API 5CT L80 — это базовая марка обсадной колонны для эксплуатации в кислых средах — первый шаг вперед по сравнению со стандартными марками углеродистой стали (N80, K55), когда скважина сталкивается с H₂S или требует более жесткого контроля дебита для разрушения или целостности соединения. Его определяющей характеристикой является не только минимальная прочность, но и контролируемый диапазон текучести (552–655 МПа) и обязательный потолок твердости 23 HRC — свойства, которые делают его совместимым с NACE MR0175 / ISO 15156 в средах с умеренным содержанием H₂S и надежно прогнозируемым при проектировании обсадной колонны с высокой степенью обрушения.
ZC Steel Pipe производит и экспортирует обсадные трубы и трубы API 5CT L80 всех трех классов — L80-1, L80-9Cr и L80-13Cr — в PSL1 и PSL2, с полной документацией MTC и сторонней проверкой. Завершая проекты OCTG в Африке, на Ближнем Востоке и в Южной Америке, мы поддерживаем инженеров от выбора марки до окончательной проверки. В этом руководстве описано все необходимое для правильного указания L80.
СОДЕРЖАНИЕ
Что такое API 5CT L80?
Подклассы L80: L80-1, L80-9Cr, L80-13Cr
Химические и механические свойства
L80 против N80 — ключевые различия
PSL1 против PSL2 для L80
Кислое обслуживание: L80 и NACE MR0175.
Соединения и резьба
Приложения Well Environment
Часто задаваемые вопросы
1. Что такое API 5CT L80?
API 5CT L80 — это марка обсадных и насосно-компрессорных труб, определенная в спецификации API 5CT — действующем стандарте для трубной продукции нефтедобывающей отрасли (OCTG). Префикс «L» обозначает контролируемый диапазон текучести (в отличие от марок «N», у которых нет потолка текучести), а «80» указывает минимальный предел текучести 80 000 фунтов на квадратный дюйм.
API 5CT L80 — ИДЕНТИЧНОСТЬ СЕРДЦА Минимальный предел текучести: 552 МПа (80 000 фунтов на квадратный дюйм) · Максимальный предел текучести: 655 МПа (95 000 фунтов на квадратный дюйм) · Минимальный предел прочности: 655 МПа (95 000 фунтов на квадратный дюйм) · Максимальная твердость: 23 HRC (255 HBW) · Термическая обработка: закалка и отпуск (обязательно) · Доступные субклассы: L80-1, L80-9Cr, L80-13Cr · Стандарт: API 5CT / ISO 11960
Три свойства отличают L80 от всех неконтролируемых марок и делают его стандартным выбором для коррозийных или H₂S-содержащих скважин:
Контролируемый максимальный предел текучести (655 МПа): предотвращает образование сверхтвердых микроструктур, которые образуются, когда предел текучести превышает порог NACE, что критически важно для устойчивости к SSC в средах с H₂S.
Обязательный предел твердости (23 HRC): Потолок твердости NACE MR0175 / ISO 15156-2 для труб из углеродистой и низколегированной стали, работающих в кислых средах — L80-1 специально разработан для соответствия требованиям.
Обязательная термическая обработка Q&T: в отличие от N80 (который может быть нормализован или Q&T), L80 требует закалки и отпуска для достижения контролируемой микроструктуры — это не является обязательным и от него нельзя отказаться.
См. также: Каковы марки труб OCTG? → | Общие сведения о марках стали для обсадных и насосно-компрессорных труб →
2. Подклассы L80: L80-1, L80-9Cr, L80-13Cr
L80 — это не отдельный материал — это семейство трех металлургически различных субсортов, которые имеют одинаковые требования к текучести и твердости, но существенно различаются по содержанию сплава, коррозионной стойкости и сфере применения.
L80-1 (углеродистая сталь)
Тип сплава:
Углеродисто-марганцевая сталь.
Содержание Cr:
Нет существенного
Кислый сервис:
Да — умеренный H₂S (NACE)
Устойчивость к CO₂:
Ограниченная — требует ингибирования.
Типичное применение:
скважины с высокосернистым газом, пласты, содержащие H₂S.
