OCTG - Oil Country Tubular Goods - מכסה את המעטפת, הצינורות וצינור הקידוח המרכיבים כל באר נפט וגז. כל רגל שלו מיוצרת בדרגה המוגדרת על ידי API 5CT, המפרט השולט של מכון הנפט האמריקאי. הציון קובע את חוזק התפוקה, טיפול בחום, מגבלות קשיות, ובאופן קריטי, האם ניתן להשתמש בצינור היכן שקיים מימן גופרתי (H₂S).
ZC Steel Pipe מייצרת ומייצאת צינורות OCTG על פני כל מגוון דרגות ה-API 5CT - H40 עד Q125 - הן בצורות חלקות והן בצורות ERW עבור יישומי מעטפת וצינורות. מדריך זה מהווה עזר לעבודה למהנדסים ומנהלי רכש: מה מספקת כל כיתה, היכן היא מצוינת וכיצד לבחור ביניהם.
API 5CT: התקן השולט על ציוני OCTG
השלם טבלת התייחסות לציונים
פירוט כיתה אחר כיתה
ציוני שירות חמוץ ומגבלות H₂S
מדריך החלטות לבחירת כיתה
סוגי חיבור לפי כיתה
טווחי אורך מארז וצינורות
שאלות נפוצות
API 5CT מארגן ציונים לארבע רמות מפרט מוצר (PSL1 ו-PSL2), כאשר PSL2 מוסיף דרישות מחמירות יותר להרכב כימי, עקביות מאפיינים מכניים ו-NDE. רוב מפרטי הפרויקט עבור בארות קריטיות - HPHT, שירות חמוץ, מים עמוקים - דורשים PSL2. לבניית באר שגרתית, PSL1 הוא סטנדרטי.
כל ייעוד כיתה מקודד את חוזק התפוקה המינימלי של הכיתה באלפי psi. P110 פירושו תשואה מינימלית של 110,000 psi (758 MPa); L80 פירושו תשואה מינימלית של 80,000 psi (552 MPa). לקידומת האותיות יש משמעות נוספת - טווח תפוקה מוגבל, סוג טיפול בחום או קטגוריית עמידות בפני קורוזיה - הוסבר בסעיף כיתה אחר כיתה להלן.
הטבלה שלהלן מכסה את כל דרגות ה-API 5CT הסטנדרטיות. ערכי התפוקה והמתיחה הם ב-MPa (מקבילות psi בהמשך). מגבלות קשיות חלות על גוף הצינור. ציונים המסומנים ב-✓ תחת 'חמוץ' מאושרים לשירות H₂S לפי NACE MR0175/ISO 15156.
| דרגת | תפוקה מינימלית (MPa / ksi) | תפוקה מרבית (MPa / ksi) | מינימום מתיחה (MPa / ksi) | קשיות מקסימלית | טיפול בחום | מדורגת | צורה |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| H40 | 276 / 40 | 552 / 80 | 414 / 60 | אין הגבלה | אין צורך | לֹא | S, W |
| J55 | 379 / 55 | 552 / 80 | 517 / 75 | אין הגבלה | אין צורך | לֹא | S, W |
| K55 | 379 / 55 | 552 / 80 | 655 / 95 | אין הגבלה | אין צורך | לֹא | S, W |
| N80 סוג 1 | 552 / 80 | 758 / 110 | 689 / 100 | אין הגבלה | מנורמל או בגימור חם | לֹא | S, W |
| N80Q | 552 / 80 | 758 / 110 | 689 / 100 | אין הגבלה | מרווה וטמפר (Q&T) | לֹא | S, W |
