API 5CT N80 je na svetu najpogosteje uporabljen razred srednje trdnosti ohišja — praktična hrbtenica svetovne gradnje naftnih vrtin. Z najmanjšo mejo tečenja 552 MPa (80.000 psi) je N80 nad osnovnimi razredi K55/J55 in pod L80, ki je kvalificiran za uporabo v kislih vodah, in visoko trdnostjo P110, ki pokriva široko sredino programov vrtin na kopnem in plitvih morjih, kjer veljajo ugodni pogoji storitve in je pomembna stroškovna učinkovitost.
ZC Steel Pipe izdeluje ohišje API 5CT N80 tako v podrazredih N80-1 kot N80Q, v vseh standardnih velikostih od 4½' do 20', z API 8-krožnimi, BTC in lastniškimi priključki premium. OCTG dobavljamo naftnim in plinskim operaterjem ter izvajalcem vrtalnih del v Afriki, na Bližnjem vzhodu in v Južni Ameriki. Ta priročnik zajema vse, kar je potrebno za pravilno določitev, nabavo in izbiro N80.
VSEBINA
Kaj je API 5CT N80?
N80-1 proti N80Q — kritična razlika
Kemična sestava
Mehanske lastnosti
Standardne mere in teže
Vrste povezav
N80 proti K55, L80 in P110 — Izbira razreda
Omejitve storitve Sour
Zahteve za pregled in testiranje
pogosta vprašanja
1. Kaj je API 5CT N80?
STANDARDNA DEFINICIJA — API 5CT N80 API 5CT (Specifikacija za ohišja in cevi) je objavil Ameriški inštitut za nafto in ureja cevasto blago iz naftnih držav (OCTG) za gradnjo naftnih in plinskih vrtin. N80 je razred ohišja skupine 2 v okviru API 5CT, opredeljen z najmanjšo mejo tečenja 552 MPa (80.000 psi) in največjim izkoristkom 758 MPa (110.000 psi). 'N' označuje družino kakovosti in '80' se nanaša na najmanjši izkoristek v tisočih psi. N80 se proizvaja v dveh podvrstah toplotne obdelave: N80-1 in N80Q.
N80 je bil zgodovinsko eden prvih razredov ohišja srednje trdnosti, ki je dosegel široko globalno sprejetje. Ostaja privzeta kakovost za vmesno in proizvodno ohišje v sladkih (ne kislih) vrtinah na zmerni globini – običajno od 1.500 do 4.000 metrov – kjer zasnova vrtine ne zahteva strožjega nadzora trdote L80 ali večje odpornosti proti zrušitvi P110.
N80 se uporablja tako kot ohišje (poteka v obročastem prostoru med izvrtano luknjo in nizom cevi za vrtino) in občasno kot proizvodno cev za večje zaključke vrtin. Ista oznaka razreda pokriva obe aplikaciji pod API 5CT.
2. N80-1 proti N80Q – kritična razlika
Najpomembnejša odločitev glede specifikacije pri naročanju N80 je podrazred — N80-1 ali N80Q. Oba izpolnjujeta enako minimalno zahtevo glede izkoristka, vendar sta proizvedena z bistveno različnimi toplotnimi obdelavami z resničnimi posledicami za mehansko obnašanje med uporabo.
N80-1
Toplotna obdelava:
normalizirana (N) ali normalizirana + kaljena (NT)
Mikrostruktura:
feritno-perlitna
Najmanjši izkoristek:
552 MPa (80.000 psi)
Največji izkoristek:
758 MPa (110.000 psi)
Meja trdote:
Ni določena v API 5CT
Žilavost:
Ni določeno — CVN ni zahtevan
Stroški:
nižji — manj energetsko intenziven postopek
Najboljše za:
plitve do zmerne sladke vrtine, cenovno občutljive programe
N80Q
Toplotna obdelava:
Kaljeno in kaljeno (Q+T)
Mikrostruktura:
kaljeni martenzit
Najmanjši izkoristek:
552 MPa (80.000 psi)
Največji izkoristek:
758 MPa (110.000 psi)
Meja trdote:
Ni določena v API 5CT
Trdnost:
boljša in bolj dosledna skozi steno
Stroški:
Višji — premija za proces Q+T
Najboljše za:
globlje vrtine, večje obremenitve zrušitve, potrebna je boljša žilavost
Inženirski vpogled – ko je N80Q vreden premije. Praktični primer za določitev N80Q namesto N80-1 se zmanjša na tri scenarije: (1) globlje vrtine, kjer so obremenitve zrušitve in razpoke višje in so bolj pomembne dosledne mehanske lastnosti skozi steno cevi; (2) hladnejša delovna okolja, kjer je nizkotemperaturna žilavost zaskrbljujoča — kaljeni martenzit N80Q je sam po sebi trši od ferit-perlita N80-1; (3) ko specifikacija projekta izrecno zahteva toplotno obdelavo Q+T, ki jo nekatere specifikacije podjetja IOC predpisujejo za vsa vmesna ohišja, ne glede na kakovost. Če je vaš vodnjak enostaven, na kopnem, sladek in nižji od 2500 metrov, je N80-1 običajno prava ekonomska izbira. Če se kateri koli od teh pogojev spremeni, ponovno razmislite.
