Čelična zaštitna cijev strukturna je okosnica svake naftne i plinske bušotine. Provodi se u uzastopnim nizovima od površine do ciljane dubine, oblaže izbušenu bušotinu, izolira geološke formacije, kontrolira pritiske u bušotini i osigurava zabrtvljeni vod potreban za sigurnu proizvodnju. Bez toga, integritet bušotine - i cijeli program završetka - je nemoguć.
Ova tehnička referenca pokriva sve Specifikacija zaštitne cijevi API 5CT : klasifikacija razreda i mehanička svojstva, OD veličine i rasponi debljine stijenke, težina po stopi, standardne i vrhunske opcije spajanja i kriteriji odabira koji određuju koji je stupanj prikladan za dano okruženje bušotine. ZC Steel Pipe proizvodi API 5CT kućište u stupnjevima N80, L80, P110, C110 i Q125, s neovisnim patentima u vrhunskim spojevima i izvoznim iskustvom diljem Bliskog istoka, Afrike i Južne Amerike.
SADRŽAJ
Što je čelična zaštitna cijev?
Struktura kućišta
Specifikacije razreda API 5CT
Standardne OD veličine i debljine stijenki
Težina kućišta po stopi
Vrste povezivanja
Kućište od kromirane legure za korozivna okruženja
Vodič za odabir razreda
FAQ
1. Što je čelična zaštitna cijev?
Čelična zaštitna cijev je bešavna ili ERW čelična cijev velikog promjera, debele stijenke koja je cementirana na mjestu unutar izbušene bušotine. Nakon što je svaki dio bušotine izbušen, kolona zaštitne cijevi spušta se na dno te sekcije i cement se upumpava u prsten između vanjskog promjera zaštitne cijevi i stijenke formacije. Cement se stvrdnjava kako bi stvorio hidrauličku brtvu, trajno učvršćujući kućište na mjestu i izolirajući formacije iza njega.
API 5CT — SPECIFIKACIJA ZA KUĆIŠTE I CIJEVI Specifikacija API 5CT je vodeći standard za kućišta i cijevi koji se koriste u izgradnji naftnih i plinskih bušotina. Pokriva stupnjeve materijala, kemijski sastav, mehanička svojstva (granica razvlačenja, vlačna čvrstoća, granice tvrdoće), tolerancije dimenzija, specifikacije oblika navoja i zahtjeve ispitivanja. API 5CT međunarodno je priznata osnova za nabavu kućišta i zahtijeva ga većina nacionalnih regulatornih tijela i standarda operativnih tvrtki.
Zaštitno kućište služi četiri primarne inženjerske funkcije: potpora bušotine (sprječavanje urušavanja nestabilnih formacija), zonska izolacija (brtvljenje slatkovodnih vodonosnika, zona izgubljene cirkulacije i neproduktivnih formacija od produktivnog intervala), zadržavanje tlaka (obezbeđivanje tlačne posude kroz koju se proizvodne tekućine dovode na površinu) i potpora dovršetku (služi kao sidro za perforacijske pištolje, pakere, nosače cijevi i oprema za ušće bušotine). Pogledajte ponudu ZC-a spojnice kućišta.
2. Arhitektura niza kućišta
Tipična bušotina koristi više zaštitnih nizova, od kojih je svaki zacementiran unutar prethodnog, stvarajući teleskopsku strukturu od površine do ukupne dubine. Svaki niz je dizajniran za specifične uvjete tlaka, formacije i opterećenja na tom dubinskom intervalu.
