بازدید: 0 نویسنده: ویرایشگر سایت زمان انتشار: 09-01-2025 منبع: سایت
OCTG - Oil Country Tubular Goods - پوشش، لوله و لوله حفاری که هر چاه نفت و گاز را تشکیل می دهد را پوشش می دهد. هر پا از آن به درجه ای ساخته می شود که توسط API 5CT، مشخصات حاکم بر موسسه نفت آمریکا تعریف شده است. درجه استحکام تسلیم، عملیات حرارتی، محدودیتهای سختی و به طور بحرانی تعیین میکند که آیا لوله میتواند در جایی که سولفید هیدروژن (H2S) وجود دارد استفاده شود یا خیر.
ZC Steel Pipe لوله OCTG را در طیف کاملی از گریدهای API 5CT - H40 تا Q125 - به دو صورت بدون درز و ERW برای کاربردهای پوشش و لوله تولید و صادر می کند. این راهنما یک مرجع کاری برای مهندسان و مدیران تدارکات است: هر درجه چه چیزی را تحویل می دهد، کجا مشخص شده است و چگونه بین آنها انتخاب شود.
API 5CT: استانداردی که نمرات OCTG را کنترل می کند
جدول مرجع نمرات کامل
تفکیک درجه به درجه
درجههای خدمات ترش و محدودیتهای H₂S
راهنمای تصمیم گیری برای انتخاب نمره
انواع اتصالات بر اساس درجه
محدوده طول پوشش و لوله
سوالات متداول
API 5CT نمرات را در چهار سطح مشخصات محصول (PSL1 و PSL2) سازماندهی می کند، با PSL2 که الزامات سخت گیرانه تری را برای ترکیب شیمیایی، قوام خواص مکانیکی و NDE اضافه می کند. اکثر مشخصات پروژه برای چاه های حیاتی - HPHT، خدمات ترش، آب های عمیق - به PSL2 نیاز دارند. برای ساخت و ساز معمولی چاه، PSL1 استاندارد است.
هر نامگذاری درجه حداقل قدرت تسلیم گرید را بر حسب هزاران psi رمزگذاری می کند. P110 به معنای حداقل بازده 110000 psi (758 مگاپاسکال) است. L80 به معنای حداقل بازده 80000 psi (552 مگاپاسکال) است. پیشوند حرف دارای معنای بیشتری است - محدوده عملکرد محدود، نوع عملیات حرارتی، یا دسته مقاومت در برابر خوردگی - که در بخش درجه به درجه زیر توضیح داده شده است.
جدول زیر تمام درجات استاندارد API 5CT را پوشش می دهد. مقادیر تسلیم و کشش بر حسب MPa می باشد (معادل psi در ادامه می آید). محدودیت های سختی برای بدنه لوله اعمال می شود. نمرات علامتگذاری شده با ✓ در زیر 'ترش' برای سرویس H₂S به ازای NACE MR0175/ISO 15156 تایید شدهاند.
