OCTG cevise uporabljajo predvsem za vrtanje naftnih in plinskih vrtin ter transport nafte in plina. Vključujejo cevi za vrtanje nafte, ohišja za nafto in cevi za črpanje nafte.OCTG cevise uporabljajo predvsem za povezovanje vrtalnih vrat in svedrov ter za prenos vrtalne moči.Naftna ohišja se uporabljajo predvsem za podporo vrtine med vrtanjem in po zaključku, da se zagotovi normalno delovanje celotne naftne vrtine med vrtanjem in po zaključku. Nafta in plin na dnu naftne vrtine se na površje v glavnem prenašata po črpalni cevi za nafto.
Naftna zaščita je rešilna bilka za vzdrževanje delovanja naftnih vrtin. Zaradi različnih geoloških razmer je napetostno stanje pod zemljo kompleksno, kombinirani učinki napetosti, stiskanja, upogibanja in torzijske napetosti na telo zaščitne ...
Glede na trdnost samega jekla lahko ohišje razdelimo na različne razrede jekla, in sicer J55, K55, N80, L80, C90, T95, P110, Q125, V150 itd. Uporabljeni razred jekla se razlikuje glede na stanje in globino vrtine. V korozivnih okoljih se zahteva tudi odpornost ohišja proti koroziji. Na območjih s kompleksnimi geološkimi razmerami se zahteva tudi odpornost ohišja proti zrušitvi.
I. Osnovno znanje o OCTG ceveh
1. Pojasnilo specializiranih izrazov, povezanih z razlago naftnih cevi
API: to je okrajšava za Ameriški naftni inštitut.
OCTG: To je okrajšava za Oil Country Tubular Goods, kar pomeni cevi, specifične za nafto, vključno s končnimi ohišji za nafto, vrtalnimi cevmi, vrtalnimi ovratniki, obroči, kratkimi spoji in tako naprej.
Naftne cevi: Cevi, ki se uporabljajo v naftnih vrtinah za pridobivanje nafte, pridobivanje plina, vbrizgavanje vode in kislinsko lomljenje.
Ohišje: Cev, ki se spusti s površine zemlje v izvrtano vrtino kot obloga, da se prepreči zrušitev stene vrtine.
Vrtalna cev: Cev, ki se uporablja za vrtanje vrtin.
Cevovod: Cev, ki se uporablja za transport nafte ali plina.
Varnostni obročki: Valji, ki se uporabljajo za povezovanje dveh navojnih cevi z notranjim navojem.
Material za spajanje: Cev, ki se uporablja za izdelavo spojk.
Navoji API: Navoji cevi, določeni s standardom API 5B, vključno z okroglimi navoji za oljne cevi, kratkimi okroglimi navoji ohišja, dolgimi okroglimi navoji ohišja, trapezoidnimi navoji z odmikom ohišja, navoji za cevovode in tako naprej.
Posebna zaponka: Navoji, ki niso po API standardu, s posebnimi tesnilnimi lastnostmi, lastnostmi povezave in drugimi lastnostmi.
Okvara: deformacija, zlom, površinska poškodba in izguba prvotne funkcije v specifičnih pogojih uporabe. Glavne oblike okvare oljnega ohišja so: iztiskanje, zdrs, razpoka, puščanje, korozija, lepljenje, obraba in tako naprej.
