Boorpijp is het belangrijkste structurele en vloeistofgeleidende onderdeel van de boorkolom bij roterende booroperaties. Het is vervaardigd volgens API-specificatie 5DP en moet tegelijkertijd koppel overbrengen, axiale belastingen (spanning en compressie) dragen en boorvloeistof onder hoge druk geleiden - vaak in afwijkende of diepe putten waar de belastingen extreem zijn en de gevolgen van falen ernstig zijn.
Deze referentie behandelt de volledige technische specificatie voor API 5DP-boorpijp: klasseclassificaties, standaard buitendiameters en wanddiktes, gewicht per voet, afmetingen van gereedschapsverbindingen, bereiklengtes en de selectiecriteria die bepalend zijn voor beslissingen over kwaliteiten en gewichtsklassen. ZC Steel Pipe produceert boorpijpen volgens API 5DP in alle standaard kwaliteiten en maten, met exportervaring in Afrika, het Midden-Oosten en Zuid-Amerika.
INHOUD
Wat is boorpijp? Definitie en functie
API 5DP-klasseclassificaties
Standaard buitendiameters en wanddiktes
Gewicht boorpijp per voet
Specificaties gereedschapsverbinding
Bereik lengtes
Zwaargewicht boorpijp (HWDP)
Gids voor cijferkeuze
Veelgestelde vragen
1. Wat is boorpijp? Definitie en functie
Boorpijp vormt het hoofdgedeelte van de boorkolom: het roterende samenstel dat de uitrusting aan het oppervlak verbindt met de boorkop op de bodem van de boorput. Elke boorpijpverbinding bestaat uit een buislichaam met opstaande uiteinden (verdikte wanddelen) waaraan gereedschapsverbindingen door wrijving worden gelast. De gereedschapsverbindingen – pin aan het ene uiteinde, doos aan het andere – zorgen voor de schroefdraadverbindingen waarmee de snaar kan worden gemonteerd en gedemonteerd tijdens struikeloperaties.
API 5DP — SPECIFICATIE VOOR BOORPIJP API-specificatie 5DP is de geldende standaard voor boorpijpen die worden gebruikt bij olie- en gasboringen. Het omvat materiaalkwaliteiten, mechanische eigenschappen (vloeisterkte, treksterkte, hardheid), maatvereisten (OD-toleranties, wanddikte, rechtheid van het lichaam) en inspectiecriteria. De norm wordt onderhouden door het American Petroleum Institute en wordt wereldwijd erkend als de basiskwaliteitseis voor de aanschaf van boorpijpen.
Tijdens het boren vervult de boorkolom vier gelijktijdige functies: hij brengt draaimoment over van het oppervlak naar de boor; het draagt de trekbelasting van de gehele reeks die in de boorput hangt; het geleidt boorvloeistof naar beneden door de boorpijpboring om de boor te koelen en het boorafval terug naar de oppervlakte te brengen; en in gerichte putten brengt het de gewicht-op-bit-belastingen over die nodig zijn om een helling op te bouwen. Elk van deze functies stelt specifieke mechanische eisen, en daarom is de keuze van de kwaliteit van cruciaal belang.
Veldnota — Architectuur van boorkolommen Standaard boorpijpen worden niet direct boven de boor gebruikt. De bodemgatmontage (BHA) maakt gebruik van boorkragen en zware boorpijpen (HWDP) als overgangszone om gewicht op de boor te bieden en vermoeidheid op het kritieke overgangspunt te verminderen. Standaard boorpijp zit boven de HWDP. Ingenieurs die boorpijpen specificeren voor een nieuw putprogramma moeten eerst de HWDP-overgangszone dimensioneren voordat ze de hoofdkolom op maat maken.
2. API 5DP-klasseclassificaties
API 5DP definieert vier standaard boorpijpkwaliteiten, elk onderscheiden door minimale vloeigrens, treksterkte en hardheid. Kwaliteitsselectie is de belangrijkste hefboom voor het regelen van de trekcapaciteit, torsiesterkte en weerstand tegen waterstof-geïnduceerde spanningsscheuren (HISC) in zure gebruiksomgevingen.