Л80-9Кр
Тип сплава:
легированная сталь с содержанием хрома 9%.
Содержание Cr:
8,0–10,0 %.
Кислое обслуживание:
ограничено — проверьте уровень H₂S
Устойчивость к CO₂:
Хорошая — лучше, чем L80-1.
Типичное применение:
среда с умеренным содержанием CO₂, впрыск пара.
Л80-13Кр
Тип сплава:
мартенситная нержавеющая сталь с содержанием хрома 13%.
Содержание Cr:
12,0–14,0 %.
Кислый сервис:
только от сладкого до слегка кислого.
Устойчивость к CO₂:
отличная — пассивная пленочная защита.
Типичное применение:
газоконденсатные скважины с высоким содержанием CO₂.
Примечание. L80-13Cr не является кислым эксплуатационным сортом. Это одна из наиболее распространенных ошибок спецификации при закупках OCTG. Содержание хрома в L80-13Cr (13%) обеспечивает превосходную стойкость к сладкой коррозии (с преобладанием CO₂), но мартенситная микроструктура подвержена сульфидному растрескиванию под напряжением (SSC) при очень низких парциальных давлениях H₂S (обычно >0,05 фунтов на квадратный дюйм / 0,003 МПа). Если в вашей скважине есть какой-либо значимый H₂S, L80-13Cr требует квалификации в соответствии с NACE MR0175 / ISO 15156-3, а стандартный L80-13Cr часто не сработает. Для скважин со значительным содержанием CO₂ и H₂S требуется Super 13Cr (модифицированный химический состав, более низкая твердость) или дуплексная нержавеющая сталь. Видеть:
Металлургия L80-13Cr: состав, пассивность и суперразрыв →
3. Химические и механические свойства.
3.1 Механические свойства (API 5CT)
| Свойство |
L80-1 |
L80-9Cr |
L80-13Cr |
| Минимальный предел текучести |
552 МПа / 80 000 фунтов на квадратный дюйм |
552 МПа / 80 000 фунтов на квадратный дюйм |
552 МПа / 80 000 фунтов на квадратный дюйм |
| Максимальный предел текучести |
655 МПа / 95 000 фунтов на квадратный дюйм |
655 МПа / 95 000 фунтов на квадратный дюйм |
655 МПа / 95 000 фунтов на квадратный дюйм |
| Минимальная прочность на растяжение |
655 МПа / 95 000 фунтов на квадратный дюйм |
655 МПа / 95 000 фунтов на квадратный дюйм |
655 МПа / 95 000 фунтов на квадратный дюйм |
| Максимальная твердость |
23 HRC / 255 HBW |
23 HRC / 255 HBW |
23 HRC / 255 HBW |
| Термическая обработка |
Вопросы и ответы обязательны |
Вопросы и ответы обязательны |
Вопросы и ответы обязательны |
| Минимальное удлинение (2 дюйма GL) |
≥ 0,5% на формулу |
≥ 0,5% на формулу |
≥ 0,5% на формулу |
3.2 Химический состав (API 5CT)
| Элемент |
L80-1 (макс. %) |
L80-9Cr (диапазон %) |
L80-13Cr (диапазон %) |
| Углерод (С) |
0.43 |
0,15 макс. |
0,22 макс. |
| Марганец (Mn) |
1,90 макс. |
0,30–0,60 |
1,00 макс. |
| Хром (Cr) |
— |
8.00–10.00 |
12.00–14.00 |
| Молибден (Мо) |
— |
0,90–1,10 |
— |
| Кремний (Si) |
0,45 макс. |
1,00 макс. |
1,00 макс. |
| Фосфор (Р) |
0,030 макс. |
0,020 макс. |
0,020 макс. |
| Сера (S) |
0,030 макс. |
0,010 макс. |
0,010 макс. |
| Никель (Ni) |
— |
— |
0,50 макс. |
3.3 Стандартные размеры
| Внешний диаметр (дюймы) |
Внешний диаметр (мм) |
Общий диапазон массы (фунты/футы) |
Типичное применение |
| 4½ дюйма |
114.3 |
9.50 – 15.10 |
Эксплуатационные НКТ, обсадная колонна малого диаметра |
| 5 дюймов |
127.0 |
11.50 – 18.00 |
Промежуточная эксплуатационная колонна |
| 5½ дюйма |
139.7 |
14.00 – 23.00 |
Эксплуатационная обсадная колонна, наиболее распространенный размер L80. |
| 7 дюймов |
177.8 |
17.00 – 35.00 |
Промежуточная колонна, эксплуатационная колонна |
| 7⅝' |
193.7 |
24.00 – 45.30 |
Промежуточная оболочка |
| 9⅝' |
244.5 |
32.30 – 58.40 |
Поверхностный и промежуточный кожух |
| 10¾ дюйма |
273.1 |