2. Standardi, povezani z nafto
API 5CT: Specifikacija za ohišja in cevi (trenutno najnovejša različica 8. izdaje)
API 5D: Specifikacija vrtalnih cevi (najnovejše različice 5. izdaje)
API 5L: specifikacija jeklenih cevi za cevovode (najnovejše različice 44. izdaje)
API 5B: Specifikacija za obdelavo, merjenje in pregled navojev ohišij, oljnih cevi in cevovodov
GB/T 9711.1-1997: Tehnični pogoji za dobavo jeklenih cevi za transport nafte in plina v industriji 1. del: Jeklene cevi razreda A
GB/T9711.2-1999: Tehnični pogoji dobave jeklenih cevi za transport nafte in plina v industriji 2. del: Jeklene cevi razreda B
GB/T9711.3-2005: Tehnični pogoji dobave jeklenih cevi za transport nafte in zemeljskega plina, 3. del: Jeklene cevi razreda C
Ⅱ. Oljna cev
1. Razvrstitev naftnih cevi
Naftne cevi so razdeljene na neraztegnjene (NU) cevi, zunanje raztegnjene (EU) cevi in integrirano spojene cevi. Neraztegnjene cevi se nanašajo na konec cevi, ki ima navoj brez odebeljenja in je opremljen s spojko. Zunanje raztegnjene cevi se nanašajo na dva konca cevi, ki sta bila zunanje odebeljena, nato navojena in opremljena s sponkami. Integrirano spojene cevi se nanašajo na cev, ki je neposredno povezana brez spojke, pri čemer je en konec navit skozi notranje odebeljen zunanji navoj, drugi konec pa skozi zunanje odebeljen notranji navoj.
2. Vloga cevi
1, pridobivanje nafte in plina: po izvrtanju in cementiranju naftnih in plinskih vrtin se cev namesti v ohišje za črpanje nafte in plina v tla.
2, vbrizgavanje vode: ko tlak v vrtini ni zadosten, vbrizgajte vodo v vrtino skozi cev.
3, Vbrizgavanje pare: Pri termičnem pridobivanju goste nafte se para dovaja v vrtino z izoliranimi naftnimi cevmi.
(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, medij in material za utrjevanje pa se transportirata po naftovodu.
3. Jeklena vrsta oljne cevi
Jeklene vrste za oljne cevi so: H40, J55, N80, L80, C90, T95, P110.
N80 je razdeljen na N80-1 in N80Q, pri čemer imata enake natezne lastnosti, razlika pa je v stanju dobave in udarni učinkovitosti. N80-1 se dobavi v normaliziranem stanju ali ko je končna temperatura valjanja višja od kritične temperature Ar3 in se napetost po hlajenju na zraku zmanjša, kar lahko uporabimo za iskanje alternativ normalizaciji vroče valjanega jekla. Udarni in nedestruktivni preskusi niso potrebni; N80Q mora biti popuščen (kaljenje in popuščanje). Toplotna obdelava, udarna funkcija mora biti v skladu z določbami API 5CT in mora biti nedestruktivni.
Cevi L80 so razdeljene na L80-1, L80-9Cr in L80-13Cr. Njihove mehanske lastnosti in stanje dobave so enake. Razlike so v uporabi, težavnosti proizvodnje in ceni. L80-1 je splošna vrsta, L80-9Cr in L80-13Cr pa sta visoko odporni cevi proti koroziji, težavni proizvodnji in dragi, običajno se uporabljata za vrtine z veliko korozijo.
C90 in T95 sta razdeljena na tip 1 in tip 2, torej C90-1, C90-2 in T95-1, T95-2.
4. Pogosto uporabljena vrsta jekla, vrsta in stanje dobave oljne cevi
Vrsta jekla vrsta Status dostave
Oljna cev J55 37Mn5 ravna oljna cev: vroče valjana namesto normalizirana
Odebeljena oljna cev: polna dolžina normalizirana po odebelitvi.
Cevi N80-1 36Mn2V Ploščate cevi: vroče valjane namesto normaliziranih
Odebeljena oljna cev: polna dolžina normalizirana po odebelitvi
N80-Q oljna cev 30Mn5 polne dolžine za kaljenje
L80-1 oljna cev 30Mn5 polne dolžine za kaljenje
Oljna cev P110 25CrMnMo popuščanje po celotni dolžini
J55 sklopka 37Mn5 vroče valjana normalizacija na spletu
Spojka N80 28MnTiB popuščanje po celotni dolžini
Spojka L80-1 28MnTiB popuščanje po celotni dolžini
Objemke P110 25CrMnMo, kaljene po celotni dolžini
Ⅲ. Ohišje
1. Kategorizacija in vloga ohišja
Ohišje je jeklena cev, ki podpira steno naftnih in plinskih vrtin. V vsaki vrtini se uporablja več plasti ohišij glede na različne globine vrtanja in geološke razmere. Cement se uporablja za cementiranje ohišij po tem, ko je spuščeno v vrtino, in za razliko od naftnih cevi in vrtalnih cevi ga ni mogoče ponovno uporabiti in spada med potrošne materiale za enkratno uporabo. Zato poraba ohišij predstavlja več kot 70 % vseh cevi za naftne vrtine. Ohišja lahko glede na njihovo uporabo razdelimo na: cevna, površinska, tehnična in naftna. Njihove strukture v naftnih vrtinah 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 te plasti 2. ohišja so: Φ762 mm (30 palcev) × 25,4 mm, Φ762 mm (30 palcev) × 19,06 mm.
