צינור מעטפת פלדה הוא עמוד השדרה המבני של כל באר נפט וגז. פועל במיתרים עוקבים מעומק השטח לעומק היעד, הוא מרפד את קידוח הקידוח, מבודד תצורות גיאולוגיות, שולט בלחצים בבור, ומספק את הצינור האטום הנדרש לייצור בטוח. בלעדיה, שלמות צינורות המים - וכל תוכנית ההשלמה - בלתי אפשרית.
התייחסות טכנית זו מכסה את מלוא מפרט צינור מעטפת API 5CT : סיווגי דרגות ומאפיינים מכניים, גדלי OD וטווחי עובי דופן, משקל לכל רגל, אפשרויות חיבור סטנדרטיות ופרימיום, וקריטריוני הבחירה הקובעים איזו כיתה מתאימה לסביבת באר נתונה. ZC Steel Pipe מייצרת מעטפת API 5CT בדרגות N80, L80, P110, C110 ו-Q125, עם פטנטים עצמאיים בחיבורי פרימיום וניסיון בייצוא ברחבי המזרח התיכון, אפריקה ודרום אמריקה.
תוֹכֶן
מהו צינור מעטפת פלדה?
ארכיטקטורת מיתרים
מפרט דרגת API 5CT
גדלי OD סטנדרטיים ועובי קיר
משקל מארז לכל רגל
סוגי חיבורים
מארז סגסוגת כרום עבור סביבות קורוזיביות
מדריך לבחירת כיתה
שאלות נפוצות
1. מהו צינור מעטפת פלדה?
צינור מעטפת פלדה הוא צינור בעל קוטר גדול, ללא תפרים עם דופן כבד או צינור פלדה ERW המוצמד למקומו בתוך קידוח קידוח. לאחר קדוח כל קטע של באר, מחרוזת מעטפת מורידה לתחתית אותו קטע ומלט נשאב במעלה הטבעת שבין הקוטר החיצוני של המעטפת לקיר התצורה. המלט מתקבע ליצירת איטום הידראולי, מקבע לצמיתות את המעטפת במקום ומבודד את התצורות שמאחוריה.
API 5CT — מפרט למעטפת וצינורות API מפרט 5CT הוא התקן השולט עבור מעטפת וצינורות המשמשים בבניית בארות נפט וגז. זה מכסה דרגות חומרים, הרכב כימי, תכונות מכניות (חוזק תפוקה, חוזק מתיחה, מגבלות קשיות), סובלנות ממדים, מפרטי צורת חוט ודרישות בדיקה. API 5CT הוא קו הבסיס המוכר הבינלאומי לרכש מעטפת ונדרש על ידי רוב הגופים הרגולטוריים הלאומיים ותקני החברות המבצעות.
מעטפת משרתת ארבע פונקציות הנדסיות עיקריות: תמיכת צינורות באר (מניעת קריסה של תצורות לא יציבות), בידוד אזורי (איטום אקוויפרים של מים מתוקים, אזורי מחזור אבודים ותצורות לא פרודוקטיביות מהמרווח היצרני), בלימת לחץ (לספק את מיכל הלחץ שדרכו מובאים נוזלי ייצור אל פני השטח), והשלמה של תמיכה לאריזה, לתלייה, לתלייה, לתלייה. וציוד ראש באר). ראה מגוון של ZC של זיווגי מעטפת.
2. ארכיטקטורת מיתרים
באר טיפוסית משתמשת במיתרי מעטפת מרובים, שכל אחד מהם מוצמד בתוך הקודמת, ויוצר מבנה טלסקופי ממשטח לעומק מוחלט. כל מיתר מתוכנן לתנאי הלחץ, ההיווצרות והעומס הספציפיים שבהם נתקלים במרווח עומק זה.