3. Kemijska sestava
API 5CT ne predpisuje fiksne kemije za N80 — namesto tega določa največje omejitve po elementih. Znotraj teh omejitev mlini oblikujejo lastne kemije za doseganje zahtevanih mehanskih lastnosti z določeno toplotno obdelavo. Sledijo najvišje kemijske omejitve API 5CT za N80:
| Element |
N80-1 Max (%) |
N80Q Max (%) |
Opomba |
| Ogljik (C) |
0.43 |
0.43 |
Višji C spodbuja kaljivost |
| Mangan (Mn) |
1.90 |
1.90 |
Izboljša moč in kaljivost |
| molibden (Mo) |
0.25 |
0.25 |
Izboljša globoko kaljivost težkih sten |
| Krom (Cr) |
0.50 |
0.50 |
Izboljša kaljivost in odpornost proti koroziji |
| Nikelj (Ni) |
0.25 |
0.25 |
Izboljša žilavost pri nizkih temperaturah |
| Baker (Cu) |
0.35 |
0.35 |
Preostali element — omejen na nadzor |
| fosfor (P) |
0.030 |
0.030 |
Tveganje krhkosti – nizko |
| Žveplo (S) |
0.030 |
0.030 |
Vključki MnS — nižja je boljša za žilavost |
Obvestilo o javnem naročilu – kemija ni dovolj za preverjanje, ali imata lahko podvrsti N80-1 in N80Q enako kemično sestavo – podvrsta je v celoti določena s toplotno obdelavo, ne s kemijo. Pri preverjanju dokumentov MTC vedno izrecno preverite stolpec toplotne obdelave. Certifikat, ki navaja kemijo N80, vendar ne določa toplotne obdelave Q+T, je privzeto N80-1, ne glede na to, kaj piše v naročilu. To je pogost vir napak pri dobavi pri pridobivanju N80Q iz virov na sekundarnem trgu ali drugih virov.
4. Mehanske lastnosti
| Lastnost |
N80-1 |
N80Q |
Enota |
| Najmanjša meja tečenja |
552 |
552 |
MPa (80.000 psi) |
| Največja meja tečenja |
758 |
758 |
MPa (110.000 psi) |
| Najmanjša natezna trdnost |
689 |
689 |
MPa (100.000 psi) |
| Najmanjši raztezek |
Oglejte si tabelo API 5CT |
Oglejte si tabelo API 5CT |
% (formula glede na WT in kakovost) |
| Trdota — maks |
Ni določeno |
Ni določeno |
HRC / HBW |
| CVN žilavost |
Ni potrebno |
Ni potrebno |
J |
| Toplotna obdelava |
N ali NT |
Q+T |
— |
5. Standardne mere in teže
Ohišje API 5CT N80 je na voljo v vseh standardnih velikostih ohišij. Naslednja tabela prikazuje najpogosteje naročene velikosti s standardnimi utežmi. Debelina stene se poveča s težo na čevelj za enako OD.