Površinska zaščita: Uporablja se predvsem za prvo vrtanje, pri čemer se površina ohlapnih plasti vrta do skalne podlage. Da bi preprečili zrušitev tega dela plasti, ga je treba zatesniti s površinsko zaščito. Glavne specifikacije površinske zaščite: 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 spuščajoče cevi je odvisna od globine mehke formacije. Globina spodnje cevi je odvisna od globine ohlapne plasti, ki je običajno 80~1500 m. Njen zunanji in notranji tlak nista velika, običajno pa je izdelana iz jekla razreda K55 ali N80.
3. Tehnično ohišje
Tehnična zaščita se uporablja pri vrtanju kompleksnih formacij. Pri naletu na kompleksne dele, kot so porušena plast, plast nafte, plast plina, plast vode, plast puščanja, plast solne paste itd., je treba zatesniti tehnično zaščitno plast, sicer vrtanje ni mogoče. Nekatere vrtine so globoke in kompleksne, globina vrtine pa doseže tisoče metrov, zato je treba za te vrste globokih vrtin vgraditi več plasti tehnične zaščitne plasti. Njihove mehanske lastnosti in zahteve glede tesnjenja so zelo visoke. Uporabljajo se tudi višje vrste jekla. Poleg K55 se pogosteje uporabljajo tudi vrste N80 in P110, nekatere globoke vrtine pa se uporabljajo tudi v Q125 ali celo višjih vrstah, ki niso API, kot je V150. Glavne specifikacije tehničnega ohišja so: 339,73 Glavne specifikacije tehničnega ohišja so naslednje: 339,73 mm (13-3/8 palca), 273,05 mm (10-3/4 palca), 244,48 mm (9-5/8 palca), 219,08 mm (8-5/8 palca), 193,68 mm (7-5/8 palca), 177,8 mm (7 palca) in tako naprej.
4. Ohišje olja
Ko se vrtina izvrta do ciljne plasti (plasti, ki vsebuje nafto in plin), je treba za tesnjenje plasti nafte in plina ter zgornjih izpostavljenih plasti uporabiti oljno ohišje, notranjost oljnega ohišja pa je oljna plast. Oljno ohišje ima pri vseh vrstah ohišij najvišje mehanske lastnosti in tesnilne lastnosti, pri čemer se uporablja jeklo razreda K55, N80, P110, Q125, V150 itd. Glavne specifikacije formacijskega ohišja so: 177,8 mm (7 palcev), 168,28 mm (6-5/8 palcev), 139,7 mm (5-1/2 palcev), 127 mm (5 palcev), 114,3 mm (4-1/2 palcev) itd. Ohišje je najgloblje med vsemi vrstami vrtin, njegove mehanske lastnosti in tesnilne lastnosti pa so najvišje.
V.Vrtalna cev
1. Razvrstitev in vloga cevi za vrtalna orodja
Vrtalna cev sestavljajo kvadratna vrtalna cev, vrtalna cev, utežena vrtalna cev in vrtalna objemka v vrtalnih orodjih. Vrtalna cev je orodje za vrtanje jedra, ki poganja sveder iz tal na dno vrtine in je tudi kanal od tal do dna vrtine. Ima tri glavne vloge: 1. prenos navora za pogon svedra za vrtanje; 2. zanašanje na lastno težo, da izvaja pritisk na sveder za razbijanje kamnine na dnu vrtine; 3. prenos tekočine za izpiranje vrtine, to je vrtalne mulja, skozi tla s pomočjo visokotlačnih črpalk za mulj, v vrtino vrtalnega stebra, da steče na dno vrtine, da spere kamninske ostanke in ohladi sveder, ter prenaša kamninske ostanke skozi obročasti prostor med zunanjo površino stebra in steno vrtine, da se vrnejo v tla, da se doseže namen vrtanja vrtine. Vrtalna cev mora med vrtanjem prenesti različne kompleksne izmenične obremenitve, kot so natezne, tlačne, torzijske, upogibne in druge napetosti, notranja površina pa je podvržena tudi visokotlačnemu čiščenju z blatom in koroziji.
