Виробничі труби: посібник із вибору розмірів, марок і технічних характеристик

Експлуатаційні труби  - це сталева колона, яка проходить всередині обсадної труби, по якій нафта, газ і конденсат надходять на поверхню. Це продукт OCTG (Oil Country Tubular Goods), виготовлений відповідно до  API 5CT , із зовнішнім діаметром від 1,050' до 4-1/2', з 2-3/8', 2-7/8' і 3-1/2', що охоплює переважну більшість видобувних свердловин. Оскільки труби є складовими рідинами, які фактично контактують при температурі та тиску течії, їх сорт і вибір з'єднання залежить від як через корозійне середовище, так і через механічне навантаження — саме тут трапляється більшість помилок закупівлі.

ZC Steel Pipe (ZHENCHENG Steel Co., Ltd.) — китайський виробник OCTG на замовлення, який постачає виробничі труби для повного діапазону марок API 5CT — від колон J55 і N80 для кислих марок до L80, C90, T95 і L80-13Cr / Super 13Cr CO₂ — з NU, EU і газонепроникними преміум-класами. з'єднання. У цьому посібнику наведено таблиці розмірів, властивості сорту та логіку вибору, яка потрібна інженерам і групам закупівель, щоб правильно вказати труби з першого разу.

ЗМІСТ

1. Що таке виробничі труби?

2. Виробничі труби проти обсадних труб проти лінійних труб

3. Розміри, вага та розміри труб API 5CT

4. Сорти та механічні властивості труб

5. Трубні з'єднання: NU, EU, IJ & Premium

6. Вибір трубок обслуговування Sour & CO₂

7. Як визначити експлуатаційні труби (контрольний список PO)

8. Часті запитання

1. Що таке виробничі труби?

Експлуатаційна труба – це внутрішня колона труб, яку можна витягти, у закінченій свердловині. Після того, як обсадна колона зацементована на місці, НКТ запускають всередину експлуатаційної обсадної труби та спускають на пакер, ізолюючи видобуті рідини від кільця обсадної труби. Пластові рідини рухаються вгору по стовбуру труб до гирла свердловини, тому труби повинні підтримувати повний пластовий тиск і бути стійкими до будь-яких корозійних речовин (H₂S, CO₂, хлориди), які переносить рідина.

ВИЗНАЧЕННЯ — ВИРОБНИЧА НКТ (API 5CT) НКТ — це OCTG, який проходить всередині обсадної труби для транспортування видобутих або закачуваних рідин. API 5CT поширюється на труби з зовнішнім діаметром від 1,050' до 4-1/2' у класах від H40 до Q125. На відміну від обсадної труби, труби призначені для вилучення та повторного запуску, тому герметизація з’єднань і цілісність підживлення є першочерговими критеріями проектування, а не запізнілими думками.

Оскільки трубки можна замінити, оператори розглядають їх як витратний матеріал, який можна витягнути, перевірити та повторно запустити кілька разів протягом терміну експлуатації. Це змінює пріоритети закупівель: стійкість до задирання з’єднання, герметичність після багаторазового підживлення та допуск на корозію мають більше значення для труб, ніж для обсадної колони, яку зацементували один раз і про неї забули.

2. Виробничі труби проти обсадних труб проти лінійних труб

Усі три – це сталеві труби, але вони служать різним завданням і дотримуються різних стандартів. Якщо їх переплутати в замовленні на купівлю, це призведе до неправильної товщини стінки, неправильного з’єднання та відхилення матеріалу під час перевірки.

Більш детальну інформацію про те, де проходить межа трубопроводу/OCTG, див Лінійні труби проти OCTG — ключові відмінності →

3. Розміри, вага та розміри труб API 5CT

У таблиці нижче наведено загальні розміри виробничих трубок з API 5CT 11-го видання (таблиця C.19) для найбільш замовлених OD. Вага номінальна; Стовпці NU та EU відображають конфігурації без порушення та зовнішнього порушення. Внутрішній діаметр і стінка стосуються корпусу труби.

Джерело: API 5CT 11-е видання, таблиця C.19. NU = не засмучений, EU = зовнішній розлад. Більш важкі стіни доступні в кожному розмірі; повний стіл за запитом.

Примітка щодо закупівлі — вага — це етикетка, а не єдине значення, яке має значення.  Коли підрахунок вимагає '2-7/8 6,40#', це номінальна вага, прив'язана до певної стіни (тут 5,51 мм). Обидва млини можуть транспортувати труби '6.40#', які дрейфують по-різному, якщо геометрія зсуву відрізняється. Якщо ваше завершення працює з інструментами з щільним зазором, вкажіть необхідний  дрейф  у PO — не припускайте його з номінальної ваги.

Для обсадної колони, всередині якої проходить труба, наш супровідний довідник охоплює кожен зовнішній діаметр: Таблиці розмірів, розмірів і ваги корпусу API 5CT →

4. Сорти та механічні властивості труб

Марки труб API 5CT охоплюють вуглецеві сталі з високоякісною обробкою через кислі марки з контрольованою твердістю та марки хрому CO₂. У таблиці наведено мінімальну та максимальну задану текучість, мінімальну міцність на розтяг і контрольну межу твердості, якщо вона застосовна.

