولید در مقابل بسته شدن بارهای حرارتی محوری قابل توجهی در رشته پوشش ایجاد می کنند - اتصال باید برای بارهای محوری، خمشی و فشار ترکیبی رتبه بندی شود، نه فقط ترکیدگی و فروپاشی
یکپارچگی سیمان: ظرفیت فروریختگی بالا در P110 تنها با سیمان مناسب پشت لوله به طور کامل محقق می شود - P110 بدون پشتوانه در یک فضای خالی سیمانی طولانی همچنان می تواند در صورت فروپاشی شکست بخورد اگر فضای خالی با حداکثر عمق بار فروریختگی همزمان باشد.
مهر و موم فلز به فلز؛ به طور کامل به استحکام بدن P110 امتیاز داده شده است
برای برنامه های HPHT P110، اتصالات پریمیوم اختیاری نیستند - آنها یک نیاز طراحی هستند. رشتههای API استاندارد نمیتوانند یکپارچگی ضد گاز را تحت بارهای چرخهای حرارتی، محوری و فشار ترکیبی در تکمیلهای عمیق HPHT حفظ کنند. اتصال پریمیوم ضد گاز ZC-2 ZC Steel Pipe به بازده کامل بدنه P110 درجه بندی شده و تحت API 5C5 CAL III/IV واجد شرایط است.
گزارش تست آسیاب (MTR) سند اولیه برای تأیید انطباق با P110 است. برای سفارش استاندارد P110 PSL2، موارد زیر باید قبل از پذیرش هرگونه محموله بررسی شود:
مورد MTR
چه چیزی باید تأیید شود
که چرا اهمیت دارد
قدرت تسلیم
758-965 مگاپاسکال (110-140 ksi) - هم حداقل و هم حداکثر
بازده بیش از حد (بالاتر از 965 مگاپاسکال) یک عدم انطباق است. لوله خیلی شکننده است
استحکام کششی
≥ 862 مگاپاسکال (125 ksi)
تایید می کند که فرآیند Q&T ریزساختار درستی ایجاد کرده است
سختی (در صورت آزمایش)
مقادیر واقعی را ثبت کنید - بدون محدودیت API، اما مقادیر غیرعادی بالا را یادداشت کنید
سختی بیش از حد بالا (> 32 HRC) سیگنال های بیش از حد خاموش. خطر شکننده
سابقه عملیات حرارتی
تأیید Q&T - رد کردن رکوردهای عادی یا N&T
P110 به Q&T نیاز دارد. سایر HT نمی توانند باند بازده را به طور قابل اعتماد بدست آورند
ترکیب شیمیایی
C ≤ 0.35٪، S ≤ 0.030٪، P ≤ 0.030٪ حداقل. محدودیت CE خاص پروژه را بررسی کنید
S و P بالا حساسیت به آسیب هیدروژن و شکستگی شکننده را افزایش می دهد
رکوردهای NDE (PSL2)
اسکن تمام طول UT یا EMI بدن + ناحیه انتهایی UT تأیید شد
PSL2 NDE اجباری است - عدم وجود به این معنی است که لوله بدون توجه به برچسب PSL1 است
ضربه چارپی (PSL2)
مقادیر، دما و اندازه نمونه در مقابل مشخصات پروژه شما
چقرمگی را در دمای عملیاتی تأیید می کند - برای محیط های سرد حیاتی است
گزارش ابعادی
OD، WT، صافی در API 5CT. برای HC: خروج از مرکز و بیضی بودن WT
رتبهبندی فروپاشی HC تنها در صورتی معتبر است که تلورانسهای ابعادی HC واقعاً برآورده شده باشند
نکته تدارکات - بازده بیش از حد P110 یک مشکل واقعی است حداکثر بازده P110 965 مگاپاسکال (140 ksi) یک محدودیت سخت است، نه یک دستورالعمل. موادی که بازدهی بیش از 140 ksi دارند، از نظر فنی مطابقت ندارند و باید رد شوند - نه به این دلیل که 'بیش از حد قوی' به معنای ساده لوحانه است، بلکه به این دلیل که در آن سطوح تسلیم چقرمگی شکست فولاد و مقاومت SSC به طور قابل توجهی کاهش می یابد. P110 بیش از حد تسلیم یک حالت شکست مستند در رشته های پوشش چاه عمیق است، به ویژه در اتصالات که غلظت تنش در آن بالاتر است. همیشه حد بازده بالایی را در MTR بررسی کنید، نه فقط حداقل را. ببینید:
سازگاری با P110: سختی API 5CT، عملیات حرارتی و اعتبارسنجی MTR →
10. سوالات متداول
لوله پوششی API 5CT P110 چیست؟
API 5CT P110 یک پوشش و لوله با مقاومت بالا با حداقل استحکام تسلیم 758 مگاپاسکال (110000 psi) و حداکثر بازده 965 مگاپاسکال (140000 psi) است. این محصول منحصراً با عملیات حرارتی خاموش و تمپر تولید میشود، و انتخاب استاندارد برای چاههای شیرین عمیق و پرفشار است که در آن درجههای پایینتر نمیتوانند مقاومت کافی در برابر فروپاشی یا ترکیدگی ایجاد کنند. P110 محدودیت سختی مشخص شده توسط API ندارد و برای سرویس H2S Sour مناسب نیست.