(1) kvadratna vrtalna cev: kvadratna vrtalna cev ima dve vrsti: štirikotno in šestkotno. Kitajska vrtalna palica za nafto običajno uporablja štirikotno vrtalno cev za vsak komplet vrtalnih stebrov. Njene specifikacije so: 63,5 mm (2-1/2 palca), 88,9 mm (3-1/2 palca), 107,95 mm (4-1/4 palca), 133,35 mm (5-1/4 palca), 152,4 mm (6 palca) itd. Običajno se uporablja dolžina 12~14,5 m.
(2) Vrtalna cev: Vrtalna cev je glavno orodje za vrtanje vrtin, priključena na spodnji konec kvadratne vrtalne cevi, in ko se vrtina poglablja, vrtalna cev podaljšuje vrtalni steber eno za drugo. Specifikacije vrtalnih cevi so: 60,3 mm (2-3/8 palca), 73,03 mm (2-7/8 palca), 88,9 mm (3-1/2 palca), 114,3 mm (4-1/2 palca), 127 mm (5 palcev), 139,7 mm (5-1/2 palca) in tako naprej.
(3) Utežena vrtalna cev: Utežena vrtalna cev je prehodno orodje, ki povezuje vrtalno cev in vrtalno grlo, kar lahko izboljša stanje sile vrtalne cevi in poveča pritisk na sveder. Glavne specifikacije utežene vrtalne cevi so 88,9 mm (3-1/2 palca) in 127 mm (5 palcev).
(4) Vrtalna ovratnica: vrtalna ovratnica je povezana s spodnjim delom vrtalne cevi, ki je posebna debelostenska cev z visoko togostjo, ki pritiska na sveder, da razbije kamnino, in lahko igra vodilno vlogo pri vrtanju ravnih vrtin. Običajne specifikacije vrtalne ovratnice so: 158,75 mm (6-1/4 palca), 177,85 mm (7 palcev), 203,2 mm (8 palcev), 228,6 mm (9 palcev) in tako naprej.
V. Linijska cev
1. Razvrstitev cevovoda
Linijske cevi se v naftni in plinski industriji uporabljajo za transport nafte, rafinirane nafte, zemeljskega plina in vode po cevovodih, pri čemer so cevi na kratko izdelane iz jekla. Transport nafte in plina se v glavnem deli na tri vrste: glavne cevovode, stranske cevovode in mestne omrežne cevovode: glavni daljnovod ima običajne specifikacije premera ∮ 406 ~ 1219 mm, debelino stene 10 ~ 25 mm, iz jekla razreda X42 ~ X80; stranski cevovodi in mestni omrežni cevovodi imajo običajne specifikacije premera ∮ 114 ~ 700 mm, debelino stene 6 ~ 20 mm, iz jekla razreda X42 ~ X80. Običajne specifikacije dovodnih in mestnih cevovodov so 114-700 mm, debelina stene 6-20 mm, iz jekla razreda X42-X80.
Linijska cev ima varjene jeklene cevi, ima tudi brezšivne jeklene cevi, varjene jeklene cevi se uporabljajo bolj kot brezšivne jeklene cevi.
2, Standard cevovoda
Standard za cevovode je API 5L "specifikacija jeklenih cevi", vendar je Kitajska leta 1997 objavila dva nacionalna standarda za cevovode: GB/T9711.1-1997 "Naftna in plinska industrija, prvi del tehničnih pogojev dobave jeklenih cevi: jeklena cev razreda A" in GB/T9711.2-1997 "Naftna in plinska industrija, drugi del tehničnih pogojev dobave jeklenih cevi: jeklena cev razreda B". Ta dva standarda sta enakovredna API 5L, zato mnogi domači uporabniki potrebujejo ta dva nacionalna standarda.
