OCTG cevise večinoma uporabljajo za vrtanje naftnih in plinskih vrtin ter transport nafte in plina.Vključuje cevi za vrtanje nafte, ohišja za olje in cevi za črpanje nafte.OCTG cevise uporabljajo predvsem za povezovanje svedrov in svedrov ter prenos moči vrtanja.Naftno ohišje se uporablja predvsem za podporo vrtine med vrtanjem in po zaključku, da se zagotovi normalno delovanje celotne naftne vrtine med postopkom vrtanja in po zaključku.Nafta in plin na dnu naftne vrtine se večinoma prenašata na površje s cevjo za črpanje nafte.
Oljna ohišja so rešilna vrv za vzdrževanje delovanja naftnih vrtin.Zaradi različnih geoloških pogojev je napetostno stanje pod zemljo zapleteno, skupni učinki nateznih, kompresijskih, upogibnih in torzijskih napetosti na ohišje pa postavljajo visoke zahteve za kakovost samega ohišja.Ko se samo ohišje iz nekega razloga poškoduje, lahko povzroči zmanjšanje proizvodnje ali celo razgradnjo celotne vrtine.
Glede na trdnost samega jekla lahko ohišje razdelimo na različne jeklene razrede, in sicer J55, K55, N80, L80, C90, T95, P110, Q125, V150 itd. Uporabljeni razred jekla se razlikuje glede na stanje vrtine. in globino.V korozivnih okoljih se zahteva tudi, da je samo ohišje odporno proti koroziji.Na območjih s kompleksnimi geološkimi razmerami je tudi zahtevano, da ima ohišje zaščito proti zrušitvi.
I. osnovno znanje OCTG cevi
1、Specializirani izrazi, povezani z razlago naftnih cevi
API: je okrajšava za American Petroleum Institute.
OCTG: To je okrajšava za Oil Country Tubular Goods, kar pomeni cevi, specifične za nafto, vključno s končnimi ohišji, vrtalnimi cevmi, vrtalnimi obroči, obroči, kratkimi spoji itd.
Oljne cevi: cevi, ki se uporabljajo v naftnih vrtinah za črpanje nafte, plina, vbrizgavanje vode in kislinsko lomljenje.
Ohišje: cev, ki je spuščena s površine zemlje v izvrtano vrtino kot obloga, da se prepreči zrušitev stene vrtine.
Vrtalna cev: Cev, ki se uporablja za vrtanje vrtin.
Vodovodna cev: Cev, ki se uporablja za transport nafte ali plina.
Objemke: Cilindri, ki se uporabljajo za povezavo dveh navojnih cevi z notranjim navojem.
Material spojke: Cev, ki se uporablja za izdelavo spojk.
Navoji API: cevni navoji, določeni s standardom API 5B, vključno z okroglimi navoji za oljne cevi, kratkimi okroglimi navoji ohišja, dolgimi okroglimi navoji ohišja, trapezoidnimi navoji za zamik ohišja, navoji cevi za cevi in tako naprej.
Posebna sponka: navoji brez API s posebnimi tesnilnimi lastnostmi, povezovalnimi lastnostmi in drugimi lastnostmi.
Napaka: deformacija, zlom, poškodba površine in izguba prvotne funkcije v posebnih pogojih delovanja.Glavne oblike okvar oljnega ohišja so: iztiskanje, zdrs, zlom, puščanje, korozija, lepljenje, obraba itd.
2、Standardi, povezani z nafto
API 5CT: specifikacija ohišja in cevi (trenutno najnovejša različica 8. izdaje)
API 5D: Specifikacija vrtalnih cevi (najnovejša različica 5. izdaje)
API 5L: specifikacija jeklenih cevi za cevovode (najnovejša različica 44. izdaje)
API 5B: Specifikacija za strojno obdelavo, merjenje in pregled navojev ohišja, cevi za olje in cevi
GB/T 9711.1-1997: Tehnični pogoji za dobavo jeklenih cevi za transport naftne in plinske industrije 1. del: Jeklene cevi razreda A
GB/T9711.2-1999: Tehnični pogoji dobave jeklenih cevi za transport naftne in plinske industrije 2. del: Jeklene cevi razreda B
GB/T9711.3-2005: Tehnični pogoji za dobavo jeklenih cevi za transport nafte in zemeljskega plina, 3. del: Jeklene cevi razreda C
Ⅱ.Oljna cev
1. Razvrstitev oljnih cevi
Cevi za nafto so razdeljene na cevke brez obremenitev (NU), cevi z zunanjimi obremenitvami (EU) in cevi z integriranim spojem.Non-Upset cev se nanaša na konec cevi z navojem brez odebelitev in opremljen s spojko.Zunanje vzmetene cevi se nanašajo na dva konca cevi, ki sta bila zunaj odebeljena, nato z navoji in opremljena s sponkami.Integrirana spojna cev se nanaša na cev, ki je neposredno povezana brez spojke, pri čemer je en konec navit skozi notranje odebeljen zunanji navoj, drugi konec pa navit skozi zunanji odebeljen notranji navoj.