| L80 סוג 1 | 552 / 80 | 655 / 95 | 655 / 95 | 23 HRC / 241 HBW | Q&T חובה | כֵּן | S, W |
| L80 9Cr | 552 / 80 | 655 / 95 | 655 / 95 | 23 HRC / 241 HBW | Q&T חובה | כֵּן | S בלבד |
| L80 13Cr | 552 / 80 | 655 / 95 | 655 / 95 | 23 HRC / 241 HBW | Q&T חובה | כֵּן | S בלבד |
| C90 | 621 / 90 | 724 / 105 | 689 / 100 | 25.4 HRC / 255 HBW | Q&T חובה | כֵּן | S בלבד |
| T95 | 655 / 95 | 758 / 110 | 724 / 105 | 25.4 HRC / 255 HBW | Q&T חובה | כֵּן | S בלבד |
| P110 | 758 / 110 | 965 / 140 | 862 / 125 | לא צוינה מגבלה | Q&T חובה | לֹא | S, W |
| Q125 | 862 / 125 | 1034 / 150 | 931 / 135 | ללא הגבלת HRC; 34 HRC אופייני | Q&T חובה | לֹא | S בלבד |
S = חלק; W = מרותך (RW). מינימום תפוקה/מתיחה לכל המהדורה האחרונה של API 5CT. מגבלות הקשיות הן לכל גוף צינור - מגבלות קשיות הצימוד שונות. 'ללא הגבלה' עבור עמודה חמוצה פירושו שהציון אינו מאושר עבור סביבות H₂S מעל 0.05 psia.
H40 הוא דרגת ה-API 5CT בעלת החוזק הנמוך ביותר עם תפוקה מינימלית של 276 MPa בלבד (40,000 psi). אין צורך בטיפול חום ספציפי. הוא משמש בעיקר עבור מיתרי מעטפת פני השטח בבארות קרקעיות בלחץ נמוך - צינור מוליך בתצורות רכות, מעטפת פני השטח שבה דרישות רגולטוריות קובעות את העומק ולא את עיצוב הלחץ. H40 נראה לעתים רחוקות במפרטי רכש עבור כל דבר מעבר למחרוזות פני השטח; יתרון העלות שלו על פני J55 שולי ברוב השווקים.
J55 ו-K55 חולקים את אותו חוזק תפוקה מינימלי (379 MPa / 55,000 psi) אך שונים בחוזק מתיחה מינימלי: J55 דורש 517 MPa (75,000 psi) ו-K55 דורש 655 MPa (95,000 psi). אף אחד מהם אינו דורש טיפול בחום. J55 היא הדרגה הנפוצה ביותר בעולם עבור מעטפת פני השטח והביניים בבארות יבשות בעומק ובלחץ בינוניים. K55 מצוין עבור צימודים ויישומים שבהם יש צורך בחוזק מתיחה גבוה יותר מבלי לעבור ל-N80. אף כיתה לא מדורגת חמוץ.
N80 הוא דרגת ה-API 5CT בעלת חוזק גבוה המיוצר ביותר, עם תפוקה מינימלית של 552 MPa (80,000 psi). זה מגיע בשני תת-סוגים - N80 Type 1 (N80-1) ו-N80Q - אשר חולקים את אותן דרישות מאפיינים מכניים אך שונים בטיפול בחום:
N80-1: מנורמל או בגימור חם. אין צורך להרווה ומזג. חסכוני יותר, זמין באופן נרחב. משמש עבור רוב מעטפת ה-N80 בעיצובי באר שגרתיים.
N80Q: מרווה ומחוסן. מבנה מיקרו עקבי יותר, חלוקת קשיחות טובה יותר, בקרת קשיות הדוקה יותר. צוין היכן האחידות חשובה או היכן תנאי חמוץ ביניים דורשים קשיות מבוקרת.
