OCTG-buizenWorden voornamelijk gebruikt voor het boren van olie- en gasputten en het transporteren van olie en gas. Het omvat boorpijpen, oliemantels en oliewinningspijpen.OCTG-buizenworden hoofdzakelijk gebruikt om boorkragen en boorbits met elkaar te verbinden en boorkracht over te brengen.Petroleummantelbuizen worden voornamelijk gebruikt om de boorput te ondersteunen tijdens en na het boren, om de normale werking van de gehele oliebron te garanderen tijdens het boorproces en na voltooiing. De olie en het gas op de bodem van de oliebron worden voornamelijk via de oliepomp naar de oppervlakte getransporteerd.
De oliemantel is de levensader voor het in stand houden van de exploitatie van olieputten. Door de verschillende geologische omstandigheden is de spanningstoestand ondergronds complex en stellen de gecombineerde effecten van trek-, druk-, buig- en torsiespanning op de mantel hoge eisen aan de kwaliteit van de mantel zelf. Als de mantel zelf om welke reden dan ook beschadigd raakt, kan dit leiden tot een productievermindering of zelfs tot het slopen van de hele put.
Afhankelijk van de sterkte van het staal zelf kan de casing worden onderverdeeld in verschillende staalsoorten, namelijk J55, K55, N80, L80, C90, T95, P110, Q125, V150, enz. De gebruikte staalsoort varieert afhankelijk van de conditie en diepte van de put. In corrosieve omgevingen is het ook vereist dat de casing zelf corrosiebestendig is. In gebieden met complexe geologische omstandigheden is het ook vereist dat de casing instortingsbestendig is.
I.de basiskennis OCTG-pijp
1. Uitleg van gespecialiseerde termen met betrekking tot petroleumleidingen
API: de afkorting van American Petroleum Institute.
OCTG: Dit is de afkorting van Oil Country Tubular Goods, wat staat voor oliespecifieke buizen, inclusief afgewerkte oliemantels, boorpijpen, boorkragen, hoepels, korte verbindingen enzovoort.
Olieleidingen: leidingen die in olieputten worden gebruikt voor oliewinning, gaswinning, waterinjectie en zuurfracturering.
Bekleding: Buis die vanaf het aardoppervlak in een geboord boorgat wordt neergelaten als voering om instorting van de putwand te voorkomen.
Boorpijp: Pijp die gebruikt wordt om boorgaten te boren.
Transportbuis: Buis die gebruikt wordt voor het transport van olie of gas.
Seegerringen: Cilinders die worden gebruikt om twee buizen met binnendraad met elkaar te verbinden.
Koppelingsmateriaal: Buis die gebruikt wordt voor de productie van koppelingen.
API-schroefdraad: Pijpschroefdraad gespecificeerd volgens de API 5B-norm, waaronder ronde schroefdraden voor olieleidingen, korte ronde schroefdraden voor mantels, lange ronde schroefdraden voor mantels, versprongen trapeziumvormige schroefdraden voor mantels, pijpschroefdraden enzovoort.
Speciale gesp: Niet-API-draden met speciale afdichtingseigenschappen, verbindingseigenschappen en andere eigenschappen.
Falen: vervorming, breuk, oppervlakteschade en verlies van de oorspronkelijke functie onder specifieke bedrijfsomstandigheden. De belangrijkste vormen van falen van de oliemantel zijn: extrusie, slip, breuk, lekkage, corrosie, hechting, slijtage, enzovoort.