מארז מוליכים
OD טיפוסי:
18-5/8 - 20 אינץ'
עומק:
50-300 רגל
מטרה:
תמיכת חור משטח, מחזירה את נוזל הקידוח
ציון אופייני:
K55, J55
מעטפת פני השטח
OD טיפוסי:
13-3/8 – 16 אינץ'
עומק:
500–4,000 רגל
מטרה:
הגנה למים מתוקים, תמיכת BOP
ציון אופייני:
K55, J55, N80
מארז ביניים
OD טיפוסי:
9-5/8 – 10-3/4 אינץ'
עומק:
3,000–12,000 רגל
מטרה:
בידוד לחץ יתר, בקרת איבוד מחזור
ציון אופייני:
N80, L80, P110
מארז ייצור
OD טיפוסי:
4-1/2 - 7 אינץ'
עומק:
TD (עומק כולל)
מטרה:
צינור השלמה, בידוד מאגר
ציון אופייני:
L80, P110, Q125, C110
הערת שדה - תכנון תוכנית המעטפת תוכנית המעטפת נקבעת במהלך תכנון באר בהתבסס על לחץ הנקבוביות ופרופיל שיפוע השבר של הבאר. מספר מיתרי המעטפת הנדרשים נקבע על פי מספר מחסומי הלחץ הדרושים - בדרך כלל מיתר אחד לכל מעבר מבנה מרכזי. בארות בלחץ גבוה עמוק במפרץ מקסיקו או במזרח התיכון עשויות לדרוש חמישה או שישה מיתרים; באר רדודה פשוטה באפריקה עשויה להזדקק לשתיים או שלוש בלבד. זה משפיע ישירות על נפח המעטפת הנדרש ויש לקבוע אותו בבירור בכל דיון רכש לפני גודל הצינור OD ודרגה.
3. מפרט דרגת API 5CT
API 5CT מארגן את דרגות המעטפת בארבע רמות מפרט המוצר (PSL-1 ו-PSL-2) ומגדיר את הדרישות המכניות והכימיות לכל כיתה. הציונים הרלוונטיים ביותר למעטפת הביניים והייצור - היישומים שבהם בחירת הציונים קריטית מבחינה טכנית - מפורטים להלן. ראה גם את המדריכים הייעודיים שלנו בנושא מעטפת API 5CT N80 ו צינור מעטפת T95.
| ציון |
מינימום תשואה (psi) |
מקסימום. תשואה (psi) |
דקות. מתיחה (psi) |
מקסימום. קשיות (HRC) |
Sour Service |
PSL |
| N80 סוג 1 |
80,000 |
110,000 |
100,000 |
— |
לֹא |
1 ו-2 |
| N80Q |
80,000 |
110,000 |
100,000 |
— |
לֹא |
1 ו-2 |
| L80 |
80,000 |
95,000 |
95,000 |
23 |
כן (SSC) |
1 ו-2 |
| L80-9Cr |
80,000 |
95,000 |
95,000 |
23 |
כן + CO₂ |
1 ו-2 |
| L80-13Cr |
80,000 |
95,000 |
95,000 |
23 |
H₂S מוגבל |
1 ו-2 |
| C90 |
90,000 |
105,000 |
100,000 |
25.4 |
כן (SSC) |
1 ו-2 |
| C95 |
95,000 |
110,000 |
105,000 |
— |
לֹא |
1 בלבד |
| T95 |
95,000 |
110,000 |
105,000 |
25.4 |
כן (SSC) |
1 ו-2 |
| P110 |
110,000 |
140,000 |
125,000 |
— |
לֹא |
1 ו-2 |
| C110 |
110,000 |
130,000 |
120,000 |
30 |
כן (SSC) |
1 ו-2 |
| Q125 |
125,000 |
150,000 |
135,000 |
— |
לֹא |
1 בלבד |
נקודת הנדסה קריטית - P110 אינו מוסמך חמוץ P110 היא דרגת מעטפת הייצור הנפוצה ביותר בעולם, אך היא אינה נושאת הגבלת קשיות ואינה מתאימה לשירות חמוץ (חשיפה ל-H₂S) תחת NACE MR0175 / ISO 15156. בבארות שבהן נוזלים מיוצרים מכילים H₂S, מתח סולפיד (PS10S) מהווה סיכון ללחץ גופרתי. החלופות הנכונות לשירות חמוץ ברמת תפוקה של 110 ksi הן C110 (מבוקרת קשיות) או Q125 גם לא מומלץ לשירות חמוץ. אשר לחץ חלקי H₂S עם מהנדס המאגר שלך לפני בחירת P110 עבור כל באר המכילה אזורים חמוצים.
4. גדלי OD סטנדרטיים ועובי קיר
מעטפת API 5CT מכסה טווח OD רחב מ-4-1/2 אינץ' עד 20 אינץ'. כל OD זמין בעובי דופן מרובים, ומייצר דרגות משקל נומינליות שונות. בחירת עובי הדופן מונעת על ידי התנגדות להתמוטטות (לחץ חיצוני במהלך המלט), התנגדות להתפרצות (לחץ פנימי מנוזלי קידוח), ועומס מתיחה (משקל המיתר מתחת למתלה).