N80 אינו מדורג חמוץ. טווח התפוקה הרחב שלו (552–758 MPa / 80,000–110,000 psi) אומר שהקשיות אינה נשלטת, מה שהופך אותה לרגישה לפיצוח מתח גופרתי בסביבות H₂S. מדריך מלא למפרט N80 →
L80 הוא הציון החשוב ביותר להבנה במשפחת OCTG. יש לו תפוקה מינימלית זהה ל-N80 (552 MPa / 80,000 psi) אך עם תפוקה מקסימלית מוגבלת (655 MPa / 95,000 psi) ותקרת קשיות חובה של 23 HRC (241 HBW). הרווה ומזג הם חובה. בקרות אלו הן מה שמכשיר את L80 לשירות חמוץ תחת NACE MR0175/ISO 15156 - מגבלות החוזק והקשיות המוגבלות מפחיתות את הרגישות לפיצוח מתח גופרתי.
L80 מגיע בשלוש גרסאות מתכות:
L80 סוג 1: פלדת פחמן-מנגן. דרגת מעטפת השירות החמוצה הסטנדרטית עבור סביבות מתוקות עד בינוניות-H₂S. ללא תפרים ומרותך.
L80 9Cr: פלדת כרום 9%. שיפור עמידות בפני קורוזיה CO₂ לעומת סוג 1. ללא תפרים בלבד. משמש בסביבות עשירות ב-CO₂ שבהן סוג 1 יתכלה יתר על המידה, אך עדיין לא נדרש 13Cr מלא.
L80 13Cr: נירוסטה 13% כרום. עמידות מצוינת ל-CO₂ ועמידות H₂S עדינה. ללא תפרים בלבד. דרגת צינור ברירת המחדל עבור בארות נפט רבות המייצרות CO₂. יקר יותר ודורש הליך ריתוך ספציפי לאיפור חיבור. מדריך מתכות L80-13Cr →
N80 לעומת L80 - השוואת ציונים מלאה →
C90 ממלא את הפער בין L80 ל-T95 עם טווח תפוקה של 621-724 MPa (90,000-105,000 psi) ומגבלת קשיות של 25.4 HRC. זה חלק בלבד, שאלות ותשובות חובה ומדורג חמוץ. C90 מצוי במלאי פחות מ-L80 ו-T95 ונוטה להיות מוגדר עבור עיצובי באר ספציפיים שבהם חוזק התפוקה של L80 אינו מספיק אך החוזק המלא של T95 אינו נדרש.
T95 הוא דרגת ה-API 5CT בעלת החוזק הגבוה ביותר (Q125 אינו מדורג חמוץ), עם טווח תפוקה של 655-758 MPa (95,000-110,000 psi) ומגבלת קשיות של 25.4 HRC. זה חלק בלבד, Q&T חובה, ונתיב השדרוג הסטנדרטי מ-L80 עבור בארות שבהן H₂S קיים אך לחץ התכנון עולה על מה ש-L80 יכול לתמוך. T95 נושא פרמיית מחיר משמעותית על L80 ודורש בדיקות SSC ו-HIC להסמכת שירות חמוץ. L80 לעומת N80Q מול T95 מטריצת החלטות שירות חמוצה →
P110 הוא דרגת חוזק גבוה סטנדרטית עבור בארות עמוקות בלחץ גבוה עם תפוקה מינימלית של 758 MPa (110,000 psi). זהו שאלות ותשובות חובה וזמין בצורה חלקה ומרותכת. P110 אינו מדורג חמוץ - טווח הקשיות הרחב שלו הופך אותו לרגיש ל-SSC בסביבות H₂S. זוהי דרגת הבחירה עבור מעטפת ביניים וייצור בבארות עמוקות שבהן חישובי קריסה והתפרצות תחת N80/L80 אינם יכולים לעמוד בגורמי התכנון, בתנאי שהלחץ החלקי H₂S נשאר מתחת ל-0.05 psia.
