لوله های فولادی ستون فقرات ساختاری هر چاه نفت و گاز است. در رشته های متوالی از سطح تا عمق هدف اجرا می شود، سوراخ چاه حفر شده را خط می کشد، سازندهای زمین شناسی را جدا می کند، فشارهای پایین چاله را کنترل می کند و مجرای مهر و موم شده مورد نیاز برای تولید ایمن را فراهم می کند. بدون آن، یکپارچگی چاه - و کل برنامه تکمیل - غیرممکن است.
این مرجع فنی کامل را پوشش می دهد مشخصات لوله پوشش API 5CT : طبقه بندی درجه و خواص مکانیکی، اندازه های OD و محدوده ضخامت دیوار، وزن در هر پا، گزینه های اتصال استاندارد و برتر، و معیارهای انتخابی که تعیین می کند کدام درجه برای یک محیط چاه معین مناسب است. ZC Steel Pipe پوشش API 5CT را در درجههای N80، L80، P110، C110، و Q125 تولید میکند، با پتنتهای مستقل در اتصالات ممتاز و تجربه صادرات در سراسر خاورمیانه، آفریقا و آمریکای جنوبی.
مطالب
لوله پوشش فولادی چیست؟
معماری رشته های پوششی
مشخصات درجه API 5CT
اندازه استاندارد OD و ضخامت دیوار
وزن بدنه در هر پا
انواع اتصال
پوشش آلیاژ کروم برای محیط های خورنده
راهنمای انتخاب رشته
سوالات متداول
1. لوله پوشش فولادی چیست؟
لوله فولادی با قطر بزرگ، بدون درز دیواره سنگین یا لوله فولادی ERW است که در محل خود در داخل چاه حفر شده سیمان می شود. پس از حفر هر بخش از یک چاه، یک رشته پوشش به پایین آن بخش پایین می آید و سیمان به سمت حلقوی بین قطر بیرونی پوشش و دیواره سازند پمپ می شود. سیمان برای ایجاد یک مهر و موم هیدرولیک، به طور دائم پوشش را در محل ثابت می کند و سازندهای پشت آن را جدا می کند.
API 5CT — مشخصات پوشش و لوله مشخصات API 5CT استاندارد حاکم برای پوشش و لوله مورد استفاده در ساخت چاه نفت و گاز است. درجات مواد، ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی (مقاومت تسلیم، استحکام کششی، محدودیتهای سختی)، تحملهای ابعادی، مشخصات شکل رزوه، و الزامات آزمایش را پوشش میدهد. API 5CT خط پایه شناخته شده بین المللی برای تهیه پوشش است و توسط اکثر نهادهای نظارتی ملی و استانداردهای شرکت عامل مورد نیاز است.
پوشش چهار عملکرد مهندسی اولیه را انجام می دهد: پشتیبانی از چاه (جلوگیری از فروپاشی سازندهای ناپایدار)، انزوای ناحیه ای (آب بندی سفره های آب شیرین، مناطق با گردش از دست رفته و سازندهای غیرمولد از فاصله تولید)، مهار فشار (تامین مخزن تحت فشار که از طریق آن سیالات تولید به سطح می آیند)، و به عنوان تکیه گاه برای تکیه گاه وان یا سرویس دهنده. آویزها و تجهیزات سرچاهی). محدوده ZC را ببینید کوپلینگ های پوششی.
2. معماری رشته های پوششی
یک چاه معمولی از رشته های پوششی متعددی استفاده می کند که هر یک در داخل سیم قبلی سیمان شده اند و ساختار تلسکوپی را از سطح تا عمق کل ایجاد می کنند. هر رشته برای شرایط فشار، شکل گیری و بار خاصی که در آن بازه عمقی با آن مواجه می شود طراحی شده است.