2. Normen met betrekking tot aardolie
API 5CT: Specificatie voor behuizingen en buizen (momenteel de nieuwste versie van de 8e editie)
API 5D: Boorpijpspecificatie (de nieuwste versie van de 5e editie)
API 5L: specificatie voor stalen pijpleidingen (de nieuwste versie van de 44e editie)
API 5B: Specificatie voor het bewerken, meten en inspecteren van schroefdraad in behuizingen, olieleidingen en leidingen
GB/T 9711.1-1997: Technische voorwaarden voor de levering van stalen buizen voor het transport van de olie- en gasindustrie Deel 1: Stalen buizen van klasse A
GB/T9711.2-1999: Technische leveringsvoorwaarden voor stalen buizen voor het transport van de olie- en gasindustrie Deel 2: Stalen buizen van klasse B
GB/T9711.3-2005: Technische leveringsvoorwaarden voor stalen buizen voor het transport van aardolie en aardgas, deel 3: stalen buis van klasse C
Ⅱ. Olieleiding
1. Classificatie van olieleidingen
Olieleidingen worden onderverdeeld in Non-Upset (NU)-buizen, External Upset (EU)-buizen en integraal verbonden buizen. Non-Upset-buizen verwijzen naar een buisuiteinde met schroefdraad zonder verdikking en voorzien van een koppeling. External Upset-buizen verwijzen naar twee buisuiteinden die aan de buitenkant zijn verdikt, vervolgens zijn voorzien van schroefdraad en voorzien van klemmen. Integrated Joint-buizen verwijzen naar een buis die direct met elkaar is verbonden zonder koppeling, waarbij het ene uiteinde door een intern verdikte buitendraad is geschroefd en het andere uiteinde door een extern verdikte binnendraad.
2.De rol van slangen
① Winning van olie en gas: nadat de olie- en gasputten zijn geboord en gecementeerd, worden de buizen in de oliemantel geplaatst om de olie en het gas uit de grond te halen.
2, waterinjectie: wanneer de druk in de put niet hoog genoeg is, injecteer dan water in de put via de buizen.
3. Stoominjectie: Bij het thermisch terugwinnen van dikke olie moet stoom via geïsoleerde olieleidingen in de put worden gebracht.
(iv) Zuren en fractureren: In de late fase van het boren van putten of om de productie van olie- en gasputten te verbeteren, is het noodzakelijk om zuur- en fractureringsmedium of uithardingsmateriaal in de olie- en gaslaag te brengen, en het medium en het uithardingsmateriaal worden via de oliepijpleiding getransporteerd.
3.Staalsoort van de olieleiding
De staalsoorten voor olieleidingen zijn: H40, J55, N80, L80, C90, T95, P110.
N80 is onderverdeeld in N80-1 en N80Q, de twee hebben dezelfde treksterkte-eigenschappen, de twee verschillen zijn de leveringsstatus en de verschillen in slagvastheid, N80-1 levering in genormaliseerde toestand of wanneer de uiteindelijke walstemperatuur hoger is dan de kritische temperatuur Ar3 en spanningsvermindering na luchtkoeling, en kan worden gebruikt om alternatieven te vinden voor het normaliseren van warmgewalst, slagvast en niet-destructief onderzoek is niet vereist; N80Q moet worden getemperd (afschrikken en ontlaten). Warmtebehandeling, slagvastheid moet in overeenstemming zijn met de bepalingen van API 5CT en moet niet-destructief onderzoek zijn.
L80 is onderverdeeld in L80-1, L80-9Cr en L80-13Cr. Hun mechanische eigenschappen en leveringsstatus zijn hetzelfde. Verschillen in gebruik, productiemoeilijkheden en prijs: L80-1 is het algemene type, L80-9Cr en L80-13Cr zijn buizen met een hoge corrosiebestendigheid, moeilijk te produceren en duur, en worden meestal gebruikt voor putten met zware corrosie.
C90 en T95 worden onderverdeeld in type 1 en type 2, dat wil zeggen C90-1, C90-2 en T95-1, T95-2.
4. Veelgebruikte staalsoort, soort en leveringsstatus van olieleidingen
Staalsoort Kwaliteit Leveringsstatus
J55 olieleiding 37Mn5 platte olieleiding: warmgewalst in plaats van genormaliseerd
Verdikte olieleiding: volledige lengte genormaliseerd na verdikking.