לסקירה מלאה של הכלכלה והאילוצים התפעוליים של P110: API 5CT P110 Casing Pipe — מפרטים ומדריך יישומים →
Q125 הוא דרגת ה-API 5CT הסטנדרטית בעלת החוזק הגבוה ביותר עם תפוקה מינימלית של 862 MPa (125,000 psi). זה חלק בלבד, שאלות ותשובות חובה, ולא מדורג חמוץ. Q125 מצוין כמעט אך ורק עבור בארות בלחץ גבוה במיוחד (HPHT) בהן P110 אינו יכול לעמוד בדרישות התכנון של קריסה או פרץ. זה דורש בקרות כימיה הדוקות יותר מאשר בדרגות אחרות, וריתוך או טיפול בחום של חיבורי Q125 דורשים נהלים מוסמכים. Q125 אינו דרגת סחורה במלאי - הוא מיוצר בהזמנה עם זמני אספקה ארוכים יותר מאשר בדרגות סטנדרטיות.
| קשיות מקסימלית | מדורגת חמוץ | (גוף צינור) | בסיס מגבלת H₂S | יישום חמוץ טיפוסי |
|---|---|---|---|---|
| H40 | לֹא | — | — | לא לשירות חמוץ |
| J55 | לֹא | — | — | לא לשירות חמוץ |
| K55 | לֹא | — | — | לא לשירות חמוץ |
| N80-1 / N80Q | לֹא | — | — | לא לשירות חמוץ |
| L80 סוג 1 | כֵּן | 23 HRC / 241 HBW | NACE MR0175 | מעטפת חמוצה וצינורות סטנדרטיים |
| L80 9Cr | כֵּן | 23 HRC / 241 HBW | NACE MR0175 | צינורות CO₂ + H₂S מתונים |
| L80 13Cr | כֵּן | 23 HRC / 241 HBW | NACE MR0175 | בארות דומיננטיות ב-CO₂, H₂S מתון |
| C90 | כֵּן | 25.4 HRC / 255 HBW | NACE MR0175 | שירות חמוץ בינוני |
| T95 | כֵּן | 25.4 HRC / 255 HBW | NACE MR0175 | בארות חמוצות בחוזק גבוה (HPHT) |
| P110 | לֹא | — | — | לא לשירות חמוץ |
| Q125 | לֹא | — | — | לא לשירות חמוץ |
השתמש במסגרת החלטה זו כדי לצמצם את דרגת ה-API 5CT הנכונה עבור מעטפת או מחרוזת צינורות נתונה. ארבעת הכניסות העיקריות הן: לחץ חלקי H₂S, עומק/לחץ באר, טמפרטורה ותכולת CO₂.
| מצב | H₂S < 0.05 psia (מתוק) | H₂S ≥ 0.05 psia (חמוץ) |
|---|---|---|
| לחץ רדוד / נמוך (< ~2,000 מ') |
J55 או K55 | L80 סוג 1 (חוזק מתאים בדרך כלל) |
| עומק / לחץ בינוני (~2,000–4,000 מ') |
N80-1 או N80Q | L80 סוג 1 |
| לחץ עמוק / גבוה (> ~4,000 מ') |
P110 | T95 (P110 לא מדורג חמוץ) |
| HPHT עמוק במיוחד (> ~6,000 מ') |
Q125 | נדרשת T95 או סקירה הנדסית |
| קיים CO₂, H₂S מתון | צינורות L80 13Cr או 9Cr | L80 13Cr (בדוק את מגבלת הלחץ החלקי H₂S עבור 13Cr) |
לזרימת עבודה מפורטת של בחירת ציונים עם דוגמאות עיצוב: כיצד לבחור חומר OCTG - מדריך מלא לבחירת כיתה →
סוג החיבור הוא חלק ממפרט ה-OCTG ויש להתאים אותו לדרגה וליישום. API 5CT מגדיר שלושה סוגי חיבורים סטנדרטיים למארז, בתוספת קטגוריה גנרית לחיבורי פרימיום.