2. Vloga cevi
①, pridobivanje nafte in plina: potem ko so vrtine za nafto in plin izvrtane in cementirane, se cev postavi v ohišje za nafto, da se nafta in plin črpata v tla.
②, vbrizgavanje vode: ko tlak v vrtini ni dovolj, vbrizgajte vodo v vrtino skozi cev.
③, Vbrizgavanje pare: V procesu toplotnega pridobivanja gostega olja je treba paro dovajati v vrtino z izoliranimi cevmi za olje.
(iv) Zakisljevanje in lomljenje: V pozni fazi vrtanja vrtin ali za izboljšanje proizvodnje naftnih in plinskih vrtin je treba v naftno in plinsko plast vnesti medij za zakisljevanje in lomljenje ali material za utrjevanje ter medij in material za utrjevanje se prevaža skozi cev za olje.
3. Razred jekla cevi za olje
Razredi jekla cevi za olje so: H40, J55, N80, L80, C90, T95, P110.
N80 je razdeljen na N80-1 in N80Q, oba imata enake natezne lastnosti, dve razliki sta status dostave in razlike v zmogljivosti udarca, dobava N80-1 v normaliziranem stanju ali ko je končna temperatura valjanja višja od kritična temperatura Ar3 in zmanjšanje napetosti po zračnem hlajenju ter se lahko uporabijo za iskanje alternativ za normalizacijo vroče valjanih, udarni in neporušitveni preskusi niso potrebni;N80Q mora biti kaljen (kaljenje in kaljenje). Toplotna obdelava, udarna funkcija mora biti v skladu z določbami API 5CT in mora biti neporušitveno testiranje.
L80 je razdeljen na L80-1, L80-9Cr in L80-13Cr.Njihove mehanske lastnosti in dobavni status so enaki.Razlike v uporabi, težavah pri izdelavi in ceni, L80-1 za splošni tip, L80-9Cr in L80-13Cr so cevi z visoko odpornostjo proti koroziji, težave pri izdelavi, drage, običajno se uporabljajo za močno korozijske vrtine.
C90 in T95 delimo na tip 1 in tip 2, to je C90-1, C90-2 in T95-1, T95-2.
4. Pogosto uporabljeni razred jekla, razred in stanje dobave cevi za olje
Vrsta jekla Stanje dostave
J55 cev za olje 37Mn5 ravna cev za olje: vroče valjana namesto normalizirana
Odebeljena cev za olje: normalizirana po celotni dolžini po odebeljevanju.
N80-1 cev 36Mn2V Ploščata cev: vroče valjana namesto normalizirana
Odebeljena cev za olje: normalizirana po celotni dolžini po odebeljevanju
N80-Q oljna cev 30Mn5 kaljenje po celotni dolžini
L80-1 cev za olje 30Mn5 kaljenje po celotni dolžini
P110 cev za olje 25CrMnMo, kaljenje po celotni dolžini
J55 sklopka 37Mn5 vroče valjana on-line normalizacija
N80 spojka 28MnTiB kaljenje po celotni dolžini
L80-1 spojka 28MnTiB kaljenje po celotni dolžini
P110 Objemke 25CrMnMo, kaljene po celotni dolžini
Ⅲ.Ohišje
1、Kategorizacija in vloga ohišja
Zaščita je jeklena cev, ki podpira steno naftnih in plinskih vrtin.V vsaki vrtini se uporablja več plasti ohišja glede na različne globine vrtanja in geološke razmere.Cement se uporablja za cementiranje ohišja po spuščanju v vrtino in ga za razliko od naftovoda in vrtalne cevi ni mogoče ponovno uporabiti in spada med potrošni material za enkratno uporabo.Zato poraba ohišja predstavlja več kot 70 % vseh cevi za naftne vrtine.Ohišje lahko glede na uporabo razdelimo na: vod, površinsko ohišje, tehnično ohišje in oljno ohišje, njihove strukture v naftnih vrtinah pa so prikazane na spodnji sliki.