| Rang |
Min. Opbrengststerkte (psi) |
Max. Opbrengststerkte (psi) |
Min. Treksterkte (psi) |
Max. Hardheid (HRC) |
Typische toepassing |
| E75 |
75.000 |
105.000 |
100.000 |
— |
Ondiepe tot middelgrote putten, lage blootstelling aan H₂S |
| X95 |
95.000 |
125.000 |
105.000 |
— |
Middelgrote putten, gemiddelde koppelvereisten |
| G105 |
105.000 |
135.000 |
115.000 |
— |
Diepe putten, gericht boren met hoog koppel |
| S135 |
135.000 |
165.000 |
145.000 |
— |
Ultradiepe, uitgebreide reikwijdte en HPHT-putten |
Kritiek technisch punt — Beperkingen voor zure service (H₂S) Hoge sterktekwaliteiten (G105 en S135) zijn gevoelig voor sulfidespanningsscheuren (SSC) in omgevingen die waterstofsulfide (H₂S) bevatten. Waar putomstandigheden vereisen dat de zure service wordt nageleefd volgens NACE MR0175 / ISO 15156, is klasse E75 doorgaans de maximaal toegestane kwaliteit. Het specificeren van G105 of S135 in H₂S-houdende putten zonder SSC-gekwalificeerd materiaal is een bekende faalwijze. Controleer altijd of de zure service van toepassing is met uw booringenieur voordat u de kwaliteit specificeert.
Identificatiemarkeringen van klasse
API 5DP vereist dat de boorpijp op het buislichaam wordt gemarkeerd met: de naam of het merkteken van de fabrikant, het API-monogram (indien gelicentieerd), de kwaliteitsaanduiding, het warmte-/partijnummer en de maat (OD × wanddikte). Gereedschapsverbindingen zijn afzonderlijk gemarkeerd met buitendiameter, boring en verbindingstype. Deze markeringen zijn het belangrijkste middel voor identificatie ter plaatse; verifieer ze bij ontvangst voordat u de leiding in het gat laat lopen.
3. Standaard buitendiameters en wanddiktes
API 5DP omvat boorpijpen met nominale buitendiameters van 2-3/8 inch tot en met 6-5/8 inch. Voor elke buitendiameter worden één of meer nominale wanddiktes gespecificeerd, waardoor verschillende gewichtsklassen ontstaan. De onderstaande tabel bevat de meest gebruikte maat- en gewichtscombinaties bij commerciële boorwerkzaamheden.
| Nominale buitendiameter (inch) |
Buitendiametertolerantie |
Nominale wanddikte (inch) |
Gewichtsklasse |
ID (ca., inch) |
Doorsnedeoppervlak (inch²) |
| 2-3/8 |
+0,031 / −0,031 |
0.280 |
Standaard |
1.815 |
1.812 |
| 2-7/8 |
+0,031 / −0,031 |
0.362 |
Standaard |
2.151 |
2.858 |
| 3-1/2 |
+0,031 / −0,031 |
0.368 |
Standaard |
2.764 |
3.621 |
| 4 |
+0,031 / −0,031 |
0.330 |
Standaard |
3.340 |
3.805 |
| 4-1/2 |
+0,031 / −0,031 |
0.337 |
Standaard |
3.826 |
4.407 |
| 5 |
+0,031 / −0,031 |
0.362 |
Standaard |
4.276 |
5.275 |
| 5-1/2 |
+0,031 / −0,031 |
0.415 |
Standaard |
4.670 |
6.630 |
| 5-7/8 |
+0,031 / −0,031 |
0.500 |
Standaard |
4.875 |
8.449 |
| 6-5/8 |
+0,047 / −0,047 |
0.500 |
Standaard |
5.625 |
9.598 |
Engineering Insight - OD-selectie en hydrauliek De OD-selectie van boorpijpen wordt beperkt door zowel het verbuizingsprogramma (de pijp moet door de vorige verbuizingsreeks gaan) als de hydraulica (de ringsnelheid moet voldoende zijn om boorgruis op te tillen). Voor een gegeven boorbuis-ID verbetert een grotere boorpijp-OD de torsie- en trekcapaciteit, maar vermindert de ringvormige speling. De meeste diepwaterprogramma's gebruiken boorpijpen van 5 inch of 5-1/2 inch in de hoofdkolom als balans tussen hydraulische prestaties en mechanische sterkte.
4. Gewicht boorpijp per voet
Het gewicht van de boorpijp wordt uitgedrukt als nominaal gewicht in ponden per voet (lb/ft) en is een kritische input voor berekeningen van de haakbelasting, berekeningen van het drijfvermogen en knikanalyse. Het nominale gewicht omvat het lichaamsgewicht van de buis plus een toeslag voor de opstaande uiteinden en gereedschapsverbindingen, gemiddeld over de verbindingslengte.
