Jeklena zaščitna cev je strukturna hrbtenica vsake naftne in plinske vrtine. Poteka v zaporednih nizih od površine do ciljne globine, poravna izvrtano vrtino, izolira geološke formacije, nadzoruje tlake v vrtini in zagotavlja zatesnjen vod, potreben za varno proizvodnjo. Brez tega je celovitost vrtine — in celoten program dokončanja — nemogoča.
Ta tehnična referenca pokriva celotno Specifikacija cevi za ohišje API 5CT : klasifikacije razredov in mehanske lastnosti, velikosti OD in razponi debeline sten, teža na čevelj, standardne in vrhunske možnosti povezovanja ter izbirna merila, ki določajo, kateri razred je primeren za dano okolje vrtine. ZC Steel Pipe proizvaja ohišje API 5CT v razredih N80, L80, P110, C110 in Q125, z neodvisnimi patenti v vrhunskih povezavah in izvoznimi izkušnjami po Bližnjem vzhodu, v Afriki in Južni Ameriki.
VSEBINA
Kaj je jeklena zaščitna cev?
Arhitektura niza ohišja
Specifikacije razreda API 5CT
Standardne velikosti OD in debeline sten
Teža ohišja na čevelj
Vrste povezav
Ohišje iz kromirane zlitine za korozivna okolja
Vodnik za izbiro ocene
pogosta vprašanja
1. Kaj je jeklena zaščitna cev?
Jeklena ohišna cev je brezšivna ali ERW jeklena cev velikega premera z debelo steno, ki je cementirana na mestu v izvrtani vrtini. Ko je izvrtan vsak odsek vrtine, se niz ohišja spusti na dno tega odseka in cement se načrpa v obroč med zunanjim premerom ohišja in steno formacije. Cement se strdi, da ustvari hidravlično tesnilo, ki trajno pritrdi ohišje na mestu in izolira tvorbe za njim.
API 5CT — SPECIFIKACIJA ZA OHIŠJE IN CEVI Specifikacija API 5CT je veljavni standard za ogrodja in cevje, ki se uporabljajo pri gradnji naftnih in plinskih vrtin. Zajema razrede materialov, kemično sestavo, mehanske lastnosti (meja tečenja, natezna trdnost, meje trdote), tolerance dimenzij, specifikacije oblike niti in zahteve glede testiranja. API 5CT je mednarodno priznana osnova za nabavo ohišij in ga zahteva večina nacionalnih regulativnih organov in standardov operativnih podjetij.
Ohišje služi štirim primarnim inženirskim funkcijam: podpora vrtini (preprečevanje propada nestabilnih formacij), conska izolacija (zapiranje sladkovodnih vodonosnikov, območij izgubljene cirkulacije in neproduktivnih formacij od proizvodnega intervala), zadrževanje tlaka (zagotavlja tlačno posodo, skozi katero pridejo proizvodne tekočine na površje) in podpora za dokončanje (služi kot sidro za perforacijske pištole, pakerje, obešala za cevi in oprema za vrtino). Oglejte si ponudbo ZC spojke ohišja.
2. Struktura ohišja
Tipična vrtina uporablja več nizov zaščitnih cevi, od katerih je vsak zacementiran znotraj prejšnjega, kar ustvarja teleskopsko strukturo od površine do celotne globine. Vsak niz je zasnovan za posebne pogoje tlaka, formacije in obremenitve, ki se pojavljajo v tem globinskem intervalu.