2.Ohišje prevodnika
uporablja se predvsem za vrtanje v oceanu in puščavi za ločevanje morske vode in peska, da se zagotovi nemoten potek vrtanja, glavne specifikacije tega sloja 2.ohišja so: Φ762mm(30in)×25.4mm, Φ762mm(30in)×19.06mm.
Površinsko ohišje: Uporablja se predvsem za prvo vrtanje, vrtanje odprte površine ohlapnih plasti do kamninske podlage, da se ta del plasti zapre pred zrušitvijo, ga je treba zatesniti s površinskim ohišjem.Glavne specifikacije površinskega ohišja: 508 mm (20 palcev), 406,4 mm (16 palcev), 339,73 mm (13-3/8 palcev), 273,05 mm (10-3/4 palcev), 244,48 mm (9-5/9 palcev) itd. Globina spuščanja cevi je odvisna od globine mehke formacije.Globina spodnje cevi je odvisna od globine rahle plasti, ki je običajno 80 ~ 1500 m.Zunanji in notranji tlak ni velik in na splošno uporablja jeklo K55 ali N80.
3. Tehnično ohišje
Tehnično ohišje se uporablja v procesu vrtanja kompleksnih formacij.Ko naletite na kompleksne dele, kot so zrušena plast, plast olja, plast plina, plast vode, plast puščanja, plast solne paste itd., je treba odložiti tehnično ohišje, da ga zatesnite, sicer vrtanja ni mogoče izvesti.Nekatere vrtine so globoke in zapletene, globina vrtine pa doseže na tisoče metrov, pri tovrstnih globokih vrtinah je treba položiti več plasti tehničnega ohišja, njegove mehanske lastnosti in zahteve glede tesnjenja so zelo visoke, uporaba razredov jekla je tudi višji, poleg K55, več je uporabe razredov N80 in P110, nekatere globoke vrtine se uporabljajo tudi v razredih Q125 ali celo višjih razredih brez API-ja, kot je V150.glavne specifikacije tehničnega ohišja so: 339,73 Glavne specifikacije tehničnega ohišja so naslednje: 339,73 mm (13-3/8 in), 273,05 mm (10-3/4 in), 244,48 mm (9-5/8 in), 219,08 mm (8-5/8 in), 193,68 mm (7-5/8 in), 177,8 mm (7 in) in tako naprej.
4. Oljno ohišje
Ko je vrtina izvrtana do ciljne plasti (plast, ki vsebuje nafto in plin), je treba uporabiti ohišje za zapiranje naftne in plinske plasti ter zgornje izpostavljene plasti, notranjost ohišja pa je oljna plast. .Oljno ohišje v vseh vrstah ohišja v najgloblji globini vodnjaka, njegove mehanske lastnosti in zahteve glede tesnjenja so tudi najvišje, uporaba jekla razreda K55, N80, P110, Q125, V150 itd.Glavne specifikacije ohišja formacije so: 177,8 mm (7 in), 168,28 mm (6-5/8 in), 139,7 mm (5-1/2 in), 127 mm (5 in), 114,3 mm (4-1/2 in), itd .Ohišje je najgloblje med vsemi vrstami vrtin, njegova mehanska zmogljivost in tesnjenje pa sta najvišja.