| Nominale buitendiameter (inch) |
Nominale wand (inch) |
Nominaal gewicht (lb/ft) |
Gewicht aan normaal uiteinde (lb/ft) |
Ca. Gewrichtslengte (ft) |
Ca. Gezamenlijk gewicht (lb) |
| 2-3/8 |
0.280 |
6.65 |
6.26 |
30 |
~200 |
| 2-7/8 |
0.362 |
10.40 |
9.72 |
30 |
~312 |
| 3-1/2 |
0.368 |
13.30 |
12.31 |
30 |
~399 |
| 4 |
0.330 |
14.00 |
12.93 |
30 |
~420 |
| 4-1/2 |
0.337 |
16.60 |
15.00 |
30 |
~498 |
| 5 |
0.362 |
19.50 |
17.93 |
30 |
~585 |
| 5-1/2 |
0.415 |
24.70 |
22.54 |
30 |
~741 |
| 6-5/8 |
0.500 |
33.93 |
31.03 |
30 |
~ 1.018 |
Aanbestedingsnota — Gewichtsberekening Bij het berekenen van het totale gewicht van de boorkolom voor de beoordeling van de capaciteit van de boorinstallatie, gebruikt u het nominale gewicht (geen gewicht op het gladde uiteinde) voor het buislichaam, en telt u het werkelijke gewicht van de gereedschapsverbinding afzonderlijk op. Het gewicht van de gereedschapsverbinding kan 10-20% van het totale verbindingsgewicht vertegenwoordigen op buizen met een kleinere diameter. Leveranciers die 'aangepast gewicht' opgeven, kunnen de bijdrage van de gereedschapsverbinding anders in rekening brengen - bevestig altijd de basis voordat u deze in uw haaklastmodel laadt.
5. Specificaties gereedschapsverbinding
Gereedschapsverbindingen zijn de verbindingselementen met schroefdraad aan elk uiteinde van een boorpijpverbinding. De pin (buitendraad) bevindt zich aan de onderkant; de doos (binnendraad) bevindt zich aan de bovenkant. Gereedschapsverbindingen worden afzonderlijk vervaardigd uit hooggelegeerd staal (meestal AISI 4145H gemodificeerd) en door wrijving gelast aan de omgezette buisuiteinden. Ze moeten harder en sterker zijn dan het pijplichaam om bestand te zijn tegen de herhaalde samenstellings- en uitbreekcycli die gedurende de levensduur van de pijp worden ervaren.
Gereedschapsverbinding OD en ID
De buitendiameter van de gereedschapsverbinding moet groot genoeg zijn om voldoende torsiesterkte te verschaffen, maar klein genoeg om door de verbuizingskolom te gaan en geen buitensporige beperkingen van de equivalente circulatiedichtheid (ECD) in de ring te creëren. De ID van de gereedschapsverbinding moet voldoende zijn voor de beoogde stroomsnelheden zonder overmatig drukverlies.
| Buitendiameter pijp (inch) |
Typische buitendiameter TJ (inch) |
Typische binnendiameter TJ (inch) |
Algemeen verbindingstype |
Buitendiameter TJ/buitendiameter verhouding |
| 2-3/8 |
3-1/2 |
1-3/8 |
NC26 |
1.47 |
| 2-7/8 |
3-3/4 |
1-3/4 |
NC31 |
1.30 |
| 3-1/2 |
4-3/4 |
2-1/4 |
NC38 |
1.36 |
| 4 |
5-1/4 |
2-9/16 |
NC40 / NC46 |
1.31 |
| 4-1/2 |
6-1/4 |
3 |
NC46 / NC50 |
1.39 |
| 5 |
6-5/8 |
3-1/4 |
NC50 |
1.33 |
| 5-1/2 |
7-1/4 |
3-1/2 |
5-1/2 FH |
1.32 |
| 6-5/8 |
8-1/4 |
4 |
6-5/8 FH |
1.24 |
Gereedschapsverbindingsdraadprofielen
Het dominante draadprofiel voor verbindingen van boorpijpgereedschappen is de API Rotary Schouderverbinding (RSC), met name de serie Genummerde verbindingen (NC). NC-verbindingen worden geïdentificeerd door een tweecijferig getal dat ongeveer gelijk is aan de steekdiameter van de pendraad in tienden van een inch. Full-Hole (FH)-verbindingen worden gebruikt op buizen met een grotere buitendiameter waar een maximale binnendiameter vereist is. Premium niet-API-verbindingen (bijv. Grant Prideco XT, TenarisHydril Blue) bieden een verbeterde koppelcapaciteit voor toepassingen met hoge prestaties, maar vereisen licenties van verbindingsfabrikanten.
6. Bereiklengtes
API definieert drie bereiklengtecategorieën voor boorpijpen. De keuze van het bereik heeft invloed op de uitschakelsnelheid (langere verbindingen = minder verbindingen die gemaakt/gebroken moeten worden), de vereisten voor de stand-backhoogte in de boortoren en de specificaties van de pijphanteringsapparatuur.