پوشش هادی
OD معمولی:
18-5/8 - 20 اینچ
عمق:
50 تا 300 فوت
هدف:
پشتیبانی از سوراخ سطحی، سیال حفاری را برمی گرداند
درجه معمولی:
K55، J55
پوشش سطحی
OD معمولی:
13-3/8 - 16 اینچ
عمق:
500-4000 فوت
هدف:
حفاظت از آب شیرین، پشتیبانی BOP
درجه معمولی:
K55، J55، N80
پوشش میانی
OD معمولی:
9-5/8 - 10-3/4 اینچ
عمق:
3000-12000 فوت
هدف:
جداسازی فشار بیش از حد، کنترل گردش از دست رفته
درجه معمولی:
N80، L80، P110
پوشش تولید
OD معمولی:
4-1/2 - 7 اینچ
عمق:
TD (عمق کل)
هدف:
مجرای تکمیل، جداسازی مخزن
درجه معمولی:
L80، P110، Q125، C110
یادداشت میدانی – طراحی برنامه پوششی برنامه پوشش در حین برنامه ریزی چاه بر اساس فشار منفذی و شیب شکستگی چاه تنظیم می شود. تعداد رشتههای پوششی مورد نیاز با تعداد موانع فشار مورد نیاز تعیین میشود - معمولاً یک رشته در هر انتقال سازند اصلی. چاه های پرفشار عمیق در خلیج مکزیک یا خاورمیانه ممکن است به پنج یا شش رشته نیاز داشته باشند. یک چاه کم عمق ساده در آفریقا ممکن است فقط به دو یا سه چاه نیاز داشته باشد. این به طور مستقیم بر تناژ پوشش مورد نیاز تأثیر می گذارد و باید به وضوح در هر بحث خرید قبل از اندازه گیری OD و درجه لوله مشخص شود.
3. مشخصات درجه API 5CT
API 5CT نمرات پوشش را در چهار سطح مشخصات محصول (PSL-1 و PSL-2) سازماندهی می کند و الزامات مکانیکی و شیمیایی را برای هر درجه تعریف می کند. درجات مربوط به پوشش متوسط و تولیدی - کاربردهایی که انتخاب درجه از نظر فنی بسیار مهم است - در زیر به تفصیل آمده است. همچنین راهنمای اختصاصی ما را ببینید پوشش API 5CT N80 و لوله پوشش T95.
درجه
حداقل بازده (psi)
حداکثر. بازده (psi)
حداقل کشش (psi)
حداکثر سختی (HRC)
Sour Service
PSL
N80 نوع 1
80000
110000
100000
-
خیر
1 و 2
N80Q
80000
110000
100000
-
خیر
1 و 2
L80
80000
95000
95000
23
بله (SSC)
1 و 2
L80-9Cr
80000
95000
95000
23
بله + CO₂
1 و 2
L80-13Cr
80000
95000
95000
23
H2S محدود
1 و 2
C90
90000
105000
100000
25.4
بله (SSC)
1 و 2
C95
95000
110000
105000
-
خیر
1 فقط
T95
95000
110000
105000
25.4
بله (SSC)
1 و 2
P110
110000
140000
125000
-
خیر
1 و 2
C110
110000
130000
120000
30
بله (SSC)
1 و 2
Q125
125000
150000
135000
-
خیر
1 فقط
نقطه مهندسی بحرانی - P110 دارای کیفیت ترش نیست P110 پرمصرف ترین درجه پوشش تولیدی در سطح جهان است، اما هیچ محدودیت سختی ندارد و برای سرویس ترش (قرار گرفتن در معرض H2S) تحت NACE MR0175 / ISO 15156 واجد شرایط نیست. در چاه هایی که سیالات تولید شده حاوی یک مخاطره فشاری P110S هستند، (فشار c) در چاه هایی که سیالات تولید شده حاوی مخاطره بالا هستند. جایگزین های صحیح سرویس ترش در سطح بازده ksi 110 C110 (با سختی کنترل شده) هستند یا Q125 نیز برای سرویس ترش توصیه نمی شود. قبل از انتخاب P110 برای هر چاه حاوی مناطق ترش، فشار جزئی H2S را با مهندس مخزن خود تأیید کنید.
4. اندازه استاندارد OD و ضخامت دیوار
پوشش API 5CT محدوده وسیعی از OD از 4-1/2 اینچ تا 20 اینچ را پوشش می دهد. هر OD در ضخامت های دیواره های متعدد موجود است و کلاس های وزن اسمی متفاوتی را تولید می کند. انتخاب ضخامت دیواره با مقاومت در برابر فروپاشی (فشار خارجی در حین سیمانکاری)، مقاومت در برابر ترکیدگی (فشار داخلی سیالات چاه)، و بار کششی (وزن ریسمان زیر آویز) انجام میشود.