Ohišje vodnika
Običajni zunanji premer:
18-5/8 – 20 palcev
Globina:
50–300 ft
Namen:
Podpora površinske luknje, vračanje vrtalne tekočine
Tipična ocena:
K55, J55
Površinsko ohišje
Običajni zunanji premer:
13-3/8 – 16 palcev
Globina:
500–4000 ft
Namen:
Zaščita sladke vode, podpora BOP
Tipična ocena:
K55, J55, N80
Vmesno ohišje
Običajni zunanji premer:
9-5/8 – 10-3/4 palca
Globina:
3.000–12.000 ft
Namen:
Izolacija nadtlaka, nadzor izgubljenega obtoka
Tipični razred:
N80, L80, P110
Proizvodno ohišje
Običajni zunanji premer:
4-1/2 – 7 palcev
Globina:
TD (skupna globina)
Namen:
Zaključni vod, izolacija rezervoarja
Tipični razred:
L80, P110, Q125, C110
Opomba na terenu – Načrt programa za zasnovo zaščitnih cevi Program za zasnovo zaščitnih cevi je nastavljen med načrtovanjem vrtine na podlagi pornega tlaka in profila gradienta lomljenja vrtine. Število potrebnih nizov ohišja je določeno s številom potrebnih tlačnih pregrad — običajno en niz na večji prehod formacije. Za globoke visokotlačne vrtine v Mehiškem zalivu ali na Bližnjem vzhodu bo morda potrebnih pet ali šest nizov; preprost plitev vodnjak v Afriki morda potrebuje le dva ali tri. To neposredno vpliva na zahtevano tonažo ohišja in mora biti jasno določeno v kateri koli razpravi o javnem naročilu, preden se določi OD in razred cevi.
3. Specifikacije razreda API 5CT
API 5CT razvršča razrede ohišja v štiri ravni specifikacije izdelka (PSL-1 in PSL-2) in opredeljuje mehanske in kemične zahteve za vsak razred. Stopnje, ki so najpomembnejše za vmesna in proizvodna ohišja – aplikacije, kjer je izbira stopnje tehnično kritična – so podrobno opisane spodaj. Oglejte si tudi naše namenske vodnike na Ohišje API 5CT N80 in T95 ohišje cevi.
| Razred |
Min. Izkoristek (psi) |
Max. Izkoristek (psi) |
Min. Natezna trdnost (psi) |
Max. Trdota (HRC) |
Sour Service |
PSL |
| N80 Tip 1 |
80.000 |
110.000 |
100.000 |
— |
št |
1 in 2 |
| N80Q |
80.000 |
110.000 |
100.000 |
— |
št |
1 in 2 |
| L80 |
80.000 |
95.000 |
95.000 |
23 |
Da (SSC) |
1 in 2 |
| L80-9Cr |
80.000 |
95.000 |
95.000 |
23 |
Da + CO₂ |
1 in 2 |
| L80-13Cr |
80.000 |
95.000 |
95.000 |
23 |
Omejen H₂S |
1 in 2 |
| C90 |
90.000 |
105.000 |
100.000 |
25.4 |
Da (SSC) |
1 in 2 |
| C95 |
95.000 |
110.000 |
105.000 |
— |
št |
samo 1 |
| T95 |
95.000 |
110.000 |
105.000 |
25.4 |
Da (SSC) |
1 in 2 |
| P110 |
110.000 |
140.000 |
125.000 |
— |
št |
1 in 2 |
| C110 |
110.000 |
130.000 |
120.000 |
30 |
Da (SSC) |
1 in 2 |
| Q125 |
125.000 |
150.000 |
135.000 |
— |
št |
samo 1 |
Kritična inženirska točka – P110 ni kvalificiran za kisle P110 je najpogosteje uporabljena stopnja zaščitne cevi pri proizvodnji na svetu, vendar nima omejitev glede trdote in ni kvalificirana za uporabo s kislimi snovmi (izpostavljenost H₂S) v skladu z NACE MR0175 / ISO 15156. V vrtinah, kjer proizvedene tekočine vsebujejo H₂S, je P110 tveganje za sulfidne napetostne razpoke (SSC). Pravilne alternative za kislo uporabo pri ravni izkoristka 110 ksi so C110 (nadzorovana trdota) ali Q125 tudi ni priporočljivo za uporabo s kislo. Potrdite parcialni tlak H₂S pri svojem inženirju rezervoarja, preden izberete P110 za katero koli vrtino, ki vsebuje kisle cone.