Джерело: api-5ct-spec.json (11-е видання API 5CT). Обмеження HRC застосовуються до марок з контрольованою твердістю. Значення врожайності вказані мінімально/максимально.

Інженерна думка — Дерево рішень для НКТ.  Почніть із середовища, а не з глибини. (1) Будь-який вологий H₂S → кислий клас контрольованої твердості: L80-1, C90 або T95. (2) Високий вміст CO₂ без H₂S → родина 13Cr (L80-13Cr / Super 13Cr). (3) Солодкий, глибокий, високого тиску → P110 для міцності. (4) Неглибокий, низький тиск → J55 або N80. Розмір міцності настає  після  фіксації металургії рідиною.

Контекст по класах у всьому діапазоні OCTG див Які бувають марки труб OCTG →  і Як вибрати матеріал OCTG →

5. Трубні з’єднання: NU, EU, IJ & Premium

З’єднання – це місце, де найчастіше трапляються несправності труб і більшість суперечок щодо закупівель. API 5CT визначає три сімейства трубних з’єднань із різьбовою муфтою, і ринок додає власну різьбу преміум-класу.

NU (не засмучений)

Позначення:  NU / NUE

Кінець труби:  постійна стінка

Міцність суглобів:  ~ Знижена порівняно з тілом

Найкраще підходить для:  неглибоких струн із низьким навантаженням

ЄС (зовнішнє порушення)

Позначення:  EU / EUE

Кінець труби:  кована осадка

Міцність з'єднання:  ~ Ефективна труба-тіло

Найкраще для:  глибших свердловин з високим напругою

IJ (цілісне з'єднання)

Позначення:  IJ

Кінець труби:  шпилька та коробка на корпусі

Зчеплення:  немає (врівень)

Найкраще для:  Slimhole / зазор

Преміум / Газонепроникний

Позначення:  Запатентований

Ущільнення:  метал-метал

Газонепроникний:  так

Найкраще підходить для:  Кислого / HPHT / газу

EUE є робочою конячкою для більшості виробничих струн, оскільки зовнішнє пошкодження відновлює міцність з’єднання поблизу тіла труби. NUE дешевший і легший, але знижує ефективність розтягування. Там, де потрібна газонепроникність або герметичність, різьблення API недостатньо — з’єднання метал-метал преміум-класу є правильним рішенням.

Критичний інженерний момент — потоки API BTC/EUE не є газонепроникними.  Стандартні різьбові та муфтові з’єднання API ущільнюють різьбовий компаунд, а не метал до металу. Для газових свердловин, кислих продуктів або високошвидкісного конденсату різьба API може витікати в місці з’єднання, навіть якщо тіло труби є міцним. Не вказуйте EUE для газонепроникного режиму та припускайте, що це витримає — перейдіть до кваліфікованого з’єднання преміум-класу.

Деталі підключення та економіка вибору розглянуті в Пояснення з’єднань ЄС і НУ →  і Підключення преміум-класу — використання та переваги →

6. Вибір робочих труб для кислих і CO₂

Це найдорожча область, де можна помилитися. Корозійні види у видобутій рідині диктують металургію, і два механізми руйнування — сульфідне розтріскування під напругою від H₂S і CO₂ (солодка) корозія — вимагають  різних  рішень, які легко сплутати.

Критично — L80-13Cr НЕ є кислим службовим класом.  L80-13Cr (і Super 13Cr) є корозійними класами CO₂. Вони стійкі до солодкої атаки CO₂, але  не  відповідають вимогам NACE MR0175 / ISO 15156 для вологого H₂S. Вказівка ​​13Cr у кислий колодязь через те, що 'він стійкий до корозії' є класичною та небезпечною помилкою заміни. Для H₂S кваліфікованими марками є L80-1, C90 і T95 — вуглецеві/низьколеговані сталі контрольованої твердості.

Визначення кислого вмісту відповідає NACE MR0175 / ISO 15156. Завжди підтверджуйте порогові значення парціального тиску порівняно з фактичним аналізом свердловини.

Металургія, чому 13Cr пасивує проти CO₂, але не проходить тест на кислу твердість, пояснюється в Металургія L80-13Cr і Super gap →  і переваги хромованих трубок у 13 переваг хромованих труб →

7. Як визначити експлуатаційні труби (PO контрольний список)

Повна специфікація закупівлі труб усуває двозначність і запобігає відбраковці матеріалу під час перевірки третьою стороною. У замовленні вкажіть кожне з наведеного нижче.

Engineering Insight — обов’язкові речі для трубок PO

• Зовнішній діаметр і номінальна вага:  наприклад, 2-7/8' 6,40# — це фіксує стінку та внутрішній діаметр.

• Клас і тип:  наприклад, L80 Тип 1 (не тільки 'L80') — тип контролює термічну обробку та кваліфікацію.