32.75 – 65.70 |
Обсадная колонна, скважины большого диаметра |
| 13⅜' |
339.7 |
48.00 – 72.00 |
Поверхностный кожух |
4. L80 против N80 — ключевые различия
L80 и N80 являются двумя доминирующими марками OCTG для давления 80 фунтов на квадратный дюйм, и их часто путают или неправильно заменяют друг друга. Понимание различий не является академическим — оно напрямую определяет, является ли заканчивание скважины безопасным и соответствующим требованиям в средах H₂S.
| Свойство |
N80 (Тип 1 или Q) |
L80-1 |
| Минимальный предел текучести |
552 МПа (80 000 фунтов на квадратный дюйм) |
552 МПа (80 000 фунтов на квадратный дюйм) |
| Максимальный предел текучести |
Нет максимума |
655 МПа (95 000 фунтов на квадратный дюйм) |
| Предел твердости |
Не указано |
Макс. 23 HRC (255 HBW) |
| Термическая обработка |
N80-1: нормализованный; N80В: Вопросы и ответы |
Вопросы и ответы обязательны |
| Кислый сервис (H₂S) |
Не подходит |
Подходит (мягкая кислинка, NACE MR0175) |
| Соответствует NACE MR0175 |
Нет |
Да (твердость контролируется) |
| Стоимость против L80 |
Ниже — обычно на 5–10 % дешевле. |
Выше — надбавка за контролируемый процесс |
| Взаимозаменяемый? |
Нет — не взаимозаменяем в кислом сервисе |
Инженерное понимание — ловушка твердости N80Q (закалка и отпуск N80) может достигать значений твердости значительно выше 23 HRC — особенно в зоне сварки труб ERW или толстостенных бесшовных труб, где цикл Q&T менее равномерен. Это именно тот вид отказа, который NACE MR0175 призван предотвратить: зоны жесткой микроструктуры действуют как места инициирования SSC в H₂S. Обязательный предел твердости L80 — это требование к качеству производства, а не просто номер спецификации — он требует, чтобы завод контролировал весь процесс Q&T, чтобы оставаться в пределах диапазона. Видеть:
API 5CT против NACE MR0175: объяснение ловушки твердости →
Полное сравнение: Понимание корпуса N80 и L80: сравнение классов API 5CT →
5. PSL1 против PSL2 для L80
API 5CT определяет два уровня спецификации продукта для L80. Это различие имеет наибольшее значение, когда труба предназначена для эксплуатации в кислых скважинах или скважинах с серьезными последствиями.
| Требование |
L80 PSL1 |
L80 PSL2 |
| неразрушающий контроль тела трубы |
Не обязательно |
Обязательно — полная длина UT или EMI |
| неразрушающий контакт концов труб |
Не обязательно |
Обязательно — UT конечных зон |
| Размерные допуски |
Стандартный |
Более плотный — внешний диаметр, толщина стенки, прямолинейность. |
| Прослеживаемость |
Номер плавки |
Полный нагрев + отслеживание номера трубы |
| Пакет документации |
Стандартный МТС |
Расширенное — все результаты испытаний для каждой трубы |
| Типичное использование |
Сладкие скважины, некритичные заканчивания |
Sour-сервис, HPHT, спецификации IOC |
Примечание по закупкам — в большинстве спецификаций IOC по умолчанию для всех L80 используется PSL2. Крупнейшие международные нефтяные компании (Shell, BP, Total, Saudi Aramco, ADNOC) обычно указывают PSL2 как минимум для всех заказов L80, независимо от среды обслуживания. Надбавка к стоимости скромна — обычно 3–8 %, а дополнительная документация по неразрушающему контролю и отслеживанию значительно упрощает сторонние аудиты, соблюдение нормативных требований и расследование инцидентов. Если вы используете L80 для проекта IOC, предполагайте PSL2, если в спецификации явно не указано иное. Видеть:
Процесс производства обсадных и насосно-компрессорных труб API 5CT PSL1 и PSL2 →
6. Кислое обслуживание: L80 и NACE MR0175.