| OD נומינלי (in) |
OD סובלנות |
טווח עובי קיר (in) |
שימוש אופייני במחרוזת |
התייחסות קוטר סחיפה |
| 4-1/2 |
±0.75% |
0.205 - 0.337 |
הֲפָקָה |
3.965 - 3.813 אינץ' (משתנה לפי משקל) |
| 5 |
±0.75% |
0.220 - 0.362 |
הֲפָקָה |
4.560 - 4.276 אינץ' |
| 5-1/2 |
±0.75% |
0.244 - 0.415 |
הפקה / ביניים |
5.012 - 4.670 אינץ' |
| 7 |
±0.75% |
0.272 - 0.540 |
הפקה / ביניים |
6.456 - 5.920 אינץ' |
| 7-5/8 |
±0.75% |
0.300 - 0.595 |
ביניים |
7.025 - 6.435 אינץ' |
| 8-5/8 |
±0.75% |
0.304 - 0.595 |
ביניים |
8.017 - 7.435 אינץ' |
| 9-5/8 |
±0.75% |
0.312 - 0.608 |
ביניים / משטח |
9.001 - 8.409 אינץ' |
| 10-3/4 |
±0.75% |
0.350 - 0.797 |
ביניים / משטח |
10.050 - 9.156 אינץ' |
| 13-3/8 |
±0.75% |
0.380 - 0.514 |
מִשׁטָח |
12.615 - 12.347 אינץ' |
| 16 |
±0.75% |
0.438 - 0.656 |
משטח / מוליך |
15.124 - 14.688 אינץ' |
| 18-5/8 |
±0.75% |
0.500 |
מְנַצֵחַ |
17.625 אינץ' |
| 20 |
±0.75% |
0.500 - 0.635 |
מְנַצֵחַ |
19,000 אינץ' |
5. משקל מארז לכל רגל
משקל המארז מבוטא בקילוגרמים לכל רגל (lb/ft) והוא פרמטר מפרט ראשוני - הוא מופיע בייעוד המארז לצד OD ודרגה (למשל, '5-1/2 inch, 20 lb/ft, P110'). משקל לכל רגל קובע את דירוג הקריסה וההתפרצות, קוטר הסחף הזמין ומשקל המיתר הכולל (קריטי לחישובי עומס ראש באר ומתלה).
| OD נומינלי (in) |
משקל נומינלי (lb/ft) |
עובי קיר (in) |
מזהה (in) |
קוטר סחיפה (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 |
תובנה הנדסית - בחירת משקל ודירוג קריסה למארז קיר כבד יותר יש עמידות גבוהה יותר לקריסה אך מפחית את קוטר הסחיפה (מזהה המינימלי שכלי חייב לעבור דרכו). במארז ייצור, בחירה בדרגת משקל כבדה מדי יכולה להגביל כלי השלמה מאוחרים יותר - במיוחד בבארות המשתמשות בציוד השלמה בעל קידוח גדול או היכן שצפוי השלמה עתידית עם תקע גשר. יש לבדוק את קוטר הסחף מול הכלי הגדול ביותר שצפוי לעבור דרך אותו מחרוזת לפני סיום עובי הדופן.
6. סוגי חיבורים
חיבור ההברגה הוא החוליה החלשה ביותר בכל מיתר מעטפת תחת מתח. בחירת החיבור משפיעה על אטימות הגזים, קיבולת המומנט, חיי העייפות ומהירות הריצה. שלוש שכבות של חיבורי מעטפת קיימות בשימוש מסחרי.
חיבורי API סטנדרטיים
| חיבור |
קיצור |
מנגנון |
חוט צורת |
איטום שימוש |
אטום לגז? |
| מעטפת חוט עגול קצר |
STC |
עגול (מחודד) |
תרכובת חוט + סמים |
מעטפת משטח / מוליך |
לֹא |
| מעטפת חוט עגול ארוך |
LTC |
עגול (מחודד) |
תרכובת חוט + סמים |
משטח / מעטפת ביניים |
לֹא |
| מעטפת חוט תמיכה |
BTC |
משענת (כתף מרובעת) |
תרכובת חוטים |
מעטפת ביניים / ייצור |
אטום לנוזל בלבד |
חיבורי פרימיום
חיבורי פרימיום הם עיצובים קנייניים שאינם API, המציעים ביצועים מעולים על פני פתילי API סטנדרטיים באחד או יותר: אטימות לגז, קיבולת מומנט, עמידות בפני עייפות ואמינות איפור. הם משתמשים באטמי מתכת למתכת (מבטל את ההסתמכות על תרכובת חוטים) ובדרך כלל בכתף איפור חיובי. יישומים נפוצים כוללים בארות גז, השלמות HPHT, בארות חריגות והרחבות, וכל השלמה שבה נדידת גז דרך החיבור אינה מקובלת.