N80-1-buis 36Mn2V Vlakke buis: warmgewalst in plaats van genormaliseerd
Verdikte olieleiding: volledige lengte genormaliseerd na verdikking
N80-Q olieleiding 30Mn5 volledige lengte ontlaten
L80-1 olieleiding 30Mn5 volledige lengte ontlaten
P110 olieleiding 25CrMnMo volledige lengte ontlaten
J55 koppeling 37Mn5 warmgewalst online normalisatie
N80 koppeling 28MnTiB volledige lengte tempering
L80-1 koppeling 28MnTiB volledige lengte ontlaten
P110 klemmen 25CrMnMo volledige lengte gehard
Ⅲ. Behuizing
1. Categorisering en rol van behuizing
Casing is een stalen buis die de wand van olie- en gasputten ondersteunt. In elke put worden meerdere lagen casing gebruikt, afhankelijk van de boordiepte en geologische omstandigheden. Cement wordt gebruikt om de casing te cementeren nadat deze in de put is neergelaten. In tegenstelling tot oliepijpen en boorpijpen kan deze niet worden hergebruikt en behoort tot de wegwerpmaterialen. Het gebruik van casing vertegenwoordigt daarom meer dan 70% van alle olieputbuizen. Casing kan worden onderverdeeld in: leidingen, oppervlaktecasing, technische casing en oliecasing, afhankelijk van het gebruik. De structuren in olieputten worden weergegeven in onderstaande afbeelding.
2. Geleiderbehuizing
Wordt voornamelijk gebruikt voor het boren in de oceaan en de woestijn om zeewater en zand te scheiden en zo een vlotte voortgang van het boren te garanderen. De belangrijkste specificaties van deze laag van 2.mantel zijn: Φ762mm(30in)×25,4mm, Φ762mm(30in)×19,06mm.
Oppervlaktebuis: Deze wordt voornamelijk gebruikt voor de eerste boring, waarbij het oppervlak van de losse lagen tot aan het gesteente wordt opengeboord. Om dit deel van de lagen te beschermen tegen instorting, moet het worden afgedicht met een oppervlaktebuis. De belangrijkste specificaties van de oppervlaktebuis: 508 mm (20 inch), 406,4 mm (16 inch), 339,73 mm (13-3/8 inch), 273,05 mm (10-3/4 inch), 244,48 mm (9-5/9 inch), enz. De diepte van de verlagingsbuis is afhankelijk van de diepte van de zachte formatie. De diepte van de onderste buis is afhankelijk van de diepte van de losse laag, die over het algemeen 80 tot 1500 m bedraagt. De externe en interne druk is niet hoog en er wordt doorgaans staal van de kwaliteit K55 of N80 gebruikt.
3. Technische behuizing
Technische casing wordt gebruikt bij het boren van complexe formaties. Bij het aantreffen van complexe onderdelen zoals een ingestorte laag, olielaag, gaslaag, waterlaag, leklaag, zoutlaag, enz., is het noodzakelijk om een technische casing aan te brengen om deze af te dichten, anders kan er niet geboord worden. Sommige putten zijn diep en complex, en de diepte van de put bereikt duizenden meters. Dit soort diepe putten vereist meerdere lagen technische casing. De eisen aan de mechanische eigenschappen en afdichting zijn zeer hoog. Ook het gebruik van hogere staalsoorten is belangrijk, naast K55 worden er vaker N80- en P110-staalsoorten gebruikt. Sommige diepe putten worden ook gebruikt in Q125-staalsoorten of zelfs hogere niet-API-staalsoorten, zoals V150. de belangrijkste specificaties van de technische behuizing zijn: 339,73 De belangrijkste specificaties van de technische behuizing zijn als volgt: 339,73 mm (13-3 / 8 inch), 273,05 mm (10-3 / 4 inch), 244,48 mm (9-5 / 8 inch), 219,08 mm (8-5 / 8 inch), 193,68 mm (7-5 / 8 inch), 177,8 mm (7 inch) enzovoort.