L80-1 — первая марка API 5CT, специально разработанная для использования в средах, содержащих H₂S. Его соответствие требованиям NACE MR0175 / ISO 15156 основано на обязательном пределе твердости 23 HRC, но связь между L80, NACE и фактической квалификацией эксплуатации в кислых средах более тонкая, чем предполагает спецификация.
6.1 Применение NACE MR0175 к L80
NACE MR0175/ISO 15156-2 определяет приемлемые материалы для оборудования, работающего в кислой среде (влажный H₂S). Для труб из углеродистой и низколегированной стали основным требованием является максимальная твердость 22 HRC (250 HV10) основного металла, сварных швов и ЗТВ. Максимальное значение 23 HRC API 5CT L80-1 немного выше этого значения, что создает вопрос о соответствии, который часто неправильно понимают.
Критический инженерный момент — твердость L80 в сравнении с твердостью NACE MR0175 API 5CT определяет максимальную твердость L80 как 23 HRC. NACE MR0175/ISO 15156-2 определяет твердость 22 HRC для углеродистой стали в кислых условиях. Это не одно и то же число. Решение заключается в том, что NACE MR0175 допускает отдельные показания твердости до 22 HRC, тогда как 23 HRC API 5CT — это максимум производственной партии, измеренный при определенной частоте испытаний. На практике L80-1, произведенный в соответствии с API 5CT, обычно в эксплуатации имеет показатели значительно ниже 22 HRC — но это необходимо проверять на MTR, а не предполагать. Всегда запрашивайте полные данные о твердости на MTC и сверяйте их с требованиями соответствия вашего проекта NACE.
6.2 Дополнительные требования для кислого сервиса L80
Для скважин, где парциальное давление H₂S превышает 0,05 фунтов на квадратный дюйм (0,0003 МПа) — порог NACE для кислой среды — одного L80-1 обычно недостаточно без дополнительной квалификации. Наиболее распространенными дополнительными требованиями, указанными вместе с L80-1 PSL2 для кислой среды, являются:
SR16 (испытание HIC): испытание на водородное растрескивание согласно NACE TM0284 — подтверждает устойчивость стали к внутреннему водородному повреждению во влажном H₂S.
SR2 (испытание на удар): испытание на удар CVN при заданной температуре — подтверждает вязкость разрушения в низкотемпературных кислых средах.
SR13 (измерение твердости): дополнительная частота испытаний на твердость сверх стандартных требований API 5CT.
SR для конкретной компании: многие международные компании добавляют свои собственные дополнительные требования к максимальному пределу текучести, ограничениям CE или конкретному покрытию NDE.
Связанный: L80 Type 1 против N80Q и T95: матрица решений для кислого обслуживания → | Соответствие 13Cr: сравнение API 5CT и NACE MR0175 с ловушкой твердости →
7. Соединения и резьба
Корпус L80 доступен со всеми стандартными типами соединений API 5CT, а также с соединениями премиум-класса. Выбор соединения для скважины L80 в кислых условиях требует дополнительного рассмотрения — соединение часто является самым слабым местом в колонне заканчивания, устойчивой к SSC.