OD اسمی (in)
تحمل OD
محدوده ضخامت دیوار (in)
استفاده از رشته معمولی
مرجع قطر دریفت
4-1/2
0.75% ±
0.205 - 0.337
تولید
3.965 - 3.813 اینچ (بر اساس وزن متفاوت است)
5
0.75% ±
0.220 - 0.362
تولید
4.560 - 4.276 اینچ
5-1/2
0.75% ±
0.244 - 0.415
تولید / متوسط
5.012 - 4.670 اینچ
7
0.75% ±
0.272 - 0.540
تولید / متوسط
6.456 - 5.920 اینچ
7-5/8
0.75% ±
0.300 - 0.595
متوسط
7.025 - 6.435 اینچ
8-5/8
0.75% ±
0.304 - 0.595
متوسط
8.017 - 7.435 اینچ
9-5/8
0.75% ±
0.312 - 0.608
متوسط / سطحی
9.001 - 8.409 اینچ
10-3/4
0.75% ±
0.350 - 0.797
متوسط / سطحی
10.050 - 9.156 اینچ
13-3/8
0.75% ±
0.380 - 0.514
سطح
12.615 - 12.347 اینچ
16
0.75% ±
0.438 - 0.656
سطح / هادی
15.124 - 14.688 اینچ
18-5/8
0.75% ±
0.500
هادی
17.625 اینچ
20
0.75% ±
0.500 - 0.635
هادی
19000 اینچ
5. وزن بدنه در هر پا
وزن بدنه بر حسب پوند بر فوت (پوند/فوت) بیان میشود و یک پارامتر مشخصات اولیه است - در نام پوشش در کنار OD و درجه ظاهر میشود (به عنوان مثال، '5-1/2 اینچ، 20 پوند بر فوت، P110'). وزن به ازای هر پا، رتبه بندی فروپاشی و ترکیدگی، قطر رانش موجود و وزن کل رشته را تعیین می کند (برای محاسبات بار سر چاه و آویز بسیار مهم است).
OD اسمی (اینچ)
وزن اسمی (lb/ft)
ضخامت دیوار (in)
ID (in)
قطر دریفت (in)
4-1/2
9.50
0.205
4.090
3.965
11.60
0.250
4.000
3.875
15.10
0.337
3.826
3.701
5-1/2
15.50
0.275
4.950
4.825
20.00
0.361
4.778
4.653
23.00
0.415
4.670
4.545
7
20.00
0.272
6.456
6.331
26.00
0.362
6.276
6.151
32.00
0.453
6.094
5.969
38.00
0.540
5.920
5.795
9-5/8
36.00
0.352
8.921
8.765
47.00
0.472
8.681
8.525
53.50
0.545
8.535
8.379
13-3/8
54.50
0.380
12.615
12.459
68.00
0.480
12.415
12.259
بینش مهندسی - انتخاب وزن و رتبه فروپاشی پوشش دیوار سنگینتر مقاومت در برابر فروپاشی بالاتری دارد اما قطر رانش را کاهش میدهد (حداقل شناسهای که ابزار باید از آن عبور کند). در پوشش های تولیدی، انتخاب یک کلاس وزنی خیلی سنگین می تواند ابزار تکمیل بعدی را محدود کند - به ویژه در چاه هایی که از تجهیزات تکمیل سوراخ بزرگ استفاده می کنند یا جایی که تکمیل مجدد آینده با پلاگین پیش بینی می شود. قبل از اینکه ضخامت دیواره نهایی شود، قطر رانش باید با بزرگترین ابزار مورد انتظار برای عبور از آن رشته بررسی شود.
6. انواع اتصال
اتصال رزوه ای ضعیف ترین پیوند در هر رشته پوششی تحت کشش است. انتخاب اتصال بر سفتی گاز، ظرفیت گشتاور، عمر خستگی و سرعت کار تأثیر می گذارد. سه لایه اتصالات پوششی در استفاده تجاری وجود دارد.
اتصالات استاندارد API
شکل
اختصار اتصال
فرم نخ
مکانیزم آب بندی
استفاده معمولی
گاز تنگ؟
روکش نخ گرد کوتاه
STC
گرد (مخروطی)
ترکیب نخ + دوپ
پوشش سطح / هادی
خیر
روکش نخ گرد بلند
LTC
گرد (مخروطی)
ترکیب نخ + دوپ
پوشش سطحی / میانی
خیر
روکش نخ تکیه گاه
بیت کوین
تکیه گاه (شانه مربع)
ترکیب نخ
پوشش متوسط / تولیدی
فقط مایع محفوظ است
اتصالات پریمیوم
اتصالات ممتاز، طرحهای انحصاری غیر API هستند که عملکرد برتر را نسبت به رشتههای استاندارد API در یک یا چند مورد از موارد زیر ارائه میکنند: گاز تنگی، ظرفیت گشتاور، مقاومت در برابر خستگی، و قابلیت اطمینان آرایش. آنها از مهر و موم فلز به فلز (از بین بردن اتکا به ترکیب نخ) و معمولاً یک شانه گشتاور آرایش مثبت استفاده می کنند. کاربردهای متداول شامل چاههای گاز، تکمیل HPHT، چاههای انحرافی و دسترسی گسترده و هرگونه تکمیلی است که مهاجرت گاز از طریق اتصال غیرقابل قبول است.