4. Oliebehuizing
Wanneer een put tot aan de doellaag (de laag die olie en gas bevat) wordt geboord, is het noodzakelijk om de oliemantel te gebruiken om de olie- en gaslaag en de bovenste blootgestelde lagen af te dichten. De binnenkant van de oliemantel is de olielaag. De oliemantel in alle soorten mantelbuizen op de diepste putdiepte stelt ook de hoogste eisen aan de mechanische eigenschappen en afdichtingsprestaties. Er wordt gebruikgemaakt van staalsoorten K55, N80, P110, Q125, V150, enz. De belangrijkste specificaties van de formatiemantelbuis zijn: 177,8 mm (7 inch), 168,28 mm (6-5/8 inch), 139,7 mm (5-1/2 inch), 127 mm (5 inch), 114,3 mm (4-1/2 inch), enz. De mantelbuis is de diepste van alle soorten putten en de mechanische prestaties en afdichtingsprestaties zijn het hoogst.
V. Boorpijp
1. Classificatie en rol van pijp voor boorgereedschappen
De vierkante boorstang, boorstang, verzwaarde boorstang en boorkraag in boorgereedschap vormen samen de boorstang. De boorstang is het kernboorgereedschap dat de boor van de grond naar de bodem van de put drijft, en fungeert tevens als kanaal van de grond naar de bodem van de put. Hij vervult drie hoofdfuncties: 1. het overbrengen van koppel om de boor aan te drijven om te boren; 2. het uitoefenen van druk op de boor door zijn eigen gewicht om de rots op de bodem van de put te breken; 3. het transporteren van de boorspoelvloeistof, dat wil zeggen de boorspoeling, door de grond via de hogedrukpompen, naar het boorgat van de boorkolom. Deze vloeistof stroomt vervolgens naar de bodem van de put om het gesteente te spoelen en de boor te koelen, en voert het gesteente door de ringvormige ruimte tussen het buitenoppervlak van de kolom en de wand van de put terug naar de grond om het doel van het boren van de put te bereiken. Boorbuizen worden tijdens het boorproces blootgesteld aan uiteenlopende complexe wisselende belastingen, zoals trek-, druk-, torsie-, buig- en andere spanningen. Daarnaast is het binnenoppervlak onderhevig aan hogedrukmodder en corrosie.
(1) Vierkante boorpijp: vierkante boorpijpen zijn er in twee soorten: vierhoekig en zeshoekig. De Chinese olieboorstangen worden in elke set boorkolommen meestal voorzien van een vierhoekige boorpijp. De specificaties zijn: 63,5 mm (2-1/2 inch), 88,9 mm (3-1/2 inch), 107,95 mm (4-1/4 inch), 133,35 mm (5-1/4 inch), 152,4 mm (6 inch), enzovoort. De lengte varieert meestal van 12 tot 14,5 m.
(2) Boorpijp: De boorpijp is het belangrijkste gereedschap voor het boren van putten en is verbonden met het onderste uiteinde van de vierkante boorpijp. Naarmate de boorput dieper wordt, verlengt de boorpijp de boorkolom steeds verder. De specificaties van de boorpijp zijn: 60,3 mm (2-3/8 inch), 73,03 mm (2-7/8 inch), 88,9 mm (3-1/2 inch), 114,3 mm (4-1/2 inch), 127 mm (5 inch), 139,7 mm (5-1/2 inch), enzovoort.
(3) Verzwaarde boorbuis: Een verzwaarde boorbuis is een overgangsgereedschap dat de boorbuis en de boorkraag verbindt, wat de kracht van de boorbuis kan verbeteren en de druk op de boorkop kan verhogen. De belangrijkste specificaties van de verzwaarde boorbuis zijn 88,9 mm (3,5 inch) en 127 mm (5 inch).
(4) Boorkraag: de boorkraag is verbonden met het onderste deel van de boorbuis, een speciale dikwandige buis met hoge stijfheid, die druk uitoefent op de boorkop om het gesteente te breken en een geleidende rol kan spelen bij het boren van rechte putten. De meest voorkomende specificaties voor een boorkraag zijn: 158,75 mm (6-1/4 inch), 177,85 mm (7 inch), 203,2 mm (8 inch), 228,6 mm (9 inch), enzovoort.