| Тип соединения |
Пригодность для эксплуатации в кислых средах |
Типичный L80 |
Замечания по применению |
| Короткая резьба (STC) |
Ограниченная — низкая эффективность растяжения |
Поверхностный кожух (некритический) |
Не рекомендуется для кислых служебных строк. |
| Длинная резьба (LTC) |
Умеренный |
Промежуточная оболочка |
Лучшее уплотнение, чем STC; все еще ограничен в HPHT |
| Контрфорсная нить (BTC) |
Хорошо подходит для большинства кислых применений. |
Эксплуатационная колонна в кислых скважинах |
Более высокая эффективность растяжения, чем у STC/LTC; широко используется с L80 |
| Премиум-соединение |
Лучшее — уплотнение металл-металл. |
HPHT, глубокие кислые скважины, требования газонепроницаемости |
Требуется для газонепроницаемости; значительно более высокая стоимость |
Для L80-13Cr, работающего с CO₂, выбор соединения особенно важен — стандартная резьба API может подвергаться ускоренной коррозии в основании резьбы в средах с высоким содержанием CO₂, поэтому настоятельно рекомендуется использовать уплотнительные соединения премиум-класса «металл-металл».
Связанный: Понимание корпуса контрфорсной резьбы (BTC) → | Типы соединений обсадных и насосно-компрессорных труб → | Премиум-соединения против стандартных BTC: когда инвестиции того стоят? →
8. Заявки компании Well Environment
| условия эксплуатации скважины |
Рекомендованные |
Основные требования к грунту L80. |
Примечания |
| Умеренный кислый газ (H₂S < 0,05 фунтов на квадратный дюйм на ртутный столбик) |
Л80-1 ПСЛ2 |
Макс. 23 HRC, соответствие NACE MR0175 |
Стандартный Л80-1; проверить твердость на MTR |
| Умеренно кислый газ (H₂S 0,05–1,5 фунтов на квадратный дюйм на ртутный столбик) |
Л80-1 ПСЛ2 + СР16 |
Тест HIC, предпочтителен более низкий диапазон доходности |
Обязательный тест SR16 HIC; рассмотрите T95 для более глубоких скважин |
| Сернистый газ с высоким содержанием CO₂ (без значительного количества H₂S) |
L80-13Cr PSL1 или PSL2 |
Парциальное давление CO₂, температура |
Только сладкий или очень слегка кислый; отличная устойчивость к CO₂ |
| CO₂ + низкий H₂S (< 0,05 фунтов на кв. дюйм на пик) |
Л80-13Кр ПСЛ2 |
Рекомендуется квалификация NACE |
Пограничный — выполните контрольный список NACE ISO 15156-3; рассмотрите Super 13Cr |
| Впрыск пара / геотермальный |
Л80-9Кр |
Устойчивость к высокотемпературному окислению |
9Cr-1Mo обеспечивает лучшие характеристики при высоких температурах, чем L80-1. |
| Глубоко кислый HPHT |
Т95 или С110 |
Более высокий обвал, более жесткий контроль урожайности |
L80 может оказаться недостаточным для коллапса — оцените T95 или C110. |
Инженерное понимание — когда L80 недостаточно L80 обеспечивает работу с кислотами от легкой до умеренной при нормальной глубине заканчивания. Два сценария обычно вынуждают инженеров выходить за пределы L80: (1) глубокие скважины, где давление разрушения требует более высокого предела текучести, чем может обеспечить максимальный предел текучести L80 в 655 МПа - здесь оцениваются T95 или P110 с соответствующей квалификацией для эксплуатации в кислых средах; (2) работа в тяжелых кислых условиях при парциальном давлении H₂S выше 1,5 фунтов на квадратный дюйм, когда устойчивость L80-1 к SSC недостаточна — здесь требуется труба с футеровкой Super 13Cr или CRA. Видеть:
P110 в сравнении с L80 и T95: ловушки текучести конструкции корпуса и пороги отказа →
Для более широкой схемы выбора марок OCTG: Как выбрать материал OCTG: полное руководство по выбору марки → | Выбор материала: 13Cr против Super 13Cr против ингибированной углеродистой стали →
9. Часто задаваемые вопросы
Что такое обсадная труба API 5CT L80?