• З'єднання:  NU / EU / IJ або названа різьба преміум-класу, зі специфікацією моменту затягування.

• Вимоги до дрейфу:  відповідно до API 5B, розмір якого відповідає вашому найбільшому інструменту — труба не має фіксованого дрейфу в 5CT.

• Сервіс:  солодкий/кислий (NACE MR0175)/CO₂ — ініціює додаткове тестування (SSC, карта твердості).

• Діапазон і довжина:  діапазон 2 (R2) є стандартним для труб; підтвердьте, чи потрібен R3.

• Перевірка та сертифікати:  рівень EMI/UT, гідростатичне випробування, EN 10204 3.1/3.2 MTR.

Примітка на полі — 'L80' не є повним класом.  У поганому випадку замовлення 'L80' без суфікса типу 1 запрошує неправильний матеріал. L80-1 – кислий клас NACE; L80-9Cr і L80-13Cr є марками CO₂, які мають діапазон текучості 'L80', але не є взаємозамінними для H₂S. Завжди пишіть повне позначення типу на табличці та замовлення на замовлення.

ZC виготовляє на замовлення, тож нестандартні комбінації стін, довжини та високоякісних з’єднань можна порівняти безпосередньо з вашим проектом завершення, а не нав’язувати в стандартних розмірах. Переглянути повністю Асортимент продукції для обсадних і трубних труб →  або, для термічних/тонких колон, наш ГНКТ →

8. Часті запитання

Що таке труби для виробництва нафти та газу?

Експлуатаційна труба — це внутрішня сталева колона, яка проходить всередині обсадної труби, через яку нафта або газ витікають на поверхню. Це продукт OCTG, виготовлений за API 5CT із зовнішнім діаметром від 1,050' до 4-1/2', причому 2-3/8', 2-7/8' і 3-1/2' є найпоширенішими розмірами виробництва.

Яка різниця між трубами та обсадними трубами?

Обсадна труба - це конструктивна колона, зацементована в стовбур свердловини для підтримки отвору; насосно-компресорна труба – це витягувана колона меншого діаметру, яка проходить всередині експлуатаційної колони для транспортування видобутих рідин. Обидва відповідають стандарту API 5CT, але максимальний зовнішній діаметр труб становить 4-1/2', а обсадна труба — від 4-1/2' до 20' і більше.

Яка різниця між трубами EUE та NUE?

NUE (без пошкодження, позначається NU) зберігає постійну стінку корпусу труби та різьби безпосередньо в муфті, створюючи тонше з’єднання з меншою ефективністю на розтяг. EUE (зовнішня висадка, позначена як EU) формує більш товсту висадку на кожному кінці труби перед нарізанням різьби, відновлюючи міцність біля корпусу труби в місці з’єднання. ЄС є кращим для глибших струн і вищих навантажень.

Які сорти труб придатні для роботи з кислотами (H2S)?

Класи API 5CT L80, тип 1, C90 і T95 кваліфіковані для використання в кислих умовах відповідно до NACE MR0175 / ISO 15156 через їх контрольовану твердість. L80-13Cr є класом корозії тільки CO₂ і не є класом NACE для кислих умов експлуатації, тоді як N80 і P110 є класами загального використання, не призначеними для впливу вологого H₂S.

Яких розмірів бувають виробничі труби?

Загальні зовнішні діаметри виробничих труб API 5CT становлять 2-3/8' (60,32 мм), 2-7/8' (73,02 мм), 3-1/2' (88,9 мм), 4' (101,6 мм) і 4-1/2' (114,3 мм). Номінальна вага коливається від приблизно 4,0 фунтів/фут до 2-3/8' і більше до 26,1 фунт/фут на важких стінах 4-1/2'.

Чи має експлуатаційна труба дрейфовий діаметр?

НКТ не має жодного фіксованого дрейфу в API 5CT, як це робить обсадна труба. Діаметр труби вказано в замовленні на купівлю відповідно до API 5B і відповідає найбільшому інструменту або колоні насоса, яку повинен пройти оператор. Завжди підтверджуйте необхідний дрейф перед замовленням.

Виробнича труба зі сталевих труб ZC

ZHENCHENG Steel Co., Ltd. (ZC Steel Pipe) виробляє на замовлення виробничі труби API 5CT у повному діапазоні марок — J55, N80, L80 (кислий тип 1 і 13Cr CO₂), C90, T95 і P110 — з NU, EU, IJ і газонепроникними з’єднаннями преміум-класу. Проекти, виконані в Африці, на Близькому Сході та в Південній Америці, з незалежними патентами на преміальні з’єднання та OCTG спеціального класу.

Електронна пошта: Менді. w@zcsteelpipe.com   | WhatsApp: +86-139-1579-1813

→ Запит про ціну

пов'язані: Розміри та вага корпусу API 5CT  · Оцінки OCTG  · Зв'язки з ЄС і НУ  · Трубки 13Cr  · Сторінка продукту обсадних труб