Bereik 1 (R1)
Lengte:
18 – 22 voet (5,5 – 6,7 m)
Typisch gebruik:
ondiepe putten, bewerkingen met opgerolde buizen, reparaties
Opmerking:
Zelden gebruikt bij moderne boorboringen
Bereik 2 (R2)
Lengte:
27 – 30 voet (8,2 – 9,1 m)
Typisch gebruik:
Standaard boorboringen op land en op zee
Opmerking:
standaard in de branche; 95%+ van de boorpijpzendingen
Bereik 3 (R3)
Lengte:
38 – 45 voet (11,6 – 13,7 m)
Typisch gebruik:
diepwaterputten, bronnen met groot bereik en ultradiepe bronnen
Opmerking:
Vereist een hoge boortoren en dubbele/driedubbele standaardstellingen
Engineering Insight – Tijdbesparing op bereik 3 Op een put van 6.000 meter met behulp van bereik 2-verbindingen van 9 meter zijn er ongeveer 667 verbindingen die uit het gat kunnen springen. Dezelfde put met Range 3-verbindingen (gemiddeld 12 meter) vereist slechts ~476 verbindingen – een reductie van bijna 30%. Bij 3–5 minuten per verbinding betekent dit een besparing van 3–6 uur per rit. Voor diepwateroperaties waarbij het dagtarief hoger is dan $ 500.000, heeft het gebruik van Range 3 een duidelijke economische rechtvaardiging, ondanks de hogere vereiste hoogte van de boortoren.
7. Zwaargewicht boorpijp (HWDP)
Heavy Weight Drill Pipe (HWDP) beslaat de overgangszone tussen de boorkragen aan de onderkant van de BHA en de standaard boorpijpkolom erboven. Het is visueel vergelijkbaar met de standaard boorpijp, maar heeft een aanzienlijk dikkere wand, een centrale stuik (slijtkussen) in het midden van het buislichaam en gereedschapsverbindingen met een grotere diameter. De primaire functie ervan is het verminderen van vermoeiingsfouten die optreden bij de overgang van het stijve boorkraaggedeelte naar de flexibelere standaard boorpijp.
| Nominale buitendiameter (inch) |
Wanddikte (inch) |
Nominaal gewicht (lb/ft) |
ID (inch) |
Verbindingslengte (ft) |
Ca. Gezamenlijk gewicht (lb) |
| 3-1/2 |
0.615 |
25.3 |
2.25 |
30 |
~759 |
| 4 |
0.670 |
30.0 |
2.56 |
30 |
~900 |
| 4-1/2 |
0.750 |
41.0 |
3.00 |
30 |
~ 1.230 |
| 5 |
0.750 |
49.3 |
3.50 |
30 |
~ 1.479 |
| 5-1/2 |
0.750 |
55.0 |
4.00 |
30 |
~ 1.650 |
Veldnota — HWDP-snaarlengte De vuistregel in de industrie vereist een minimale HWDP-sectie van 30–40 verbindingen (ongeveer 900–1200 ft) boven de boorkragen. In directionele putten met een hoge dogleg-ernst worden langere HWDP-secties gebruikt om de overgangszone te beschermen tegen cyclische buigvermoeidheid. Een te lage HWDP-lengte is een veelvoorkomende oorzaak van vermoeidheidsfouten bij boorkolommen aan de bovenkant van de BHA.
8. Gids voor cijferkeuze
De keuze van de kwaliteit omvat het balanceren van de trekcapaciteit, torsiesterkte, vermoeidheidsweerstand en compatibiliteit met zure toepassingen tegen de kosten. De volgende matrix vat de belangrijkste selectiefactoren samen voor elke API 5DP-klasse.