API 5CT L80 — это марка обсадных труб и труб с контролируемым пределом текучести с минимальным пределом текучести 552 МПа (80 000 фунтов на квадратный дюйм), максимальным пределом текучести 655 МПа (95 000 фунтов на квадратный дюйм) и обязательным пределом твердости 23 HRC. Он производится в трех подклассах — L80-1 (углеродистая сталь), L80-9Cr (9% хрома) и L80-13Cr (13% хрома) — и является стандартным выбором для скважин с кислым газом и газоконденсатных скважин с высоким содержанием CO₂ во всем мире.
В чем разница между L80 и N80?
Обе марки имеют одинаковый минимальный предел текучести 552 МПа, но L80 имеет контролируемый максимальный предел текучести 655 МПа и обязательный предел твердости 23 HRC. N80 не имеет потолка текучести и предела твердости. Эти различия делают L80 подходящим для работы с умеренным H₂S (NACE MR0175), тогда как N80 предназначен только для малосернистых (некислых) скважин. Эти два сорта не являются взаимозаменяемыми при эксплуатации в кислых средах.
Подходит ли L80 для кислого сервиса?
L80-1 подходит для работы в умеренно кислой среде, где присутствует парциальное давление H₂S и требуется соответствие NACE MR0175/ISO 15156. Предел твердости 23 HRC соответствует порогу NACE для труб из углеродистой стали. Для эксплуатации в умеренно кислой среде с парциальным давлением H₂S выше 0,05 фунтов на квадратный дюйм к спецификации L80-1 PSL2 следует добавить дополнительные требования, такие как SR16 (испытание HIC). L80-13Cr не относится к кислой среде и его нельзя использовать в скважинах со значительным содержанием H₂S.
Для чего используется кожух L80-13Cr?
L80-13Cr (мартенситная нержавеющая сталь с 13% хрома) — стандартная марка для скважин с высоким парциальным давлением CO₂ и сладкими или очень слабокислыми условиями. Пассивная пленка из оксида хрома обеспечивает превосходную стойкость к сладкой (CO₂) коррозии в газоконденсатных и CO₂-нагнетательных скважинах. Его нельзя использовать в скважинах с парциальным давлением H₂S выше примерно 0,05 фунтов на квадратный дюйм без специальной квалификации NACE ISO 15156-3 — стандарт L80-13Cr обычно не проходит испытание SSC выше этого порога.
Каковы различия PSL1 и PSL2 для L80?
PSL2 добавляет обязательный неразрушающий контроль тела и концов трубы по всей длине (UT или EMI), более жесткие допуски на размеры и расширенную документацию по отслеживаемости. В PSL1 отсутствуют эти обязательные требования к проверке. Большинство спецификаций крупных нефтяных компаний требуют PSL2 для всех L80, независимо от эксплуатационной классификации. Для скважин с кислой средой всегда рекомендуется PSL2.
Можно ли использовать L80 и N80 взаимозаменяемо?
Нет. Они не являются взаимозаменяемыми в скважинах с кислой средой — замена L80 на N80 в среде H₂S устраняет контроль твердости, который требуется для соответствия требованиям NACE MR0175. Замена N80 на L80 в сладком колодце технически допустима, но требует ненужных затрат. Всегда указывайте правильную категорию эксплуатации скважины и подтверждайте ее в заказе на поставку.
Источник API 5CT L80 Обсадная труба от стальной трубы ZC
ZC Steel Pipe производит и экспортирует обсадные трубы и трубы API 5CT L80 всех трех подклассов — L80-1, L80-9Cr и L80-13Cr — в PSL1 и PSL2. Мы поставляем проекты OCTG в Африке, на Ближнем Востоке и в Южной Америке с полной документацией MTC, сторонней проверкой и технической поддержкой при выборе марки и соединений.
Доступен с соединениями BTC, LTC, STC и премиум-класса, включая газонепроницаемое соединение премиум-класса ZC-2. Нестандартные размеры и дополнительные требования (SR16, SR2, SR13) изготавливаются по индивидуальному заказу.
Мэнди. w@zcsteelpipe.com
WhatsApp: +86-139-1579-1813
→ Запросить цену