הערת שטח - ZC Premium Connections ZC Steel Pipe מחזיקה בפטנטים עצמאיים ב
מעטפת פרימיום וחיבורי צינורות . עיצוב חיבור הפרימיום הקנייני שלנו מספק איטום מתכת למתכת עם כתף מומנט, העומד בדרישות אטימות גז עבור השלמות גז בלחץ גבוה ללא הסתמכות על תרכובת הברגה. עבור קונים המגיעים לחיבורי פרימיום עם ייצור סיני, עיצובי הפטנט של ZC מציעים חלופה לחיבורי פרימיום מורשים של צד שלישי כגון VAM TOP או TenarisHydril Blue. צור איתנו קשר עם מפרט ביצועי החיבור שלך להשוואה טכנית.
7. מארז סגסוגת כרום עבור סביבות קורוזיביות
כאשר נוזלי קידוח מכילים ריכוזים משמעותיים של פחמן דו חמצני (CO₂) או מימן גופרתי (H₂S), ציונים סטנדרטיים של מעטפת פלדת פחמן מתכלים במהירות. ציוני מעטפת סגסוגת כרום במסגרת API 5CT מספקים עמידות מוגברת בפני קורוזיה באמצעות תוספות כרום לכימיה הבסיסית של פלדה.
| דרגה |
Cr תוכן |
CO₂ התנגדות |
H₂S התנגדות |
יישום אופייני |
| L80 |
<1% Cr |
מוּגבָּל |
מוסמך SSC |
שירות חמוץ סטנדרטי; בארות CO₂ מתוקות לא מומלצות |
| L80-9Cr |
~9% Cr |
טוֹב |
מוסמך SSC |
סביבות אגרסיביות CO₂ עם H₂S בינוני |
| L80-13Cr |
~13% Cr |
מְעוּלֶה |
מוגבל (<0.1 psi H₂S pp) |
בארות מתוקות עתירות CO₂; מעטפת ייצור גיאותרמית |
| Super 13Cr (לא ממשק API) |
~13% Cr + Mo/Ni |
מְעוּלֶה |
סובלנות H₂S בינונית |
בארות גבוהות CO₂ עם H₂S נמוך; ייצור קונדנסט |
נקודת הנדסה קריטית - גבולות הלחץ החלקי של 13Cr ו-H₂S ל-L80-13Cr יש עמידות מצוינת ב-CO₂, אך הוא רגיש לפיצוח קורוזיה מעל לחצי H₂S חלקיים נמוכים יחסית - בדרך כלל מעל 0.05-0.1 psi H₂S לחץ חלקי בהתאם לתכולת הכלוריד והטמפרטורה. בבארות עם H₂S משותף אפילו בריכוזים נמוכים, נדרש ניתוח הנדסי קורוזיה מלא (לפי ISO 15156 חלק 3) לפני ציון 13Cr. ציון מארז 13Cr בסביבה חמוצה ללא ניתוח זה הוא מצב כשל מתועד.
8. מדריך לבחירת כיתה
המטריצה הבאה מסכמת את בחירת הציונים על פני הקריטריונים ההנדסיים העיקריים לייצור וליישומי מעטפת ביניים. בחירת מוליכים ומשטחים מתבצעת בעקבות ניתוח מבני פשוט יותר ואינה נכללת כאן.
| מקדם בחירה |
N80 |
L80 |
C95 / T95 |
P110 |
C110 |
Q125 |
| שירות מתוק (<8,000 רגל) |
מועדף |
קָבִיל |
מפרט יתר |
מפרט יתר |
מפרט יתר |
מפרט יתר |
| שירות מתוק (עמוק) |
שׁוּלִי |
שׁוּלִי |
קָבִיל |
מועדף |
מועדף |
עמוק במיוחד |
| שירות חמוץ (H₂S קיים) |
לא מוסמך |
מועדף |
קָבִיל |
לא מוסמך |
מועדף |
לא מוסמך |
| סביבה אגרסיבית CO₂ |
לא מומלץ |
עם מעכב |
עם מעכב |
עם מעכב |
עם מעכב |
לא מומלץ |
| בארות HPHT |
לֹא מַסְפִּיק |
לֹא מַסְפִּיק |
שׁוּלִי |
קָבִיל |
קָבִיל |
מועדף |
| נדרשת אטימות לגזים |
מחבר פרימיום |
מחבר פרימיום |
מחבר פרימיום |
מחבר פרימיום |
מחבר פרימיום |
מחבר פרימיום |
| רגישות לעלות |
הכי נמוך |
נָמוּך |
לְמַתֵן |
לְמַתֵן |
גבוה יותר |
הֲכִי גָבוֹהַ |
9. שאלות נפוצות
למה משמש צינור מעטפת פלדה?