| OD (palci) |
Običajne teže (lb/ft) |
Razpon debeline stene (mm) |
Premer odmika (palci) |
Tipična uporaba |
| 4½' |
9.5 – 15.1 |
5.21 – 8.56 |
3.965 – 3.701 |
Proizvodno ohišje, obloge |
| 5' |
11.5 – 20.8 |
5.59 – 9.19 |
4.408 – 4.044 |
Proizvodno ohišje |
| 5½' |
14.0 – 26.8 |
5.69 – 10.54 |
4.892 – 4.276 |
Proizvodno ohišje |
| 7' |
17,0 – 38,0 |
6.43 – 13.06 |
6.331 – 5.595 |
Vmesno in proizvodno ohišje |
| 7⅝' |
24,0 – 45,3 |
7.62 – 13.84 |
6.875 – 6.184 |
Vmesno ohišje |
| 9⅝' |
32.3 – 61.1 |
8.94 – 16.13 |
8.835 – 8.097 |
Vmesno ohišje |
| 10¾' |
32,75 – 65,7 |
7.09 – 13.72 |
10.192 – 9.456 |
Površinsko in vmesno ohišje |
| 13⅜' |
48,0 – 85,0 |
8.38 – 13.56 |
12.565 – 12.093 |
Površinsko ohišje |
| 16' |
65,0 – 109,0 |
9.53 – 16.13 |
15.124 – 14.124 |
Površinsko ohišje, vodnik |
| 20' |
94,0 – 133,0 |
11.13 – 16.13 |
19.124 – 18.124 |
Ohišje vodnika |
6. Vrste povezav
Ohišje N80 je izdelano s telesom cevi po API 5CT in z navojem s tipom priključka, določenim ob naročilu. API 5CT opredeljuje tri standardne vrste povezav in N80 je združljiv z vsemi vrhunskimi oblikami povezav, ki jih uporablja mlin ali licenčni obrat za rezanje navojev.
| Povezava |
Abbr. |
Oblika navoja |
Vrsta tesnila |
Učinkovitost |
Tipična uporaba |
| Spojka s kratkim navojem |
STC |
API 8-okrogli stožčasti |
Odvisno od spojine |
~60% spoja |
Površinsko ohišje, nizkotlačne aplikacije |
| Dolga navojna spojka |
LTC |
API 8-okrogli stožčasti |
Odvisno od spojine |
~70% spoja |
Vmesno ohišje, zmeren tlak |
| Oporna navojna spojka |
BTC |
Opornik (ploska obremenitev, stožčasti vbod) |
Odvisno od spojine |
~95% telo cevi |
Višji udor/polet, globlje vrtine |
| Premium povezava |
Različne |
Lastniški |
Kovina na kovino |
100 % telo cevi ali višje |
Plinske vrtine, HPHT, usmerjene, kritične storitve |
Opomba o javnem naročilu – BTC v primerjavi z LTC za vmesno ohišje N80 Za 9⅝' in 13⅜' vmesno ohišje N80 v kopenskih vrtinah zmerne globine je BTC standardna izbira povezave — zagotavlja učinkovitost napetosti v bližini telesa cevi in boljšo odpornost proti zrušitvi kot LTC ob skromni višji ceni. LTC je občasno določen za površinsko ohišje, kjer so obremenitve majhne in pritisk na stroške visok. Nikoli ne uporabljajte STC za vmesno ali proizvodno ohišje, kjer obstaja kakršna koli pomembna obremenitev porušitve ali zrušitve – njegovo tesnilo, odvisno od spojine, ni primerno za tlačno izolacijo čez cement. To je osnovno, a pogosto zanemarjeno pravilo pri programih stroškovno usmerjenih naprav.
7. N80 proti K55, L80 in P110 — Izbira razreda
| Lastnost |
K55 / J55 |
N80-1 |
N80Q |
L80 |
P110 |
| Najmanjši izkoristek (MPa) |
379 |
552 |
552 |
552 |
758 |
| Največji izkoristek (MPa) |
552 |
758 |
758 |
655 |
965 |
| Toplotna obdelava |
Nič ni potrebno |
N ali NT |
Q+T |
Q+T |
Q+T |
| Trdota maks |
Noben |
Noben |
Noben |
23 HRC |
Noben |
| Sour service (NACE) |
št |
št |
št |
Da — kvalificirano |
št |
| skupina API |
1 |
2 |
2 |
2 |
3 |
| Tipičen razpon globine |
<1.500 m |
1.500–3.500 m |
1.500–4.000 m |
1.500–4.000 m |
3.000–6.000+ m |
| Relativni stroški |
Najnižja |
Nizka |
Zmerno |
Zmerno–visoko |
Najvišje |
Inženirski vpogled — N80 proti L80: enaka trdnost, zelo različne aplikacije N80 in L80 pogosto zamenjujejo, ker imata enake zahteve glede meje tečenja. Praktična razlika je nadzor trdote in kvalifikacija uporabe v kislem okolju – L80 ima obvezno najvišjo trdoto 23 HRC v API 5CT, zaradi česar je v kombinaciji s skladnostjo z NACE MR0175 pravi razred za vrtine, ki vsebujejo H₂S. N80 nima zgornje meje trdote, kar pomeni, da lahko nekatera segrevanja presežejo mejo NACE in ne uspejo v kislem okolju. Za sladke vrtine je N80-1 bolj ekonomična izbira. Za vsako vrtino s potrjenim ali možnim H₂S navedite L80 – ne poskušajte kvalificirati N80 za kislo delovanje brez podatkov neodvisnega preskusa.