Kućište vodiča
Tipični vanjski promjer:
18-5/8 – 20 inča
Dubina:
50–300 ft
Namjena:
Podupirač površinske rupe, vraća tekućinu za bušenje
Tipična ocjena:
K55, J55
Površinsko kućište
Tipični vanjski promjer:
13-3/8 – 16 inča
Dubina:
500–4000 ft
Namjena:
Zaštita slatkih voda, podrška BOP-u
Tipična ocjena:
K55, J55, N80
Srednje kućište
Tipični vanjski promjer:
9-5/8 – 10-3/4 inča
Dubina:
3.000–12.000 ft
Namjena:
Izolacija nadtlaka, kontrola gubitka cirkulacije
Tipična ocjena:
N80, L80, P110
Proizvodno kućište
Tipični vanjski promjer:
4-1/2 – 7 inča
Dubina:
TD (ukupna dubina)
Namjena:
Završni vod, izolacija rezervoara
Tipična ocjena:
L80, P110, Q125, C110
Bilješka s terena — Dizajn programa za zatvaranje zaštitne cijevi Program za zatvaranje zaštitne cijevi postavlja se tijekom planiranja bušotine na temelju pornog tlaka i profila gradijenta loma bušotine. Broj potrebnih nizova zaštitne cijevi određen je brojem potrebnih tlačnih barijera — obično jedan niz po velikom prijelazu formacije. Duboke visokotlačne bušotine u Meksičkom zaljevu ili na Bliskom istoku mogu zahtijevati pet ili šest žica; jednostavan plitki bunar u Africi može trebati samo dva ili tri. To izravno utječe na potrebnu tonažu kućišta i trebalo bi se jasno utvrditi u bilo kojoj raspravi o nabavi prije dimenzioniranja OD i stupnja cijevi.
3. Specifikacije razreda API 5CT
API 5CT organizira razrede kućišta u četiri razine specifikacije proizvoda (PSL-1 i PSL-2) i definira mehaničke i kemijske zahtjeve za svaki razred. Ocjene koje su najrelevantnije za međufazne i proizvodne zaštitne cijevi — primjene gdje je odabir razine tehnički kritičan — detaljno su navedene u nastavku. Također pogledajte naše namjenske vodiče na API 5CT N80 kućište i T95 zaštitna cijev.
| Ocjena |
min. Iskorištenje (psi) |
Max. Iskorištenje (psi) |
Min. Vlačna čvrstoća (psi) |
Max. Tvrdoća (HRC) |
Sour Service |
PSL |
| N80 Tip 1 |
80.000 |
110.000 |
100.000 |
— |
Ne |
1 i 2 |
| N80Q |
80.000 |
110.000 |
100.000 |
— |
Ne |
1 i 2 |
| L80 |
80.000 |
95.000 |
95.000 |
23 |
Da (SSC) |
1 i 2 |
| L80-9Cr |
80.000 |
95.000 |
95.000 |
23 |
Da + CO₂ |
1 i 2 |
| L80-13Cr |
80.000 |
95.000 |
95.000 |
23 |
Ograničeni H₂S |
1 i 2 |
| C90 |
90.000 |
105.000 |
100.000 |
25.4 |
Da (SSC) |
1 i 2 |
| C95 |
95.000 |
110.000 |
105.000 |
— |
Ne |
samo 1 |
| T95 |
95.000 |
110.000 |
105.000 |
25.4 |
Da (SSC) |
1 i 2 |
| P110 |
110.000 |
140.000 |
125.000 |
— |
Ne |
1 i 2 |
| C110 |
110.000 |
130.000 |
120.000 |
30 |
Da (SSC) |
1 i 2 |
| Q125 |
125.000 |
150.000 |
135.000 |
— |
Ne |
samo 1 |
Kritična inženjerska točka — P110 nije kvalificiran za kiselost P110 je najčešće korišteni proizvodni stupanj zaštitne cijevi na globalnoj razini, ali nema ograničenja tvrdoće i nije kvalificiran za kiselu upotrebu (izloženost H₂S) prema NACE MR0175 / ISO 15156. U bušotinama gdje proizvedene tekućine sadrže H₂S, P110 predstavlja rizik od sulfidnih pukotina (SSC). Ispravne alternative za kiselu upotrebu pri razini iskorištenja od 110 ksi su C110 (kontrolirana tvrdoća) ili Q125 se također ne preporučuje za kiselu upotrebu. Potvrdite parcijalni tlak H₂S sa svojim inženjerom ležišta prije odabira P110 za bilo koju bušotinu koja sadrži kisele zone.