צינור מעטפת פלדה קו את קידוח הקידוח בבארות נפט וגז. לאחר קידוח של כל קטע, מורידים מחרוזת מעטפת לתחתית אותו קטע ומצמידים אותו למקומו. הוא מונע קריסת צינורות קידוח, מבודד אזורי מים מתוקים מפחמימנים, שולט על לחצי היווצרות, ומספק צינור מבני לצינורות הייצור וציוד ההשלמה שאחריו. כל באר משתמשת במיתרי מעטפת מרובים בקוטר יורד ממשטח לעומק כולל.
מהן דרגות המעטפת העיקריות של API 5CT?
דרגות ה-API 5CT העיקריות עבור מעטפת ביניים וייצור הן N80 (סוגים 1 ו-Q), L80 (גרסאות סטנדרטיות וכרום), C90, T95, P110, C110 ו-Q125. עבור מעטפת משטח ומנצח, K55 ו-J55 משמשים בדרך כלל. בחירת הדרגה תלויה בעומק הבאר, דרישות התמוטטות ולחץ התפרצות, עומס מתיחה והאם קיימים תנאי שירות חמוץ (H₂S).
מה ההבדל בין מעטפת L80 ל-N80?
גם ל-L80 וגם ל-N80 יש חוזק תפוקה מינימלי של 80,000 psi, אך הם שונים במידה רבה בבקרת קשיות ובכשרת שירות חמוץ. ל-L80 מגבלת קשיות מקסימלית של 23 HRC והוא מוסמך לשירות חמוץ תחת NACE MR0175 / ISO 15156. ל-N80 אין מגבלת קשיות ואינו מומלץ כאשר H₂S קיים. L80 זמין גם בגרסאות סגסוגת כרום (L80-9Cr, L80-13Cr) עבור סביבות קורוזיביות של CO₂. לשירות מתוק, N80 היא בדרך כלל הבחירה החסכונית יותר; עבור שירות חמוץ, L80 היא בחירת ברירת המחדל ברמת התפוקה של 80 ksi.
אילו גדלי OD זמינים עבור צינור מעטפת פלדה?
מארז API 5CT זמין מ-4-1/2 אינץ' עד 20 אינץ' OD. מעטפת הייצור היא בדרך כלל בגודל 4-1/2, 5, 5-1/2 או 7 אינץ'. מעטפת ביניים נעה בין 7-5/8 ל-10-3/4 אינץ'. מעטפת פני השטח היא בדרך כלל 13-3/8 או 16 אינץ', ומעטפת המוליכים היא 18-5/8 או 20 אינץ'. אפשרויות עובי דופן בתוך כל OD מייצרות דרגות משקל שונות, כל אחת עם דירוגי קריסה, התפרצות ומתיחה ברורים.
באילו סוגי חיבור נעשה שימוש בצינור מעטפת פלדה?
חיבורי API סטנדרטיים כוללים חוט עגול קצר (STC), חוט עגול ארוך (LTC) וחוט חיזוק (BTC). אלה מתאימים לשירות נוזלי אך אינם אטומים לגז. עבור בארות גז ויישומי HPHT, נדרשים חיבורי פרימיום עם אטמי מתכת למתכת. חיבורי פרימיום - כולל העיצובים הקנייניים המוגנים בפטנט של ZC - מספקים אטימות מלאה לגז באמצעות אטם מתכת במקום להסתמך על תרכובת הברגה, ומציעים קיבולת מומנט גבוהה יותר עבור יישומים כיוונים.
בקש מפרטים ותמחור של צינור מעטפת פלדה
ZC Steel Pipe מייצרת צינור מעטפת פלדה API 5CT בדרגות N80, L80, L80-13Cr, P110, C110 ו-Q125 בכל טווח ה-OD. אנו מחזיקים בפטנטים עצמאיים בחיבורי פרימיום ואספקת מעטפת לפרויקטי נפט וגז ברחבי המזרח התיכון, אפריקה ודרום אמריקה.
ספק את דרישות תוכנית המארז שלך - כיתה, OD, דרגת משקל, סוג חיבור, כמות ויעד משלוח - והצוות הטכני שלנו יגיב עם גיליון מפרט מלא והצעת מחיר תחרותית.
מנדי. w@zcsteelpipe.com | WhatsApp: +86-139-1579-1813
← בקש הצעת מחיר