Sorodno: Zaščitna cev API 5CT L80 — stopnje, specifikacije in kisla uporaba → | Zaščitna cev API 5CT P110 — specifikacije in dobavitelj →
8. Omejitve storitve Sour
N80 po NACE MR0175 / ISO 15156 ni kakovostna kakovost za uporabo v kislem okolju. Razlog je preprost: API 5CT ne nalaga najvišje omejitve trdote za N80, NACE MR0175 pa omejuje cevi iz ogljikovega in nizkolegiranega jekla v uporabi s H₂S na največ 22 HRC. Nekatere vročine N80 – zlasti N80-1 z višjo vsebnostjo ogljika in nepopolno normalizacijo – lahko povzročijo območja, ki presegajo to mejo, kar povzroči dovzetnost za sulfidne napetostne razpoke (SSC).
Kritična inženirska točka – ne zamenjajte N80 za L80 pri uporabi H₂S. Skušnjava, da bi zamenjali N80 za L80 v kisli delovni vrtini na podlagi enakovredne meje tečenja, je dobro dokumentirana inženirska napaka. L80 je posebej zasnovan za uporabo v kislem okolju – njegova omejitev trdote 23 HRC, obvezna toplotna obdelava Q+T in obveznost mlina, da potrdi skladnost z NACE MR0175, so pravilne specifikacije. N80 nima nobenega od teh kontrolnikov. Celo N80Q kljub toplotni obdelavi Q+T nima zgornje meje trdote in dokumentacijske sledi NACE, ki je potrebna za certificiranje za kisle storitve. Če parcialni tlak H₂S presega 0,0003 MPa (0,05 psi) – prag NACE – navedite L80, ne N80.
9. Zahteve za inšpekcijo in testiranje
| Preizkus / pregled |
N80-1 |
N80Q |
Frekvenca |
| Natezni preskus |
Obvezno |
Obvezno |
Na toploto in na lot |
| Test trdote |
Ni obvezno |
Ni obvezno |
— |
| Preskus sploščenja |
Obvezno |
Obvezno |
Na cev |
| Hidrostatični preskus |
Obvezno |
Obvezno |
Na cev |
| NDE (UT/EM) |
Izbirno, razen če je določeno |
Izbirno, razen če je določeno |
Po potrebi na cev |
| Test drsenja |
Obvezno |
Obvezno |
Na cev |
| CVN preskus udarca |
Ni potrebno |
Ni potrebno |
— |
| MTC (EN 10204 3.1) |
Standardno |
Standardno |
Na toploto |
Opomba o javnem naročilu — Kdaj navesti dodatne NDE za N80 API 5CT naredi NDE neobvezen za N80, razen če kupec tega ne navede v naročilu. Za plitvo površinsko zapiranje v vrtinah z majhnim tveganjem je to sprejemljivo. Za proizvodno ohišje v vrtinah nad 3000 metri ali v kateri koli vrtini s povišanimi zahtevami po zrušitvi ali razpoku navedite 100 % UT telesa cevi in EM pregled območja zvara (za ERW) kot dodatne zahteve v naročilnici. Stroški dodatnega NDE na nizu ohišja so zanemarljivi v primerjavi s stroški okvare ohišja na globini. Inšpekcija tretjih oseb v tovarni (SGS, Bureau Veritas, TÜV) je standardna praksa za večja naročila OCTG, ki izvirajo iz kitajskih tovarn.
10. Pogosto zastavljena vprašanja
Kaj je API 5CT N80 ohišje cevi?
API 5CT N80 je razred ohišja srednje trdnega naftnega cevastega blaga (OCTG) z minimalno mejo tečenja 552 MPa (80.000 psi) in največjim izkoristkom 758 MPa (110.000 psi). Proizvaja se v dveh podvrstah – N80-1 (normalizirano ali normalizirano in popuščeno) in N80Q (kaljeno in popuščeno) – in se uporablja za vmesno in proizvodno ohišje v sladkih (nekislih) kopenskih in plitvih naftnih in plinskih vrtinah na morju na globinah običajno med 1500 in 4000 metri.