| درجه | حداقل بازده (MPa / ksi) | حداکثر بازده (MPa / ksi) | حداقل کشش (MPa / ksi) | حداکثر سختی | عملیات حرارتی | درجه بندی ترش | فرم |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| H40 | 276/40 | 552/80 | 414/60 | بدون محدودیت | هیچ مورد نیاز نیست | خیر | اس، دبلیو |
| J55 | 379/55 | 552/80 | 517/75 | بدون محدودیت | هیچ مورد نیاز نیست | خیر | اس، دبلیو |
| K55 | 379/55 | 552/80 | 655/95 | بدون محدودیت | هیچ مورد نیاز نیست | خیر | اس، دبلیو |
| N80 نوع 1 | 552/80 | 758/110 | 689/100 | بدون محدودیت | نرمال شده یا داغ | خیر | اس، دبلیو |
| N80Q | 552/80 | 758/110 | 689/100 | بدون محدودیت | خاموش کردن و تمپر (Q&T) | خیر | اس، دبلیو |
| L80 نوع 1 | 552/80 | 655/95 | 655/95 | 23 HRC / 241 HBW | پرسش و پاسخ اجباری | بله | اس، دبلیو |
| L80 9Cr | 552/80 | 655/95 | 655/95 | 23 HRC / 241 HBW | پرسش و پاسخ اجباری | بله | فقط S |
| L80 13Cr | 552/80 | 655/95 | 655/95 | 23 HRC / 241 HBW | پرسش و پاسخ اجباری | بله | فقط S |
| C90 | 621/90 | 724/105 | 689/100 | 25.4 HRC / 255 HBW | پرسش و پاسخ اجباری | بله | فقط S |
| T95 | 655/95 | 758/110 | 724/105 | 25.4 HRC / 255 HBW | پرسش و پاسخ اجباری | بله | فقط S |
| P110 | 758/110 | 965/140 | 862/125 | هیچ محدودیتی مشخص نشده است | پرسش و پاسخ اجباری | خیر | اس، دبلیو |
| Q125 | 862/125 | 1034/150 | 931/135 | بدون محدودیت HRC؛ 34 HRC معمولی | پرسش و پاسخ اجباری | خیر | فقط S |
S = بدون درز. W = جوش داده شده (ERW). حداقل بازده/کشش در آخرین نسخه API 5CT. محدودیتهای سختی برای هر بدنه لوله است - محدودیتهای سختی کوپلینگ متفاوت است. 'بدون محدودیت' برای ستون ترش به این معنی است که درجه برای محیطهای H2S بالای 0.05 psia تایید نشده است.
H40 پایینترین درجه API 5CT با حداقل بازده تنها 276 مگاپاسکال (40000 psi) است. هیچ عملیات حرارتی خاصی مورد نیاز نیست. عمدتاً برای رشتههای پوشش سطحی در چاههای خشکی کمفشار و کم عمق استفاده میشود - لوله رسانا در سازندهای نرم، پوشش سطحی که الزامات نظارتی به جای طراحی فشار، عمق را تعیین میکند. H40 به ندرت در مشخصات خرید برای هر چیزی فراتر از رشته های سطحی دیده می شود. مزیت هزینه آن نسبت به J55 در بیشتر بازارها حاشیه ای است.
J55 و K55 حداقل استحکام تسلیم یکسانی دارند (379 مگاپاسکال / 55000 psi) اما در حداقل استحکام کششی متفاوت هستند: J55 به 517 مگاپاسکال (75000 psi) و K55 به 655 مگاپاسکال (95000 psi) نیاز دارد. هیچ کدام نیازی به عملیات حرارتی ندارند. J55 پرکاربردترین گرید در سطح جهان برای پوشش سطحی و میانی در چاه های خشکی در عمق و فشار متوسط است. K55 برای کوپلینگ ها و کاربردهایی که به استحکام کششی بالاتری نیاز است بدون انتقال به N80 مشخص شده است. هیچ کدام از این دو درجه دارای رتبه ترش نیستند.
N80 پرکاربردترین API 5CT با مقاومت بالا با حداقل بازده 552 مگاپاسکال (80000 psi) است. این در دو نوع فرعی وجود دارد - N80 Type 1 (N80-1) و N80Q - که ویژگی های مکانیکی یکسانی دارند اما در عملیات حرارتی متفاوت هستند:
N80-1: نرمال شده یا داغ. بدون نیاز به خاموش کردن و مزاج. مقرون به صرفه تر، به طور گسترده در دسترس است. برای اکثر پوشش های N80 در طرح های معمول چاه استفاده می شود.
N80Q: خاموش و خنثی شده. ریزساختار سازگارتر، توزیع چقرمگی بهتر، کنترل سختی سخت تر. مشخص شده در جایی که یکنواختی مهم است یا شرایط ترش متوسط نیاز به سختی کنترل شده دارد.