4. Standardne velikosti OD in debeline sten
Ohišje API 5CT pokriva širok razpon OD od 4-1/2 do 20 palcev. Vsak OD je na voljo v različnih debelinah sten, kar omogoča različne razrede nominalne teže. Izbira debeline stene je odvisna od odpornosti proti zrušitvi (zunanji tlak med cementiranjem), odpornosti proti porušitvi (notranji tlak tekočin iz vrtine) in natezne obremenitve (teža vrvice pod obešalom).
| Nominalni OD (in) |
OD Toleranca |
Razpon debeline stene (in) |
Tipična vrvica Uporabite |
referenco za premer premera |
| 4-1/2 |
±0,75 % |
0,205 – 0,337 |
Proizvodnja |
3,965 – 3,813 in (odvisno od teže) |
| 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 |
Vmesni |
7,025 – 6,435 in |
| 8-5/8 |
±0,75 % |
0,304 – 0,595 |
Vmesni |
8,017 – 7,435 in |
| 9-5/8 |
±0,75 % |
0,312 – 0,608 |
Vmesni / površinski |
9.001 – 8.409 in |
| 10-3/4 |
±0,75 % |
0,350 – 0,797 |
Vmesni / površinski |
10.050 – 9.156 in |
| 13-3/8 |
±0,75 % |
0,380 – 0,514 |
Površina |
12.615 – 12.347 in |
| 16 |
±0,75 % |
0,438 – 0,656 |
Površina / prevodnik |
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. Teža ohišja na čevelj
Teža ohišja je izražena v funtih na čevelj (lb/ft) in je primarni parameter specifikacije — prikazana je v oznaki ohišja poleg OD in stopnje (npr. '5-1/2 inch, 20 lb/ft, P110'). Teža na čevelj določa stopnje zrušitve in razpoke, razpoložljiv premer zanašanja in skupno težo niza (ključnega pomena za izračune obremenitve glave vrtine in obešala).
| Nazivni OD (in) |
Nazivna teža (lb/ft) |
Debelina stene (in) |
ID (in) |
Premer zanašanja (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 |
Inženirski vpogled – Izbira teže in ocena zrušitve Težje stensko ohišje ima večjo odpornost na zrušitev, vendar zmanjša premer odnašanja (najmanjši ID, skozi katerega mora iti orodje). Izbira pretežkega razreda teže lahko pri proizvodnem ohišju omeji kasnejša orodja za zaključevanje – zlasti v vrtinah, ki uporabljajo opremo za zaključevanje z velikimi izvrtinami, ali kjer se v prihodnosti pričakuje ponovno zaključevanje z mostnim čepom. Premer zanašanja je treba preveriti glede na največje orodje, za katerega se pričakuje, da bo šlo skozi to vrvico, preden se dokončno določi debelina stene.
6. Vrste povezav
Navojna povezava je najšibkejši člen v napetem nizu ohišja. Izbira povezave vpliva na plinotesnost, zmogljivost navora, življenjsko dobo ob utrujenosti in hitrost delovanja. V komercialni uporabi obstajajo trije nivoji povezav ohišja.
Standardne povezave API
| Povezava |
Okrajšava |
Oblika navoja |
Tesnilni mehanizem |
Običajna uporaba |
Neprepustno za plin? |
| Ohišje s kratkimi okroglimi navoji |
STC |
Okrogla (zožena) |
Navojna zmes + dope |
Površina / ohišje prevodnika |
št |
| Ohišje z dolgim okroglim navojem |
LTC |
Okrogla (zožena) |
Navojna zmes + dope |
Površinsko / vmesno ohišje |
št |
| Ohišje z opornim navojem |
BTC |
Opornik (kvadratna rama) |
Navojna zmes |
Vmesno / proizvodno ohišje |
Samo za tekočino |
Premium povezave
Vrhunske povezave so lastniške zasnove brez API-ja, ki ponujajo vrhunsko zmogljivost v primerjavi s standardnimi niti API v enem ali več: plinotesnost, zmogljivost navora, odpornost proti utrujenosti in zanesljivost sestavljanja. Uporabljajo tesnila kovina na kovino (odpravljajo zanašanje na navojno zmes) in običajno pozitivno navorno ramo. Običajne aplikacije vključujejo plinske vrtine, zaključke HPHT, vrtine z odklonom in razširjenim dosegom ter kakršna koli zaključevanja, pri katerih je migracija plina skozi povezavo nesprejemljiva.