4. Standardne OD veličine i debljine stijenki
Kućište API 5CT pokriva širok raspon vanjskih promjera od 4-1/2 inča do 20 inča. Svaki OD dostupan je u višestrukim debljinama stjenke, proizvodeći različite klase nominalne težine. Odabir debljine stijenke potaknut je otpornošću na kolaps (vanjski tlak tijekom cementiranja), otpornošću na pucanje (unutarnji tlak od tekućina iz bušotine) i vlačnim opterećenjem (težina konopca ispod nosača).
| Nominalni OD (in) |
OD Tolerancija |
Raspon debljine stijenke (in) |
Tipična upotreba niza |
Referentni promjer promjera |
| 4-1/2 |
±0,75% |
0,205 – 0,337 |
Proizvodnja |
3,965 – 3,813 in (ovisi o masi) |
| 5 |
±0,75% |
0,220 – 0,362 |
Proizvodnja |
4,560 – 4,276 in |
| 5-1/2 |
±0,75% |
0,244 – 0,415 |
Proizvodnja / Intermediate |
5.012 – 4.670 in |
| 7 |
±0,75% |
0,272 – 0,540 |
Proizvodnja / Intermediate |
6,456 – 5,920 in |
| 7-5/8 |
±0,75% |
0,300 – 0,595 |
Srednji |
7,025 – 6,435 in |
| 8-5/8 |
±0,75% |
0,304 – 0,595 |
Srednji |
8,017 – 7,435 in |
| 9-5/8 |
±0,75% |
0,312 – 0,608 |
Srednji / površinski |
9,001 – 8,409 in |
| 10-3/4 |
±0,75% |
0,350 – 0,797 |
Srednji / površinski |
10.050 – 9.156 in |
| 13-3/8 |
±0,75% |
0,380 – 0,514 |
Površinski |
12.615 – 12.347 in |
| 16 |
±0,75% |
0,438 – 0,656 |
Površina / Vodič |
15.124 – 14.688 in |
| 18-5/8 |
±0,75% |
0.500 |
Dirigent |
17.625 in |
| 20 |
±0,75% |
0,500 – 0,635 |
Dirigent |
19.000 in |
5. Težina kućišta po stopi
Težina kućišta izražena je u funtama po stopi (lb/ft) i primarni je parametar specifikacije — pojavljuje se u oznaci kućišta uz OD i stupanj (npr. '5-1/2 inča, 20 lb/ft, P110'). Težina po stopi određuje ocjenu kolapsa i pucanja, raspoloživi promjer povlačenja i ukupnu težinu niza (kritično za izračun opterećenja ušća bušotine i nosača).
| Nominalni OD (in) |
Nazivna težina (lb/ft) |
Debljina stijenke (in) |
ID (in) |
Promjer zanošenja (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 |
Inženjerski uvid — Odabir težine i ocjena kolapsa Teže zidno kućište ima veću otpornost na kolaps, ali smanjuje promjer zanošenja (minimalni ID kroz koji alat mora proći). U proizvodnoj zaštitnoj cijevi, odabir preteške klase težine može ograničiti kasnije alate za dovršenje - osobito u bušotinama koje koriste opremu za dovršenje velikog promjera ili gdje se predviđa buduće ponovno dovršavanje s premosnim čepom. Promjer zanošenja mora se provjeriti u odnosu na najveći alat za koji se očekuje da će proći kroz tu žicu prije finaliziranja debljine stijenke.
6. Vrste veza
Navojni spoj je najslabija karika u bilo kojoj zategnutoj koloni zaštitne cijevi. Odabir priključka utječe na nepropusnost plina, kapacitet zakretnog momenta, vijek trajanja i brzinu rada. U komercijalnoj uporabi postoje tri razine spojeva kućišta.
Standardne API veze
| Spoj |
Kratica |
Oblik |
navoja Mehanizam za brtvljenje |
Tipična upotreba |
Nepropusno za plin? |
| Kućište s kratkim okruglim navojem |
STC |
Okrugli (suženi) |
Spoj za navoje + dope |
Površina / kućište vodiča |
Ne |
| Kućište s dugim okruglim navojem |
LTC |
Okrugli (suženi) |
Spoj za navoje + dope |
Površinsko / srednje kućište |
Ne |
| Kućište potpornog navoja |
BTC |
Potpornjak (četvrtasto rame) |
Smjesa niti |
Srednje / proizvodno kućište |
Samo nepropusno za tekućinu |
Premium veze
Vrhunski priključci su ne-API vlasnički dizajni koji nude superiorne performanse u odnosu na standardne API niti u jednom ili više od: plinonepropusnosti, kapaciteta zakretnog momenta, otpornosti na zamor i pouzdanosti nadoknade. Koriste brtve metal-metal (eliminirajući oslanjanje na smjesu za navoje) i obično pozitivni okretni moment nadoknade. Uobičajene primjene uključuju plinske bušotine, HPHT završne radove, zakrivljene bušotine i bušotine s produženim dosegom i bilo koje završne radove gdje je migracija plina kroz vezu neprihvatljiva.