N80 دارای رتبه ترش نیست. محدوده تسلیم گسترده آن (552-758 مگاپاسکال / 80000-110000 psi) به این معنی است که سختی کنترل نمی شود، که آن را مستعد ترک خوردگی استرس سولفید در محیط های H2S می کند. راهنمای کامل مشخصات N80 →
L80 مهمترین درجه برای درک در خانواده OCTG است. دارای حداقل بازدهی مشابه N80 (552 مگاپاسکال / 80000 psi) اما با حداکثر بازده محدود (655 مگاپاسکال / 95000 psi) و سقف سختی اجباری 23 HRC (241 HBW) است. اطفاء و حرارت دادن الزامی است. این کنترلها همان چیزی هستند که L80 را برای خدمات ترش تحت NACE MR0175/ISO 15156 واجد شرایط میکند - محدودیتهای مقاومت و سختی محدود، حساسیت به ترک خوردگی استرس سولفیدی را کاهش میدهند.
L80 در سه نوع متالورژیکی عرضه می شود:
L80 نوع 1: فولاد کربن منگنز. درجه پوشش استاندارد سرویس ترش برای محیط های H2S شیرین تا متوسط. بدون درز و جوش داده شده.
L80 9Cr: فولاد کروم 9 درصد. مقاومت در برابر خوردگی CO2 نسبت به نوع 1 بهبود یافته است. فقط بدون درز. در محیط های غنی از CO2 استفاده می شود که در آن نوع 1 بیش از حد خورده می شود اما 13Cr کامل هنوز مورد نیاز نیست.
L80 13Cr: فولاد ضد زنگ 13% کروم. مقاومت عالی در برابر CO2 و H2S خفیف. فقط بدون درز. درجه لوله پیش فرض برای بسیاری از چاه های نفت تولید کننده CO2. گران تر است و به روش جوش خاصی برای آرایش اتصال نیاز دارد. راهنمای متالورژی L80-13Cr →
N80 در مقابل L80 - مقایسه درجه کامل →
C90 شکاف بین L80 و T95 را با محدوده بازده 621-724 مگاپاسکال (90000-105000 psi) و محدودیت سختی 25.4 HRC پر می کند. این فقط بدون درز است، Q&T اجباری است و دارای رتبه ترش است. C90 کمتر از L80 و T95 ذخیره می شود و تمایل دارد برای طرح های چاه خاصی مشخص شود که در آن مقاومت تسلیم L80 کافی نیست اما به استحکام کامل T95 نیازی نیست.
T95 بالاترین مقاومت درجه ترش API 5CT است (Q125 دارای رتبه ترش نیست)، با محدوده عملکرد 655-758 MPa (95000-110000 psi) و محدودیت سختی 25.4 HRC. این فقط یکپارچه است، Q&T اجباری است، و مسیر ارتقای استاندارد از L80 برای چاه هایی که H2S وجود دارد اما فشار طراحی از آنچه L80 می تواند پشتیبانی کند بیشتر است. T95 دارای حق بیمه قابل توجهی نسبت به L80 است و به تست SSC و HIC برای صلاحیت خدمات ترش نیاز دارد. ماتریس تصمیم گیری خدمات L80 در مقابل N80Q در مقابل T95 →
P110 درجه استاندارد با مقاومت بالا برای چاه های عمیق و پرفشار با حداقل بازده 758 مگاپاسکال (110000 psi) است. Q&T اجباری است و به صورت بدون درز و جوش در دسترس است. P110 دارای درجه ترش نیست - محدوده سختی گسترده آن باعث می شود در محیط های H2S در برابر SSC حساس باشد. این درجه انتخابی برای پوشش میانی و تولیدی در چاههای عمیق است که محاسبات فروپاشی و ترکیدگی تحت N80/L80 نمیتواند عوامل طراحی را برآورده کند، مشروط بر اینکه فشار جزئی H2S زیر 0.05 psia باقی بماند.