Opomba na terenu – ZC Premium Connections ZC Steel Pipe ima neodvisne patente v
prvovrstne povezave za ohišja in cevi . Naša lastniška premijska zasnova priključka zagotavlja tesnjenje kovina na kovino z navornim robom, ki izpolnjuje zahteve glede plinotesnosti za visokotlačne plinske zaključke brez zanašanja na navojno maso. Za kupce, ki nabavljajo vrhunske priključke pri kitajski proizvodnji, ZC-jevi patentirani modeli ponujajo alternativo licenčnim premium priključkom tretjih oseb, kot sta VAM TOP ali TenarisHydril Blue. Za tehnično primerjavo se obrnite na nas s specifikacijo zmogljivosti povezave.
7. Ohišje iz kromirane zlitine za korozivna okolja
Kjer tekočine iz vrtine vsebujejo znatne koncentracije ogljikovega dioksida (CO₂) ali vodikovega sulfida (H₂S), standardni razredi ogljikovega jekla hitro korodirajo. Razredi ohišij iz kromiranih zlitin znotraj okvira API 5CT zagotavljajo izboljšano odpornost proti koroziji z dodatki kroma k osnovni kemiji jekla.
| Stopnja |
vsebnosti Cr |
Odpornost na CO₂ |
Odpornost na H₂S |
Tipična uporaba |
| L80 |
<1 % Cr |
Omejeno |
SSC-kvalificiran |
Standardna kisla postrežba; vodnjaki sladkega CO₂ niso priporočljivi |
| L80-9Cr |
~9 % Cr |
Dobro |
SSC-kvalificiran |
CO₂-agresivna okolja z zmerno H₂S |
| L80-13Cr |
~13% Cr |
Odlično |
Omejeno (<0,1 psi H₂S pp) |
sladki vodnjaki z visoko vsebnostjo CO₂; geotermalno proizvodno ohišje |
| Super 13Cr (brez API-ja) |
~13 % Cr + Mo/Ni |
Odlično |
Zmerna toleranca na H₂S |
Vrtine z visoko vsebnostjo CO₂ in nizkim H₂S; proizvodnja kondenzata |
Kritična inženirska točka – mejne vrednosti parcialnega tlaka 13Cr in H₂S L80-13Cr ima odlično odpornost na CO₂, vendar je dovzeten za napetostno korozijsko razpokanje nad relativno nizkimi parcialnimi tlaki H₂S – običajno nad 0,05–0,1 psi H₂S parcialnega tlaka, odvisno od vsebnosti klorida in temperature. V vrtinah s soproduciranim H₂S, tudi pri nizkih koncentracijah, je pred določitvijo 13Cr potrebna popolna analiza korozijskega inženiringa (v skladu z ISO 15156, del 3). Določanje ohišja iz 13Cr v kislem okolju brez te analize je dokumentiran način napake.
8. Vodnik za izbiro ocene
Naslednja matrika povzema izbiro stopnje po primarnih inženirskih merilih za uporabo v proizvodnji in vmesnem ohišju. Izbira prevodnika in površinskega ohišja sledi enostavnejši strukturni analizi in ni vključena tukaj.
| Izbirni faktor |
N80 |
L80 |
C95 / T95 |
P110 |
C110 |
Q125 |
| Sladka postrežba (<8000 ft) |
Prednostno |
Sprejemljivo |
Overspec |
Overspec |
Overspec |
Overspec |
| Sladka storitev (globoko) |
Obrobni |
Obrobni |
Sprejemljivo |
Prednostno |
Prednostno |
Ultra-globoko |
| Kisla postrežba (prisoten H₂S) |
Niso kvalificirani |
Prednostno |
Sprejemljivo |
Niso kvalificirani |
Prednostno |
Niso kvalificirani |
| CO₂-agresivno okolje |
Ni priporočljivo |
Z zaviralcem |
Z zaviralcem |
Z zaviralcem |
Z zaviralcem |
Ni priporočljivo |
| HPHT vodnjaki |
Nezadostno |
Nezadostno |
Obrobni |
Sprejemljivo |
Sprejemljivo |
Prednostno |
| Zahtevana plinotesnost |
Premium povezava |
Premium povezava |
Premium povezava |
Premium povezava |
Premium povezava |
Premium povezava |
| Stroškovna občutljivost |
Najnižja |
Nizka |
Zmerno |
Zmerno |
višje |
Najvišje |
9. Pogosto zastavljena vprašanja
Za kaj se uporablja jeklena ohišna cev?