| Selectiefactor |
E75 |
X95 |
G105 |
S135 |
| Ondiepe putten (<8.000 ft) |
Voorkeur |
Aanvaardbaar |
Overspecificatie |
Overspecificatie |
| Middelgrote putten (8.000–15.000 ft) |
Marginaal |
Voorkeur |
Aanvaardbaar |
Overspecificatie |
| Diepe putten (> 15.000 ft) |
Onvoldoende |
Marginaal |
Voorkeur |
Voorkeur |
| Uitgebreide bereik / ERD-putten |
Onvoldoende |
Marginaal |
Aanvaardbaar |
Voorkeur |
| Zuurservice (H₂S aanwezig) |
Gekwalificeerd |
NACE verifiëren |
Niet aanbevolen |
Niet aanbevolen |
| HPHT-putten |
Onvoldoende |
Onvoldoende |
Marginaal |
Voorkeur |
| Kostengevoeligheid |
Laagste kosten |
Laag-matig |
Gematigd |
Hoogste kosten |
Cruciaal technisch punt — Onderschat niet te weinig wat betreft kostenbesparingen Het selecteren van een lagere kwaliteit om de initiële kosten te verlagen is een van de meest consequente inkoopfouten bij de aanschaf van boorpijpen. Een string van klasse E75 die faalt op diepte in een put van 15.000 voet kost ordes van grootte meer aan visserijactiviteiten, mogelijke zijsporen en boortijd dan het kostenverschil tussen E75 en X95 bij de oorspronkelijke bestelling. Mechanische maatberekeningen door een gekwalificeerde booringenieur moeten altijd voorafgaan aan de keuze van het kwaliteitsniveau op ver voorbij routinematige ondiepe diepten.
9. Veelgestelde vragen
Wat zijn de standaardkwaliteiten van boorpijpen volgens API 5DP?
API 5DP specificeert vier standaard boorpijpkwaliteiten: E75 (minimale opbrengst 75.000 psi), X95 (minimale opbrengst 95.000 psi), G105 (minimale opbrengst 105.000 psi) en S135 (minimale opbrengst 135.000 psi). De keuze van de kwaliteit hangt af van de putdiepte, de richtingscomplexiteit en het vereiste torsie- en trekvermogen. S135 is de hoogste commercieel verkrijgbare standaardkwaliteit en wordt gebruikt voor veeleisende toepassingen met groter bereik en HPHT.
Welke buitendiameters zijn beschikbaar voor API-boorpijpen?
Standaard API 5DP boorpijp-OD-maten variëren van 2-3/8 inch tot 6-5/8 inch. De meest gebruikte maten bij olie- en gasboringen zijn 3-1/2 inch, 4 inch, 4-1/2 inch en 5 inch. Grotere maten zoals 5-1/2 inch en 5-7/8 inch zijn gespecificeerd voor toepassingen met hoog debiet of hoog koppel waarbij een grotere boring vereist is.
Wat is het verschil tussen de lengtes van het boorpijpbereik?
API definieert drie bereiklengtes: bereik 1 (18–22 ft), bereik 2 (27–30 ft) en bereik 3 (38–45 ft). Bereik 2 is de industriestandaard voor de overgrote meerderheid van roterende boorwerkzaamheden. Bereik 3 is gespecificeerd voor diepwater- en ultradiepe putten waar minder verbindingen per reis de niet-productieve boorinstallatietijd aanzienlijk verminderen.
Welke wanddikteclassificaties bestaan er voor boorpijpen?
Standaard boorpijpen gebruiken nominale wanddiktes variërend van 0,280 inch (2-3/8 OD) tot 0,500 inch (5-7/8 en 6-5/8 OD), afhankelijk van de maat. Heavy Weight Drill Pipe (HWDP) maakt gebruik van aanzienlijk dikkere wanden - doorgaans 0,615 tot 0,750 inch voor hetzelfde buitendiameterbereik - samen met een centraal slijtkussen en grotere gereedschapsverbindingen. HWDP is gespecificeerd voor de overgangszone boven boorkragen om vermoeiingsfouten te verminderen.
Is boorpijp hetzelfde als boorpijp?
Ja — 'boorbuis' en 'boorbuis' worden in de hele industrie door elkaar gebruikt. Beide termen verwijzen naar de holle stalen pijpverbindingen die het hoofdlichaam van de boorkolom vormen bij een roterende booroperatie. De officiële API-standaard heet 'Specificatie voor boorpijp' (API 5DP). De term 'boorpijp' komt vaker voor op niet-Engelstalige markten en in vertaalde aanbestedingsdocumenten.
Vraag boorpijpspecificaties en prijzen aan
ZC Steel Pipe produceert API 5DP-boorpijpen in alle standaardkwaliteiten (E75, X95, G105, S135) en buitendiameters, met bereik 2 en bereik 3 beschikbaar. Als order-to-make-fabrikant gevestigd in Hai'an City, China, bedienen we booraannemers en OCTG-kopers in heel Afrika, het Midden-Oosten en Zuid-Amerika.
Neem contact met ons op met uw putprogrammavereisten – kwaliteit, buitendiameter, wanddikte, bereiklengte, hoeveelheid en leveringsbestemming – en ons technische team zal reageren met specificaties en een concurrerende offerte.
mandy. w@zcsteelpipe.com | Whatsappen: +86-139-1579-1813
→ Vraag een offerte aan