برای بررسی کامل محدودیتهای اقتصادی و عملیاتی P110: API 5CT P110 Casing Pipe — مشخصات و راهنمای کاربرد →
Q125 بالاترین استحکام استاندارد API 5CT با حداقل بازده 862 مگاپاسکال (125000 psi) است. این فقط بدون درز است، Q&T اجباری است و دارای رتبه ترش نیست. Q125 تقریباً منحصراً برای چاههای فوقعمیق و فوقفشار بالا (HPHT) مشخص شده است که P110 نمیتواند الزامات طراحی فروپاشی یا ترکیدگی را برآورده کند. این نیاز به کنترلهای شیمی شدیدتری نسبت به سایر گریدها دارد و جوشکاری یا عملیات حرارتی اتصالات Q125 به روشهای واجد شرایط نیاز دارد. Q125 یک درجه کالای ذخیرهسازی شده نیست - به سفارش با زمانهای تحویل طولانیتر از درجههای استاندارد تولید میشود.
| درجه | ترش درجه | حداکثر سختی (بدنه لوله) | H2S محدودیت مبنای | کاربرد معمولی ترش |
|---|---|---|---|---|
| H40 | خیر | - | - | نه برای سرویس ترش |
| J55 | خیر | - | - | نه برای سرویس ترش |
| K55 | خیر | - | - | نه برای سرویس ترش |
| N80-1 / N80Q | خیر | - | - | نه برای سرویس ترش |
| L80 نوع 1 | بله | 23 HRC / 241 HBW | NACE MR0175 | پوشش و لوله ترش استاندارد |
| L80 9Cr | بله | 23 HRC / 241 HBW | NACE MR0175 | لوله CO2 + H2S خفیف |
| L80 13Cr | بله | 23 HRC / 241 HBW | NACE MR0175 | چاه های غالب CO2، H2S خفیف |
| C90 | بله | 25.4 HRC / 255 HBW | NACE MR0175 | سرویس ترش متوسط |
| T95 | بله | 25.4 HRC / 255 HBW | NACE MR0175 | چاه ترش با مقاومت بالا (HPHT) |
| P110 | خیر | - | - | نه برای سرویس ترش |
| Q125 | خیر | - | - | نه برای سرویس ترش |
از این چارچوب تصمیم گیری برای محدود کردن درجه صحیح API 5CT برای یک پوشش یا رشته لوله معین استفاده کنید. چهار ورودی کلیدی عبارتند از: فشار جزئی H2S، عمق/فشار چاه، دما و محتوای CO2.
| وضعیت | H2S < 0.05 psia (شیرین) | H2S ≥ 0.05 psia (ترش) |
|---|---|---|
| کم عمق / فشار کم (<~2000 متر) |
J55 یا K55 | L80 نوع 1 (قدرت معمولاً کافی است) |
| عمق / فشار متوسط (~2000-4000 متر) |
N80-1 یا N80Q | L80 نوع 1 |
| عمق / فشار بالا (>~4000 متر) |
P110 | T95 (P110 دارای رتبه ترش نیست) |
| HPHT بسیار عمیق (>~6000 متر) |
Q125 | T95 یا بررسی مهندسی مورد نیاز است |
| CO2 موجود، H2S خفیف | لوله L80 13Cr یا 9Cr | L80 13Cr (حد فشار جزئی H2S را برای 13Cr بررسی کنید) |
برای گردش کار دقیق انتخاب درجه با نمونه های طراحی: نحوه انتخاب مواد OCTG - راهنمای انتخاب نمره کامل →
نوع اتصال بخشی از مشخصات OCTG است و باید با درجه و کاربرد مطابقت داشته باشد. API 5CT سه نوع اتصال استاندارد را برای پوشش، به علاوه یک دسته بندی عمومی برای اتصالات پریمیوم تعریف می کند.