نکته فیلد - اتصالات ممتاز ZC ZC Steel Pipe دارای اختراعات مستقل است
اتصالات پوشش و لوله برتر . طراحی اتصال ممتاز اختصاصی ما آببندی فلز به فلز را با یک شانه گشتاور فراهم میکند که الزامات سفتی گاز را برای تکمیل گاز فشار بالا بدون اتکا به ترکیب رزوه برآورده میکند. برای خریدارانی که اتصالات ممتاز را با تولیدات چینی تامین میکنند، طرحهای ثبت شده ZC جایگزینی برای اتصالات حق بیمه شخص ثالث دارای مجوز مانند VAM TOP یا TenarisHydril Blue ارائه میدهد. برای مقایسه فنی با مشخصات عملکرد اتصال خود با ما تماس بگیرید.
7. پوشش آلیاژ کروم برای محیط های خورنده
در جایی که سیالات چاه حاوی غلظت قابل توجهی از دی اکسید کربن (CO2) یا سولفید هیدروژن (H2S) هستند، درجات پوشش فولاد کربن استاندارد به سرعت خورده می شوند. نمرات پوشش آلیاژ کروم در چارچوب API 5CT از طریق افزودن کروم به مواد شیمیایی فولاد پایه، مقاومت در برابر خوردگی را افزایش می دهد.
درجه
Cr محتوای
CO2 مقاومت
مقاومت H2S
کاربرد معمولی
L80
<1% کر
محدود
دارای شرایط SSC
سرویس ترش استاندارد؛ چاه های CO2 شیرین توصیه نمی شود
L80-9Cr
~ 9٪ کر
خوب
دارای شرایط SSC
محیط های تهاجمی CO2 با H2S متوسط
L80-13Cr
~13% کر
عالی
محدود (<0.1 psi H2S pp)
چاه های شیرین با CO2 بالا؛ پوشش تولید زمین گرمایی
Super 13Cr (غیر API)
~13٪ کروم + مو/نیکل
عالی
تحمل H2S متوسط
چاه های CO2 بالا با H2S کم. تولید میعانات
نقطه مهندسی بحرانی - محدودیتهای فشار جزئی 13Cr و H2S L80-13Cr دارای مقاومت عالی در برابر CO2 است، اما مستعد ترک خوردگی تنشی بالاتر از فشارهای جزئی H2S نسبتاً کم است - معمولاً بالاتر از 0.05-0.1 psi فشار جزئی H2S و دما بسته به ch. در چاه هایی با H2S تولید مشترک حتی در غلظت های پایین، تجزیه و تحلیل مهندسی خوردگی کامل (بر اساس ISO 15156 قسمت 3) قبل از تعیین 13Cr مورد نیاز است. مشخص کردن پوشش 13Cr در یک محیط ترش بدون این تجزیه و تحلیل یک حالت شکست مستند است.
8. راهنمای انتخاب نمره
ماتریس زیر انتخاب درجه را در معیارهای مهندسی اولیه برای تولید و کاربردهای پوشش میانی خلاصه می کند. انتخاب هادی و پوشش سطحی از تحلیل ساختاری سادهتری پیروی میکند و در اینجا گنجانده نشده است.
ضریب انتخاب
N80
L80
C95 / T95
P110
C110
Q125
سرویس شیرین (<8000 فوت)
ترجیح داده شده است
قابل قبول
بیش از حد
بیش از حد
بیش از حد
بیش از حد
سرویس شیرین (عمیق)
حاشیه ای
حاشیه ای
قابل قبول
ترجیح داده شده است
ترجیح داده شده است
فوق العاده عمیق
سرویس ترش (H2S موجود)
واجد شرایط نیست
ترجیح داده شده است
قابل قبول
واجد شرایط نیست
ترجیح داده شده است
واجد شرایط نیست
محیط تهاجمی CO2
توصیه نمی شود
با بازدارنده
با بازدارنده
با بازدارنده
با بازدارنده
توصیه نمی شود
چاه های HPHT
ناکافی است
ناکافی است
حاشیه ای
قابل قبول
قابل قبول
ترجیح داده شده است
سفتی گاز مورد نیاز است
ارتباط پریمیوم
ارتباط پریمیوم
ارتباط پریمیوم
ارتباط پریمیوم
ارتباط پریمیوم
ارتباط پریمیوم
حساسیت به هزینه
پایین ترین
کم
متوسط
متوسط
بالاتر
بالاترین
9. سوالات متداول
لوله فولادی برای چه مواردی استفاده می شود؟
لوله های پوششی فولادی چاه حفر شده را در چاه های نفت و گاز خط می کشد. پس از سوراخ شدن هر بخش، یک ریسمان پوششی به پایین آن بخش پایین آورده می شود و در جای خود سیمان می شود. از فروپاشی چاه جلوگیری میکند، مناطق آب شیرین را از هیدروکربنها جدا میکند، فشار تشکیل را کنترل میکند و یک مجرای ساختاری برای لولههای تولید و تجهیزات تکمیلی ایجاد میکند. هر چاه از چند رشته پوشش با قطر رو به کاهش از سطح تا عمق کل استفاده می کند.