| חיבור | שם מלא | דרגות טיפוסיות | יעילות משותפת | יישום טיפוסי |
|---|---|---|---|---|
| STC | מעטפת חוט קצר | H40, J55, K55 | ~75-80% | מעטפת פני השטח, מיתרים לא קריטיים |
| LTC | מעטפת חוט ארוך | J55, K55, N80 | ~85-90% | מעטפת ביניים וייצור |
| BTC | מעטפת חוט תמיכה | N80, L80, P110 | ~95-100% | מיתרים בלחץ גבוה, בארות עמוקות סטנדרטיות |
| פּרֶמיָה | קנייני (VAM, TenarisHydril, ZC-PAC וכו') | L80, T95, P110, Q125 | 100%+ (אטם מתכת למתכת) | HPHT, שירות חמוץ, דרישות אטומות לגז |
חיבורי פרימיום מספקים איטום מתכת למתכת שחולי API אינם יכולים להשיג, וזה קריטי עבור יישומים אטומים לגז ובארות חמוצות שבהן כל נתיב דליפה אינו מקובל. ZC Steel Pipe מחזיקה בפטנטים עצמאיים על עיצובי חיבור פרימיום עבור מעטפת וצינורות OCTG.
להנחיית חיבור מפורטת: מארז BTC הסבר → | חיבורי פרימיום - תנאי שימוש ויתרונות ← | מדריך TCO חיבורי OCTG →
API 5CT מגדיר שלושה טווחי אורך סטנדרטיים עבור מעטפת וצינורות. אלה הם ייעודי טווח עבור גוף הצינור - אורך המפרק כולל הצימוד מעט ארוך יותר. אשר תמיד לאיזה טווח עיצוב הבאר שלך מצריך לפני ההזמנה.
| מעטפת טווח | (רגליים) | מעטפת (מטר) | צינורות (רגליים) | צינורות (מטר) | שימוש אופייני |
|---|---|---|---|---|---|
| R1 | 16–25 רגל | 4.88–7.62 מ' | 20-24 רגל | 6.10–7.32 מ' | בארות רדודות, מגבלות סליל |
| R2 | 25–34 רגל | 7.62–10.36 מ' | 27–30 רגל | 8.23–9.14 מ' | בארות יבשות סטנדרטיות |
| R3 | 34–48 רגל | 10.36–14.63 מ' | 38–45 רגל | 11.58–13.72 מ' | בים, בארות עמוקות - פחות מפרקים |
R3 הוא הטווח המועדף עבור בארות ימיות וקרקעיות עמוקות, מכיוון שחיבורים ארוכים יותר פירושם פחות חיבורים להרכיב, מה שמפחית את זמן האסדה ואת מספר נקודות הדליפה הפוטנציאליות. R2 נפוץ ביותר ביישומים יבשתיים. מפרטי אורך מעטפת API 5CT - מדריך מלא →
J55 ו-K55 חולקים את אותו חוזק תפוקה מינימלי (379 MPa / 55,000 psi) אך ל-K55 חוזק מתיחה מינימלי גבוה יותר - 655 MPa (95,000 psi) לעומת 517 MPa של J55 (75,000 psi). אף אחד מהם אינו דורש טיפול בחום ואף אינו מדורג חמוץ. ההבדל המעשי העיקרי הוא שחוזק המתיחה הגבוה יותר של K55 הופך אותו לדרג הסטנדרטי עבור צימודים המשמשים עם צינור J55 - הצימוד הוא תמיד הרכיב החזק יותר במיתר J55/K55. K55 זמין גם בצורה מרותכת, בעוד J55 יכול להיות חלק או מרותך.