Napomena na terenu — ZC Premium Connections ZC Steel Pipe ima neovisne patente u
vrhunski spojevi za kućište i cijevi . Naš vlasnički premium dizajn priključka omogućuje brtvljenje metal-na-metal s ramenom zakretnog momenta, ispunjavajući zahtjeve za nepropusnost plina za visokotlačne plinske završetke bez oslanjanja na smjesu navoja. Za kupce koji nabavljaju vrhunske priključke od kineske proizvodnje, ZC-ovi patentirani dizajni nude alternativu licenciranim premium spojevima trećih strana kao što su VAM TOP ili TenarisHydril Blue. Za tehničku usporedbu obratite nam se sa specifikacijom izvedbe veze.
7. Kućište od kromirane legure za korozivna okruženja
Tamo gdje tekućine iz bušotine sadrže značajne koncentracije ugljičnog dioksida (CO₂) ili sumporovodika (H₂S), standardne vrste kućišta od ugljičnog čelika brzo korodiraju. Vrste kućišta od kromirane legure unutar okvira API 5CT pružaju poboljšanu otpornost na koroziju kroz dodatke kroma osnovnom kemijskom sastavu čelika.
| Razred |
Cr Sadržaj |
Otpornost na CO₂ |
Otpornost na H2S |
Tipična primjena |
| L80 |
<1% Cr |
ograničeno |
SSC-kvalificiran |
Standardni kiseli servis; slatki CO₂ bunari se ne preporučuju |
| L80-9Cr |
~9% Cr |
Dobro |
SSC-kvalificiran |
CO₂-agresivna okruženja s umjerenim H₂S |
| L80-13Cr |
~13% Cr |
Izvrsno |
Ograničeno (<0,1 psi H₂S pp) |
Slatki izvori s visokim udjelom CO₂; geotermalno proizvodno kućište |
| Super 13Cr (ne-API) |
~13% Cr + Mo/Ni |
Izvrsno |
Umjerena tolerancija na H₂S |
Bušotine s visokim sadržajem CO₂ i niskim H2S; proizvodnja kondenzata |
Kritična inženjerska točka — granice parcijalnog tlaka 13Cr i H₂S L80-13Cr ima izvrsnu otpornost na CO₂, ali je osjetljiv na pucanje od korozije iznad relativno niskih H2S parcijalnih tlakova — obično iznad 0,05–0,1 psi H2S parcijalnog tlaka, ovisno o sadržaju klorida i temperaturi. U bušotinama s koproizvedenim H₂S, čak i pri niskim koncentracijama, potrebna je potpuna inženjerska analiza korozije (prema ISO 15156 dio 3) prije određivanja 13Cr. Određivanje 13Cr kućišta u kiselom okruženju bez ove analize je dokumentirani način kvara.
8. Vodič za odabir ocjena
Sljedeća matrica sažima odabir stupnja prema primarnim inženjerskim kriterijima za proizvodne i srednje primjene zaštitnog kućišta. Odabir vodiča i površinskog kućišta slijedi jednostavniju strukturnu analizu i nije ovdje uključen.
| Faktor odabira |
N80 |
L80 |
C95 / T95 |
P110 |
C110 |
Q125 |
| Slatka usluga (<8000 stopa) |
Preferirano |
Prihvatljiv |
Overspec |
Overspec |
Overspec |
Overspec |
| Slatka usluga (duboka) |
Marginalni |
Marginalni |
Prihvatljiv |
Preferirano |
Preferirano |
Ultra-duboka |
| Kiseli servis (prisutan H₂S) |
Nisam kvalificiran |
Preferirano |
Prihvatljiv |
Nisam kvalificiran |
Preferirano |
Nisam kvalificiran |
| CO₂-agresivno okruženje |
Ne preporučuje se |
S inhibitorom |
S inhibitorom |
S inhibitorom |
S inhibitorom |
Ne preporučuje se |
| HPHT bunari |
Nedovoljno |
Nedovoljno |
Marginalni |
Prihvatljiv |
Prihvatljiv |
Preferirano |
| Potrebna plinonepropusnost |
Premium konek. |
Premium konek. |
Premium konek. |
Premium konek. |
Premium konek. |
Premium konek. |
| Troškovna osjetljivost |
Najniža |
Niska |
Umjereno |
Umjereno |
viši |
Najviša |
9. Često postavljana pitanja
Za što se koristi čelična zaštitna cijev?