Cevi iz jeklenega ohišja povezujejo izvrtano vrtino v naftnih in plinskih vrtinah. Ko je vsak odsek izvrtan, se niz ohišja spusti na dno tega odseka in zacementira na mestu. Preprečuje zrušitev vrtine, izolira sladkovodne cone od ogljikovodikov, nadzoruje pritiske v formaciji in zagotavlja strukturni vod za proizvodne cevi in opremo za dokončanje, ki sledi. Vsaka vrtina uporablja več nizov zaščitnih cevi z padajočim premerom od površine do celotne globine.
Katere so glavne stopnje ohišja API 5CT?
Primarni razredi API 5CT za vmesna in proizvodna ohišja so N80 (tipa 1 in Q), L80 (standardne in kromirane različice), C90, T95, P110, C110 in Q125. Za površinsko ohišje in vodnik se običajno uporabljata K55 in J55. Izbira razreda je odvisna od globine vrtine, zahtev po tlaku zrušitve in razpoke, natezne obremenitve in ali so prisotni pogoji kislega delovanja (H₂S).
Kakšna je razlika med ohišjem L80 in N80?
Oba, L80 in N80, imata najmanjšo mejo tečenja 80.000 psi, vendar se pomembno razlikujeta v nadzoru trdote in kvalifikaciji uporabe v kislem okolju. L80 ima najvišjo mejo trdote 23 HRC in je kvalificiran za uporabo v kislem okolju po NACE MR0175 / ISO 15156. N80 nima omejitev glede trdote in ni priporočljiv, če je prisoten H₂S. L80 je na voljo tudi v različicah iz kromove zlitine (L80-9Cr, L80-13Cr) za okolja, ki vsebujejo CO₂. Za sladko postrežbo je N80 običajno bolj ekonomična izbira; za kislo postrežbo je L80 privzeta izbira pri ravni donosa 80 ksi.
Kakšne velikosti OD so na voljo za cevi iz jeklenega ohišja?
Ohišje API 5CT je na voljo od 4-1/2 palca do 20 palca OD. Proizvodno ohišje je običajno 4-1/2, 5, 5-1/2 ali 7 palcev. Vmesno ohišje je od 7-5/8 do 10-3/4 palca. Površinsko ohišje je običajno 13-3/8 ali 16 palcev, ohišje prevodnika pa 18-5/8 ali 20 palcev. Možnosti debeline stene znotraj vsake OD proizvajajo različne utežne razrede, od katerih ima vsak različno oceno zrušitve, razpoke in natezne trdnosti.
Katere vrste povezav se uporabljajo na jeklenih ohišjih cevi?
Standardne povezave API vključujejo kratko okroglo nit (STC), dolgo okroglo nit (LTC) in oporno nit (BTC). Ti so primerni za tekoče storitve, vendar niso neprepustni za plin. Za plinske vrtine in aplikacije HPHT so potrebni vrhunski priključki s tesnili kovina-kovina. Vrhunski priključki — vključno z ZC-jevimi patentiranimi zasnovami — zagotavljajo popolno plinotesnost s kovinskim tesnilom, namesto da bi se zanašali na navojno zmes, in ponujajo večjo zmogljivost navora za usmerjene aplikacije.
Zahtevajte specifikacije in cene cevi iz jeklenega ohišja
ZC Steel Pipe izdeluje jeklene cevi z ohišjem API 5CT v razredih N80, L80, L80-13Cr, P110, C110 in Q125 v celotnem obsegu OD. Imamo neodvisne patente za vrhunske priključke in dobavo ohišij za naftne in plinske projekte na Bližnjem vzhodu, v Afriki in Južni Ameriki.
Navedite svoje zahteve programa za ohišje – razred, OD, razred teže, vrsto povezave, količino in destinacijo dostave – in naša tehnična ekipa vam bo odgovorila s popolnim specifikacijskim listom in konkurenčno ponudbo.
mandy. w@zcsteelpipe.com | WhatsApp: +86-139-1579-1813
→ Zahtevajte ponudbo