V. Vrtalna cev
1、 Razvrstitev in vloga cevi za vrtalna orodja
Kvadratna vrtalna cev, vrtalna cev, obtežena vrtalna cev in vrtalna objemka v orodjih za vrtanje tvorijo vrtalno cev.Vrtalna cev je orodje za jedrno vrtanje, ki poganja sveder od tal do dna vrtine in je tudi kanal od tal do dna vrtine.Ima tri glavne vloge: ① prenaša navor za pogon svedra na vrtanje;② zanašanje na lastno težo, da izvaja pritisk na sveder, da razbije skalo na dnu vrtine;③ prenašanje tekočine za pranje vrtine, to je vrtalnega blata skozi tla skozi visokotlačne črpalke za blato, v vrtino vrtalne kolone, da teče v dno vrtine, da izpere ostanke kamnin in ohladi sveder, in prenesite kamnine skozi obročasti prostor med zunanjo površino stebra in steno vodnjaka, da se vrnete v tla, tako da dosežete namen vrtanja vodnjaka.Vrtalne cevi v procesu vrtanja prenesejo različne kompleksne izmenične obremenitve, kot so natezne, kompresijske, torzijske, upogibne in druge napetosti, notranja površina pa je tudi izpostavljena visokotlačnemu čiščenju z blatom in koroziji.
(1) kvadratna vrtalna cev: kvadratna vrtalna cev ima dve vrsti štirikotnega tipa in šesterokotnega tipa, kitajska palica za vrtanje nafte, vsak niz vrtalnih stebrov običajno uporablja štirikotno vrsto vrtalne cevi.Njegove specifikacije so: 63,5 mm (2-1/2 in), 88,9 mm (3-1/2 in), 107,95 mm (4-1/4 in), 133,35 mm (5-1/4 in), 152,4 mm (6 in) in tako naprejObičajno je uporabljena dolžina 12 ~ 14,5 m.
(2) Vrtalna cev: Vrtalna cev je glavno orodje za vrtanje vrtin, povezana je s spodnjim koncem kvadratne vrtalne cevi, in ko se vrtalna vrtina še naprej poglablja, vrtalna cev podaljšuje vrtalni stolpec enega za drugim.Specifikacije vrtalne cevi so: 60,3 mm (2-3/8 in), 73,03 mm (2-7/8 in), 88,9 mm (3-1/2 in), 114,3 mm (4-1/2 in), 127 mm (5 in) ), 139,7 mm (5-1/2in) in tako naprej.
(3) Utežena vrtalna cev: Obtežena vrtalna cev je prehodno orodje, ki povezuje vrtalno cev in vrtalno obrobo, ki lahko izboljša stanje sile vrtalne cevi in poveča pritisk na sveder.Glavne specifikacije obtežene vrtalne cevi so 88,9 mm (3-1/2 in) in 127 mm (5 in).
(4) Objemka svedra: objemka svedra je povezana s spodnjim delom vrtalne cevi, ki je posebna cev z debelimi stenami in visoko togostjo, ki pritiska na sveder, da razbije skalo, in ima lahko vodilno vlogo, ko vrtanje ravnih vrtin.Običajne specifikacije vrtalne obročke so: 158,75 mm (6-1/4in), 177,85 mm (7in), 203,2 mm (8in), 228,6 mm (9in) itd.
V. Linijska cev
1、Razvrstitev cevi
Linijske cevi se uporabljajo v naftni in plinski industriji za transport nafte, rafinirane nafte, zemeljskega plina in cevovodov za vodo z jeklenimi cevmi na kratko.Prevoz naftovodov in plinovodov je v glavnem razdeljen na tri vrste glavnega cevovoda, odcepnega cevovoda in mestnega cevovodnega omrežja, glavnega cevovodnega prenosnega voda običajnih specifikacij za ∮ 406 ~ 1219 mm, debeline stene 10 ~ 25 mm, razreda jekla X42 ~ X80;odcepni cevovod in cevovod mestnega cevovodnega omrežja običajnih specifikacij za # 114 ~ 700 mm, debelina stene 6 ~ 20 mm, razred jekla X42 ~ X80.Običajne specifikacije za dovodne cevovode in mestne cevovode so 114-700 mm, debelina stene 6-20 mm, razred jekla X42-X80.
Linijska cev ima varjene jeklene cevi, ima tudi brezšivne jeklene cevi, varjene jeklene cevi se uporabljajo več kot brezšivne jeklene cevi.