| اتصال | نام کامل | نمرات معمولی | کارایی مشترک | برنامه معمولی |
|---|---|---|---|---|
| STC | پوشش نخ کوتاه | H40، J55، K55 | ~75-80٪ | پوشش سطحی، رشته های غیر بحرانی |
| LTC | پوشش نخ بلند | J55، K55، N80 | ~85-90٪ | پوشش میانی و تولیدی |
| بیت کوین | روکش نخ تکیه گاه | N80، L80، P110 | ~95-100٪ | رشته های فشار بالا، چاه های عمیق استاندارد |
| حق بیمه | اختصاصی (VAM، TenarisHydril، ZC-PAC، و غیره) | L80، T95، P110، Q125 | 100% + (مهر فلز به فلز) | HPHT، خدمات ترش، الزامات ضد گاز |
اتصالات پریمیوم آب بندی فلز به فلز را فراهم می کند که رزوه های API نمی توانند به آن دست یابند، که برای کاربردهای ضد گاز و چاه های ترش که در آن هر مسیر نشتی غیرقابل قبول است، حیاتی است. ZC Steel Pipe دارای حق ثبت اختراع مستقل در مورد طرح های اتصال برتر برای پوشش و لوله OCTG است.
برای راهنمایی دقیق اتصال: پوشش BTC توضیح داده شد → | اتصالات پرمیوم - شرایط استفاده و مزایا → | راهنمای TCO اتصالات OCTG →
API 5CT سه محدوده طول استاندارد را برای پوشش و لوله تعریف می کند. اینها نامگذاری محدوده برای بدنه لوله هستند - طول اتصال از جمله کوپلینگ کمی بیشتر است. همیشه قبل از سفارش، تأیید کنید که طراحی چاه شما به کدام محدوده نیاز دارد.
| محدوده | پوشش (پا) | پوشش (متر) | لوله (پا) | لوله (متر) | استفاده معمولی |
|---|---|---|---|---|---|
| R1 | 16-25 فوت | 4.88-7.62 متر | 20-24 فوت | 6.10-7.32 متر | چاه های کم عمق، محدودیت های خروج قرقره |
| R2 | 25–34 فوت | 7.62-10.36 متر | 27–30 فوت | 8.23-9.14 متر | چاه های خشکی استاندارد |
| R3 | 34–48 فوت | 10.36-14.63 متر | 38–45 فوت | 11.58-13.72 متر | چاه های دریایی و عمیق - درزهای کمتر |
R3 محدوده ارجح برای چاه های دریایی و عمیق خشکی است زیرا اتصالات طولانی تر به معنای اتصالات کمتر برای ایجاد، کاهش زمان دکل و تعداد نقاط نشت احتمالی است. R2 بیشتر در کاربردهای خشکی رایج است. مشخصات طول پوشش API 5CT - راهنمای کامل →
J55 و K55 حداقل استحکام تسلیم یکسانی دارند (379 مگاپاسکال / 55000 psi) اما K55 حداقل مقاومت کششی بالاتری دارد - 655 مگاپاسکال (95000 psi) در مقابل J55 517 MPa (75000 psi). هیچکدام به عملیات حرارتی نیاز ندارند و هیچکدام دارای درجه ترش نیستند. تفاوت عملی کلیدی این است که استحکام کششی بالاتر K55 آن را به درجه استاندارد برای کوپلینگ های مورد استفاده با لوله J55 تبدیل می کند - کوپلینگ همیشه جزء قوی تر در رشته پوشش J55/K55 است. K55 به صورت جوشی نیز موجود است، در حالی که J55 می تواند بدون درز یا جوش داده شود.