3. O PSL1 in PSL2
PSL je okrajšava za raven specifikacije izdelka. Raven specifikacije izdelka za cevovode je razdeljena na PSL1 in PSL2, lahko pa rečemo tudi, da je raven kakovosti razdeljena na PSL1 in PSL2. PSL1 je višja od PSL2, pri čemer se specifikacijska raven 2 ne razlikuje le po zahtevah preskusa, temveč se razlikuje tudi po kemični sestavi in zahtevah po mehanskih lastnostih, zato morajo pogoji pogodbe v skladu z naročilom API 5L poleg specifikacij, razreda jekla in drugih skupnih kazalnikov navesti tudi raven specifikacije izdelka, to je PSL1 ali PSL2.
PSL2 je strožji od PSL1 glede kemične sestave, nateznih lastnosti, udarne moči, nedestruktivnega testiranja in drugih kazalnikov.
4, vrsta jekla in kemična sestava cevovodnih cevi
Jeklena stopnja za cevovode od nizke do visoke je razdeljena na: A25, A, B, X42, X46, X52, X60, X65, X70 in X80.
5, tlak vode v cevovodu in zahteve glede nedestruktivnega preverjanja
Hidravlični preizkus cevi je treba opraviti po posameznih vejah, standard pa ne dovoljuje nedestruktivnega ustvarjanja hidravličnega tlaka, kar je prav tako velika razlika med standardom API in našimi standardi.
PSL1 ne zahteva nedestruktivnega testiranja, PSL2 pa bi moral biti nedestruktivno testiranje po vejah.
VI. Premium povezava
1. Predstavitev Premium povezave
Posebna zaponka se od API navoja razlikuje po posebni strukturi cevnega navoja. Čeprav se obstoječe API navojno ohišje za nafto pogosto uporablja pri izkoriščanju naftnih vrtin, se njegove pomanjkljivosti jasno kažejo v posebnem okolju nekaterih naftnih polj: API okroglo navojno cevno stebro ima sicer boljšo tesnilno sposobnost, vendar je natezna sila, ki jo prenaša navojni del, enaka le 60 % do 80 % trdnosti telesa cevi, zato se ne more uporabljati pri izkoriščanju globokih vrtin; API trapezoidno navojno cevno stebro, pristransko po API, ima natezno trdnost navojnega dela le enako trdnosti telesa cevi, zato se ne more uporabljati v globokih vrtinah; API trapezoidno navojno cevno stebro, pristransko po API, ima natezno trdnost slabe natezne lastnosti. Čeprav je natezna trdnost stebra veliko višja od API okroglega navoja, tesnilna sposobnost ni zelo dobra, zato se ne more uporabljati pri izkoriščanju visokotlačnih plinskih vrtin; poleg tega lahko navojna mast deluje le v okolju s temperaturo pod 95 ℃, zato se ne more uporabljati pri izkoriščanju visokotemperaturnih vrtin.
V primerjavi z okroglim navojem API in delno trapezoidnim navojem je Premium Connection dosegel prebojni napredek v naslednjih vidikih:
(1) dobro tesnjenje zaradi zasnove elastične in kovinske tesnilne strukture, tako da tesnilni upor spoja doseže mejo cevnega telesa znotraj tlaka tečenja;
(2) visoka trdnost povezave, pri povezavi Premium Connection ohišja olja trdnost povezave doseže ali preseže trdnost telesa cevi, kar bistveno reši problem zdrsa;
(3) z izbiro materiala in izboljšanjem postopka površinske obdelave je bil v osnovi rešen problem lepljenja niti sponke;
(4) z optimizacijo strukture, tako da je porazdelitev napetosti v spojih bolj razumna, kar bolj prispeva k odpornosti proti napetostni koroziji;
(5) skozi ramensko strukturo razumne zasnove, tako da je lažje izvesti zapenjanje zaponke.
Trenutno je po svetu razvitih več kot 100 vrst Premium povezav s patentirano tehnologijo.
Čas objave: 21. februar 2024