2、Line pipe standard
Standard za cevne cevi je API 5L "specifikacija jeklenih cevi za cevovode", Kitajska pa je leta 1997 razglasila dva nacionalna standarda za cevi za cevovode: GB/T9711.1-1997 "industrija nafte in plina, prvi del tehničnih pogojev za dostavo jeklenih cevi : jeklene cevi razreda A" in GB/T9711.2-1997 "industrija nafte in plina, drugi del tehničnih pogojev za dobavo jeklenih cevi: jeklene cevi razreda B".Jeklene cevi", sta ta dva standarda enakovredna API 5L, mnogi domači uporabniki zahtevajo dobavo teh dveh nacionalnih standardov.
3、O PSL1 in PSL2
PSL je okrajšava za raven specifikacije izdelka.Raven specifikacije cevi za cevi je razdeljena na PSL1 in PSL2, prav tako lahko rečemo, da je raven kakovosti razdeljena na PSL1 in PSL2.PSL1 je višji od PSL2, raven specifikacije 2 ni le drugačna preskusna zahteva, kemična sestava, zahteve glede mehanskih lastnosti so drugačne, zato so v skladu z naročilom API 5L pogoji pogodbe poleg določitve specifikacij, razreda jekla in druge običajne indikatorje, vendar mora navesti tudi raven specifikacije izdelka, to je PSL1 ali PSL2.
PSL2 v kemični sestavi, nateznih lastnostih, udarni moči, neporušitvenem testiranju in drugih kazalnikih je strožji od PSL1.
4、jekleni razred in kemična sestava cevi za cevovode
Jekleni razred cevi za cevi od nizke do visoke je razdeljen na: A25, A, B, X42, X46, X52, X60, X65, X70 in X80.
5, vodni tlak cevi in neporušitvene zahteve
Vodovodne cevi je treba opraviti hidravlični preskus veje za vejo, standard pa ne dovoljuje nedestruktivnega ustvarjanja hidravličnega tlaka, kar je tudi velika razlika med standardom API in našimi standardi.
PSL1 ne zahteva neporušitvenega testiranja, PSL2 bi moral biti neporušitveno testiranje od veje do veje.
VI. Premium povezava
1、Predstavitev povezave Premium
Posebna zaponka se razlikuje od API niti s posebno strukturo cevnega navoja.Čeprav se obstoječe ohišje z navojem API pogosto uporablja pri izkoriščanju naftnih vrtin, so njegove pomanjkljivosti jasno prikazane v posebnem okolju nekaterih naftnih polj: stolpec cevi z okroglim navojem API, čeprav je njegova tesnilna zmogljivost boljša, natezna sila, ki jo nosi navoj del je enakovreden le 60% do 80% trdnosti telesa cevi, zato ga ni mogoče uporabiti pri izkoriščanju globokih vrtin;trapezni navojni cevni steber s pristranskostjo API, natezna zmogljivost navojnega dela je enakovredna le trdnosti telesa cevi, zato ga ni mogoče uporabiti v globokih vrtinah;API trapezni navojni cevni steber, njegova natezna zmogljivost ni dobra.Čeprav je natezna zmogljivost stebra veliko višja kot pri priključku z okroglim navojem API, njegova tesnilna zmogljivost ni zelo dobra, zato je ni mogoče uporabiti pri izkoriščanju visokotlačnih plinskih vrtin;poleg tega lahko navojna mast igra svojo vlogo le v okolju s temperaturo pod 95 ℃, zato je ni mogoče uporabiti pri izkoriščanju visokotemperaturnih vrtin.
V primerjavi z okroglim navojem API in delnim trapezoidnim navojem je Premium Connection naredil preboj v naslednjih vidikih:
(1) dobro tesnjenje z zasnovo elastične in kovinske tesnilne strukture, tako da tesnilni upor spojnega plina doseže mejo telesa cevi znotraj tlaka izpusta;
(2) visoka trdnost povezave, s povezavo Premium Connection ohišja za olje, moč povezave doseže ali preseže trdnost telesa cevi, da se v osnovi reši problem zdrsa;
(3) z izbiro materiala in izboljšanjem postopka površinske obdelave je v bistvu rešil problem zaponke, ki se drži niti;
(4) z optimizacijo strukture, tako da je skupna porazdelitev napetosti bolj razumna, bolj ugodna za odpornost proti napetostni koroziji;
(5) skozi ramensko strukturo razumne zasnove, tako da je operacijo zaponke lažje izvesti.
Trenutno je svet razvil več kot 100 vrst Premium Connections s patentirano tehnologijo.
Čas objave: 21. februarja 2024