آیا می توان از P110 در سرویس ترش (چاه های H2S) استفاده کرد؟
شماره P110 برای سرویس ترش تحت NACE MR0175 / ISO 15156 مناسب نیست. استحکام تسلیم بالای آن باعث ایجاد مقادیر سختی میشود که از حد NACE برای لولههای فولادی کربنی فراتر میرود و آن را مستعد ترکخوردگی استرس سولفیدی (SSC) در محیطهای H2S میکند. برای چاه هایی که به مقاومت فشار بالا و سازگاری H2S نیاز دارند، باید به جای آن، T95 (ترش متوسط) یا C110/Q125 (ترش شدید، فشار بالا) مشخص شود.
تفاوت بین P110 و T95 چیست؟
T95 دارای حداقل بازده پایین تر (655 MPa / 95 ksi) با حداکثر بازده کنترل شده و حد سختی اجباری 25.4 HRC است که آن را با NACE MR0175 برای سرویس ترش متوسط سازگار می کند. P110 دارای حداقل بازده بالاتر (758 مگاپاسکال / 110 ksi) بدون محدودیت سختی است - عملکرد ریزش و ترکیدگی فوقالعادهای در چاههای شیرین عمیق دارد، اما آن را از سرویس H2S محروم میکند. انتخاب با حضور H2S و مهار فشار مورد نیاز انجام می شود.
محفظه P110 High Collapse (HC) چیست؟
P110 HC با تلورانسهای ابعادی فشردهتری تولید میشود - به ویژه خروج از مرکز ضخامت دیوار (≤ 10٪) و بیضی لوله (≤ 0.5٪) - که به مهندسان امکان میدهد از رتبه طراحی فروپاشی بالاتری نسبت به فرمول استاندارد API 5C3 برای همان اندازه و وزن لوله استفاده کنند. P110 HC برای چاه های آب های عمیق و HPHT مشخص شده است که در آن بار فروپاشی بر طراحی پوشش حاکم است. تعیین HC در بین کارخانهها استاندارد نشده است - همیشه تلورانسهای خاص را در برابر مدل طراحی پوشش خود تأیید کنید.
چه اتصالاتی با پوشش P110 استفاده می شود؟
پوشش P110 با اتصالات BTC، LTC، STC و پریمیوم در دسترس است. برای کاربردهای HPHT و چاه عمیق - مورد استفاده اولیه برای P110 - اتصالات مهر و موم فلز به فلز ممتاز مورد نیاز است. رزوه های استاندارد API نمی توانند به طور قابل اعتمادی یکپارچگی ضد گاز را تحت بارهای ترکیبی فشار، محوری و چرخه حرارتی در این محیط ها حفظ کنند. BTC برای برنامه های کاربردی با عمق متوسط و غیر HPHT P110 قابل قبول است.
پوشش P110 در چه اندازه هایی عرضه می شود؟
پوشش P110 در تمام اندازه های استاندارد API 5CT از 4½' (114.3 میلی متر) تا 20' (508 میلی متر) OD موجود است. متداولترین اندازهها برای رشتههای تولیدی و روکش میانی 5½' 7' 9⅝' و 13⅜' است. ضخامت دیوار بسته به اندازه و وزن اسمی در هر پا از حدود 5.21 میلی متر تا بیش از 20 میلی متر متغیر است.
منبع API 5CT P110 Casing Pipe از ZC Steel Pipe
ZC Steel Pipe پوشش و لوله API 5CT P110 را به PSL1 و PSL2 در انواع استاندارد و با فروپاشی بالا تولید و صادر می کند. ما پروژههای OCTG را در سراسر آفریقا، خاورمیانه و آمریکای جنوبی با اسناد کامل MTC، بازرسی شخص ثالث و پشتیبانی فنی در انتخاب درجه و اتصال عرضه میکنیم.
با BTC، LTC، و اتصالات پریمیوم از جمله اتصال ممتاز ضد گاز ZC-2، دارای رتبه بندی کامل بدنه P110 و واجد شرایط API 5C5 است. ضخامت دیوار سفارشی، بسته های تحمل HC، و الزامات تکمیلی (SR2 Charpy، SR13 بررسی سختی) بر اساس سفارش در دسترس است.