לשני תתי הסוגים של N80 יש אותן דרישות תפוקה (552–758 MPa / 80,000–110,000 psi) ומתיחה (689 MPa / 100,000 psi), אך שונים בטיפול בחום. N80-1 מנורמל או בגימור חם - זול יותר וזמין יותר. N80Q מרווה ומחוסם, מייצר מבנה מיקרו אחיד יותר עם קשיחות טובה יותר. N80Q מצוין כאשר המהנדס רוצה עקביות קשיות הדוקה יותר או עמידות משופרת בפני פגיעות. גם לא מדורג חמוץ. לפרטים מלאים: N80-1 לעומת N80Q - מדריך מפרט מלא →
דרגות ה-API 5CT מדורגות שירות חמוץ הן L80 (סוגים 1, 9Cr ו-13Cr), C90 ו-T95. הטריגר לשירות חמוץ הוא H₂S לחץ חלקי ≥ 0.05 psia (0.34 kPa) לכל NACE MR0175/ISO 15156. דרגות אלו חייבות להיות מרויות ומחוסמות וחייבות לעמוד במגבלות הקשיות המקסימליות - 23 HRC עבור L80 ו-25.4 HRC עבור C50. H40, J55, K55, N80, P110 ו-Q125 אינם מאושרים עבור סביבות H₂S מעל סף זה.
P110 (תפוקה מינימלית 758 MPa / 110,000 psi) מצוין כאשר עומק הבאר ולחץ היווצרות מייצרים עומסי קריסה או התפרצות העולים על מה ש-N80 או L80 יכולים לשאת בגורמי תכנון מקובלים. זה מתרחש בדרך כלל בבארות עמוקות יותר מכ-3,000-4,000 מ', תלוי בשיפוע הלחץ בהיווצרות. P110 אינו מדורג חמוץ - אם H₂S קיים מעל 0.05 psia, T95 הוא נתיב השדרוג הנכון. למידע נוסף: מדריך עיצוב P110 לעומת L80 לעומת T95 →
קידומת האותיות בכינוי API 5CT מקודדת את הקטגוריה ודרישות הטיפול בחום של הכיתה. N (N80) = טיפול חום מנורמל או בלתי מוגבל, טווח תפוקה רחב יותר. L (L80) = דרגת טווח תפוקה מוגבלת עם מגבלת קשיות חובה, מה שמכשיר אותו לשירות חמוץ. P (P110) = דרגת חוזק גבוה, Q&T חובה, ללא תקרת קשיות. T (T95) = טווח תשואה מוגבל בחוזק גבוה יותר, מדורג חמוץ, Q&T חובה. C (C90) = טווח תשואה מוגבל דרגת חמוץ בינונית. Q (N80Q) = תת-סוג מרווה ומחוסם. המספר תמיד מציין תשואה מינימלית ב-ksi.
T95 הוא דרגת שירות חמוץ API 5CT עם תפוקה מינימלית של 655 MPa (95,000 psi) וקשיות מקסימלית של 25.4 HRC. זהו המפרט הסטנדרטי עבור בארות שצריכות יותר חוזק ממה ש-L80 יכול לספק (מינימום 80,000 psi) אך עדיין יש להן H₂S מעל סף NACE MR0175. T95 הוא חלק בלבד, שאלות ותשובות חובה, ודורש בדיקות SSC ו-HIC לתיעוד שירות חמוץ. הוא נושא פרמיית עלות משמעותית מעל L80. להחלטה בין L80 ל-T95: מטריצת החלטות שירות חמוצה L80 לעומת T95 →
ZC Steel Pipe מייצרת ומייצאת מעטפת וצינורות OCTG ל-API 5CT בכל הדרגות - H40, J55, K55, N80, L80, T95, P110 ו-Q125 - בצורות ללא תפרים ו-ERW. אנו מחזיקים בפטנטים עצמאיים על עיצובי חיבור פרימיום עבור יישומי שירות אטומים לגז וחמצמצים. זמינות בדיקת צד שלישי (SGS, BV, TÜV), עקיבות מלאה של MTR וחבילות תיעוד שירות חמוץ. השלים פרויקטים באפריקה, המזרח התיכון ודרום אמריקה.
מנדי. w@zcsteelpipe.com
WhatsApp: +86-139-1579-1813