هر دو زیرگروه N80 دارای بازده یکسانی (552-758 مگاپاسکال / 80000-110000 psi) و کششی (689 MPa / 100000 psi) هستند، اما در عملیات حرارتی متفاوت هستند. N80-1 نرمال شده یا به صورت داغ است - ارزان تر و به طور گسترده در دسترس است. N80Q خاموش و تمپر می شود و ریزساختار یکنواخت تری با چقرمگی بهتر ایجاد می کند. N80Q زمانی مشخص می شود که مهندس ثبات سختی محکم تر یا مقاومت در برابر ضربه را بهبود بخشد. هیچکدام دارای رتبه ترش نیستند. برای جزئیات کامل: N80-1 در مقابل N80Q - راهنمای مشخصات کامل →
درجههای API 5CT با رتبهبندی خدمات ترش عبارتند از L80 (انواع 1، 9Cr، و 13Cr)، C90 و T95. ماشه برای سرویس ترش فشار جزئی H2S ≥ 0.05 psia (0.34 کیلو پاسکال) به ازای NACE MR0175/ISO 15156 است. این گریدها باید خاموش و تمپر شوند و باید حداکثر سختی را برآورده کنند - 23 HRC برای L80، 25.4 HRC برای C5.90. H40، J55، K55، N80، P110 و Q125 برای محیطهای H2S بالاتر از این آستانه تأیید نشدهاند.
P110 (حداقل بازده 758 مگاپاسکال / 110000 psi) زمانی مشخص میشود که عمق چاه و فشار شکلگیری بارهای فروریختن یا ترکیدگی را ایجاد کند که بیش از آنچه N80 یا L80 میتواند در فاکتورهای طراحی قابل قبول حمل کند. این معمولاً در چاههای عمیقتر از 3000 تا 4000 متر، بسته به گرادیان فشار سازند رخ میدهد. P110 دارای رتبه ترش نیست - اگر H2S بالاتر از 0.05 psia باشد، T95 مسیر صحیح ارتقاء است. برای اطلاعات بیشتر: راهنمای طراحی P110 vs L80 vs T95 →
پیشوند حرف در نامگذاریهای درجه API 5CT، طبقهبندی درجه و الزامات عملیات حرارتی را رمزگذاری میکند. N (N80) = عملیات حرارتی نرمال شده یا نامحدود، محدوده عملکرد گسترده تر. L (L80) = درجه محدوده عملکرد محدود با محدودیت سختی اجباری، که آن را برای سرویس ترش واجد شرایط می کند. P (P110) = درجه مقاومت بالا، Q&T اجباری، بدون سقف سختی. T (T95) = محدوده تسلیم محدود در استحکام بالاتر، Q&T اجباری با رتبه ترش. C (C90) = محدوده عملکرد محدود درجه ترش متوسط. Q (N80Q) = فرونشاندن و تعدیل. عدد همیشه حداقل بازده را در ksi نشان می دهد.
T95 یک درجه سرویس ترش API 5CT با حداقل بازده 655 مگاپاسکال (95000 psi) و حداکثر سختی 25.4 HRC است. این مشخصات استاندارد برای چاه هایی است که به استحکام بیشتری نسبت به L80 نیاز دارند (حداقل 80000 psi) اما همچنان H2S بالاتر از آستانه NACE MR0175 وجود دارد. T95 فقط یکپارچه است، Q&T اجباری است و برای مستندات خدمات ترش به آزمایش SSC و HIC نیاز دارد. هزینه قابل توجهی نسبت به L80 دارد. برای تصمیم گیری بین L80 و T95: ماتریس تصمیم گیری خدمات ترش L80 در مقابل T95 →
ZC Steel Pipe پوشش و لوله OCTG را به API 5CT در تمام گریدها - H40، J55، K55، N80، L80، T95، P110، و Q125 - در اشکال بدون درز و ERW تولید و صادر میکند. ما حق ثبت اختراعات مستقلی را در مورد طرحهای اتصال ممتاز برای برنامههای خدماتی ضد گاز و ترش داریم. بازرسی شخص ثالث (SGS، BV، TÜV)، قابلیت ردیابی کامل MTR، و بسته های اسناد خدمات ترش در دسترس هستند. پروژه های تکمیل شده در آفریقا، خاورمیانه و آمریکای جنوبی.
مندی w@zcsteelpipe.com
واتس اپ: +86-139-1579-1813