Kakšna je razlika med N80-1 in N80Q?
N80-1 je toplotno obdelan z normalizacijo ali normalizacijo in temperiranjem, pri čemer nastane feritno-perlitna mikrostruktura po nižji ceni. N80Q je kaljen in popuščen, pri čemer nastane kaljena martenzitna mikrostruktura z boljšo in doslednejšo žilavostjo skozi steno cevi. Obe podvrsti imata enake zahteve glede meje tečenja. N80Q je prednosten za globlje vrtine, večje mehanske obremenitve in hladnejše okolje; N80-1 je ekonomična privzeta vrednost za standardne sladke vrtine na kopnem.
Ali se lahko ohišje N80 uporablja v vodnjakih za vzdrževanje kislih plinov?
Ne — N80 ni primeren za kislo uporabo brez dodatne kvalifikacije, za katero API 5CT ne zahteva mlinov. NACE MR0175 omejuje cevi iz ogljikovega jekla v uporabi s H₂S na največjo trdoto 22 HRC. N80 v standardu nima zgornje meje trdote in nekatere segrevanja lahko presežejo to mejo. Za vrtine s katero koli vsebnostjo H₂S nad pragom NACE (parcialni tlak 0,0003 MPa) navedite L80 — ekvivalent, ki je primeren za uporabo v kislih pogojih, pri enaki meji tečenja.
Kakšna je razlika med ohišjem N80 in L80?
N80 in L80 imata enako minimalno mejo tečenja (552 MPa / 80.000 psi), vendar se kritično razlikujeta v nadzoru trdote in kvalifikaciji uporabe v kislem okolju. L80 ima največjo trdoto 23 HRC po API 5CT in je vedno kaljen in popuščen, zaradi česar je skladen z NACE MR0175 za kislo uporabo, če je ustrezno certificiran. N80 nima omejitve trdote in ni primeren za uporabo v kislini. Za sladke vrtine je N80-1 bolj ekonomična izbira; za vsako vrtino, ki vsebuje H₂S, je L80 obvezen.
Katere velikosti so na voljo v ohišju API 5CT N80?
Ohišje API 5CT N80 je na voljo v vseh standardnih velikostih ohišja od 4½' do 20' OD. Najpogosteje naročene velikosti so 5½', 7', 9⅝' in 13⅜' za proizvodne, vmesne in površinske aplikacije. Za vsako OD je na voljo več možnosti debeline stene (izraženo kot teža na čevelj), N80 pa je mogoče dobaviti s priključki STC, LTC, BTC ali premium po naročilu.
Kateri priključki so na voljo za ohišje N80?
Ohišje N80 je na voljo z vsemi standardnimi priključki API 5CT — STC (spojka s kratkim navojem), LTC (spojka z dolgim navojem) in BTC (spojka z opornim navojem) — kot tudi z vrhunskimi priključki s tesnili kovina-kovina za plinske vrtine, usmerjene vrtine, aplikacije HPHT in vse storitve, pri katerih zanesljivost tesnjenja navojev API ni zadostna. ZC Steel Pipe ima neodvisne patente za vrhunske oblike povezav in lahko dobavi vrhunsko povezano ohišje N80 po naročilu.
Izvorno ohišje API 5CT N80 iz jeklene cevi ZC
ZC Steel Pipe izdeluje ohišje API 5CT N80-1 in N80Q v vseh standardnih velikostih od 4½' do 20', z možnostmi povezave STC, LTC, BTC in premium. Celotna dokumentacija MTC, pregled tretjih oseb (SGS, Bureau Veritas, TÜV) in dodatni NDE so na voljo na zahtevo. Imamo neodvisne patente v vrhunski tehnologiji povezav in dobavljamo OCTG naftnim in plinskim operaterjem v Afriki, na Bližnjem vzhodu in v Južni Ameriki.
Na voljo so prilagojene kemijske kontrole, dodatno testiranje trdote in dodatne zahteve, specifične za projekt. Najmanjše količine naročila in dobavni roki so navedeni na zahtevo.
mandy. w@zcsteelpipe.com
WhatsApp: +86-139-1579-1813
→ Zahtevajte ponudbo