درجه های اصلی پوشش API 5CT چیست؟
درجههای اولیه API 5CT برای پوششهای متوسط و تولیدی N80 (نوع 1 و Q)، L80 (انواع استاندارد و کرومی)، C90، T95، P110، C110 و Q125 هستند. برای پوشش سطحی و هادی معمولاً از K55 و J55 استفاده می شود. انتخاب درجه بستگی به عمق چاه، فشار فروپاشی و ترکیدگی، بار کششی، و وجود شرایط ترش سرویس (H2S) دارد.
تفاوت بین پوشش L80 و N80 چیست؟
هر دو L80 و N80 دارای حداقل استحکام تسلیم 80000 psi هستند، اما در کنترل سختی و صلاحیت خدمات ترش تفاوت مهمی دارند. L80 دارای حداکثر سختی 23 HRC است و برای سرویس ترش تحت NACE MR0175 / ISO 15156 واجد شرایط است. N80 محدودیت سختی ندارد و در جاهایی که H2S وجود دارد توصیه نمی شود. L80 همچنین در انواع آلیاژ کروم (L80-9Cr، L80-13Cr) برای محیط های خورنده CO2 موجود است. برای سرویس شیرین، N80 معمولاً انتخاب اقتصادی تر است. برای سرویس ترش، L80 انتخاب پیش فرض در سطح بازده 80 ksi است.
چه اندازه های OD برای لوله های پوشش فولادی موجود است؟
پوشش API 5CT از 4-1/2 اینچ تا 20 اینچ OD در دسترس است. بدنه تولیدی معمولاً 4-1/2، 5، 5-1/2 یا 7 اینچ است. بدنه میانی از 7-5/8 تا 10-3/4 اینچ اجرا می شود. پوشش سطح معمولاً 13-3/8 یا 16 اینچ است و پوشش هادی 18-5/8 یا 20 اینچ است. گزینههای ضخامت دیوار در هر OD کلاسهای وزنی متفاوتی را تولید میکنند که هر کدام دارای درجهبندی فروپاشی، ترکیدگی و کشش مشخصی هستند.
چه نوع اتصالاتی در لوله فولادی مورد استفاده قرار می گیرد؟
اتصالات API استاندارد عبارتند از: نخ گرد کوتاه (STC)، نخ گرد بلند (LTC) و رشته پشتی (BTC). اینها برای سرویس مایع مناسب هستند اما ضد گاز نیستند. برای چاه های گاز و کاربردهای HPHT، اتصالات درجه یک با مهر و موم فلز به فلز مورد نیاز است. اتصالات ممتاز - از جمله طرحهای انحصاری ثبت شده ZC - به جای اتکا به ترکیب رزوه، از طریق یک مهر و موم فلزی ضد گاز کامل میشوند و ظرفیت گشتاور بالاتری را برای کاربردهای جهت دار ارائه میدهند.
مشخصات و قیمت لوله پوشش فولادی را درخواست کنید
ZC Steel Pipe لوله های پوشش فولادی API 5CT را در گریدهای N80، L80، L80-13Cr، P110، C110 و Q125 در طیف کامل OD تولید می کند. ما حق ثبت اختراعات مستقل در اتصالات پریمیوم و پوشش تامین پروژه های نفت و گاز در سراسر خاورمیانه، آفریقا و آمریکای جنوبی داریم.
الزامات برنامه پوشش خود را ارائه دهید - درجه، OD، کلاس وزنی، نوع اتصال، مقدار و مقصد تحویل - و تیم فنی ما با یک برگه مشخصات کامل و قیمت رقابتی پاسخ خواهد داد.