Čelična zaštitna cijev oblaže izbušenu bušotinu u naftnim i plinskim bušotinama. Nakon što je svaka sekcija izbušena, kolona zaštitne cijevi se spušta na dno te sekcije i cementira na mjestu. Sprječava kolaps bušotine, izolira zone slatke vode od ugljikovodika, kontrolira pritiske formacije i osigurava strukturni vod za proizvodne cijevi i opremu za završetak koja slijedi. Svaka bušotina koristi više zaštitnih nizova opadajućeg promjera od površine do ukupne dubine.
Koji su glavni API 5CT stupnjevi kućišta?
Primarni API 5CT razredi za srednje i proizvodno kućište su N80 (Tipovi 1 i Q), L80 (standardne i kromirane varijante), C90, T95, P110, C110 i Q125. Za površinsko kućište i vodič, obično se koriste K55 i J55. Odabir stupnja ovisi o dubini bušotine, zahtjevima za tlakom kolapsa i pucanja, vlačnom opterećenju i prisutnosti kiselih uvjeta (H₂S).
Koja je razlika između L80 i N80 kućišta?
I L80 i N80 imaju minimalnu granicu razvlačenja od 80.000 psi, ali se značajno razlikuju u kontroli tvrdoće i kvalifikaciji za kiselu upotrebu. L80 ima maksimalnu granicu tvrdoće od 23 HRC i kvalificiran je za kiselu upotrebu prema NACE MR0175 / ISO 15156. N80 nema ograničenja tvrdoće i ne preporučuje se tamo gdje je prisutan H₂S. L80 je također dostupan u varijantama od legure kroma (L80-9Cr, L80-13Cr) za CO₂-korozivna okruženja. Za slatke usluge, N80 je obično ekonomičniji izbor; za kiselu uslugu, L80 je zadani odabir na razini prinosa od 80 ksi.
Koje su OD veličine dostupne za cijevi od čeličnog kućišta?
Kućište API 5CT dostupno je od 4-1/2 inča do 20 inča OD. Proizvodno kućište je obično 4-1/2, 5, 5-1/2 ili 7 inča. Srednje kućište je od 7-5/8 do 10-3/4 inča. Površinsko kućište je obično 13-3/8 ili 16 inča, a kućište vodiča je 18-5/8 ili 20 inča. Opcije debljine stijenke unutar svakog OD-a proizvode različite klase težine, svaka s različitim ocjenama kolapsa, pucanja i vlačne čvrstoće.
Koje se vrste spojeva koriste na cijevima od čeličnog kućišta?
Standardne API veze uključuju kratki okrugli navoj (STC), dugi okrugli navoj (LTC) i potporni navoj (BTC). Oni su prikladni za tekućinu, ali nisu nepropusni za plin. Za plinske bušotine i HPHT aplikacije potrebni su vrhunski spojevi s brtvama metal-metal. Vrhunski priključci — uključujući ZC-ove patentirane vlastite dizajne — pružaju potpunu nepropusnost za plin kroz metalnu brtvu umjesto da se oslanjaju na smjesu navoja i nude veći kapacitet zakretnog momenta za usmjerene primjene.
Zatražite specifikacije i cijene čeličnih cijevi
ZC Steel Pipe proizvodi čelične cijevi za kućište API 5CT u stupnjevima N80, L80, L80-13Cr, P110, C110 i Q125 u cijelom rasponu OD. Posjedujemo neovisne patente za vrhunske spojeve i opskrbu kućišta za naftne i plinske projekte diljem Bliskog istoka, Afrike i Južne Amerike.
Navedite svoje zahtjeve programa kućišta — stupanj, OD, razred težine, vrstu spoja, količinu i odredište isporuke — i naš tehnički tim će odgovoriti s punim listom specifikacija i konkurentnom ponudom.
Mandy. w@zcsteelpipe.com | WhatsApp: +86-139-1579-1813
→ Zatražite ponudu