V. Lijnpijp
1. Classificatie van leidingbuizen
De pijpleiding wordt gebruikt in de olie- en gasindustrie voor het transport van olie, geraffineerde olie, aardgas en waterleidingen, kortweg stalen pijpleidingen. Het transport van olie- en gasleidingen wordt hoofdzakelijk onderverdeeld in drie soorten: hoofdleidingen, aftakkingen en stedelijke pijpleidingen. De hoofdleiding heeft de gebruikelijke specificaties voor ∮ 406 ~ 1219 mm, wanddiktes van 10 ~ 25 mm, staalkwaliteit X42 ~ X80; aftakkingen en stedelijke pijpleidingen hebben de gebruikelijke specificaties voor ∮ 114 ~ 700 mm, wanddiktes van 6 ~ 20 mm, staalkwaliteit X42 ~ X80. De gebruikelijke specificaties voor feederleidingen en stedelijke pijpleidingen zijn 114-700 mm, wanddiktes van 6-20 mm, staalkwaliteit X42-X80.
Onder leidingbuizen vallen gelaste stalen buizen, maar ook naadloze stalen buizen. Gelaste stalen buizen worden vaker gebruikt dan naadloze stalen buizen.
2. Standaard voor leidingbuizen
De norm voor pijpleidingen is API 5L, "specificatie voor stalen pijpleidingen", maar China heeft in 1997 twee nationale normen voor pijpleidingen uitgevaardigd: GB/T9711.1-1997 "Olie- en gasindustrie, het eerste deel van de technische leveringsvoorwaarden voor stalen pijpen: stalen pijp van klasse A" en GB/T9711.2-1997 "Olie- en gasindustrie, het tweede deel van de technische leveringsvoorwaarden voor stalen pijpen: stalen pijp van klasse B". Deze twee normen, die gelijkwaardig zijn aan API 5L, vereisen veel particuliere gebruikers de levering van deze twee nationale normen.
3. Over PSL1 en PSL2
PSL is de afkorting voor productspecificatieniveau. Het productspecificatieniveau voor leidingbuizen is onderverdeeld in PSL1 en PSL2, wat ook kan worden gezegd dat het kwaliteitsniveau is onderverdeeld in PSL1 en PSL2. PSL1 is hoger dan PSL2; specificatieniveau 2 heeft niet alleen verschillende testvereisten, maar ook verschillende eisen voor de chemische samenstelling en mechanische eigenschappen. Volgens API 5L moeten de contractvoorwaarden daarom niet alleen de specificaties, staalsoort en andere gangbare indicatoren specificeren, maar ook het productspecificatieniveau, namelijk PSL1 of PSL2.
PSL2 is wat betreft de chemische samenstelling, treksterkte, slagvastheid, niet-destructief onderzoek en andere indicatoren strenger dan PSL1.
4. Staalsoort en chemische samenstelling van pijpleidingen
De staalkwaliteit van leidingbuizen wordt van laag naar hoog onderverdeeld in: A25, A, B, X42, X46, X52, X60, X65, X70 en X80.
5. Waterdruk in de leiding en niet-destructieve eisen
De leiding moet per tak worden getest met hydraulische tests en de norm staat geen niet-destructieve opwekking van hydraulische druk toe. Dat is ook een groot verschil tussen de API-norm en onze normen.
Voor PSL1 is geen niet-destructief onderzoek vereist, PSL2 zou wel tak voor tak niet-destructief onderzoek moeten vereisen.
VI.Premiumverbinding
1. Introductie van Premium Connection
Speciale gespen verschillen van API-schroefdraad door de speciale structuur van de pijpschroefdraad. Hoewel de bestaande API-schroefdraadmantel veel wordt gebruikt bij de exploitatie van oliebronnen, komen de tekortkomingen ervan duidelijk tot uiting in de specifieke omgeving van sommige olievelden: de API ronde schroefdraadkolom, hoewel beter afgedicht, is de trekkracht die door het schroefdraad wordt gedragen slechts gelijk aan 60% tot 80% van de sterkte van het pijplichaam, waardoor deze niet kan worden gebruikt bij de exploitatie van diepe putten; de API trapeziumvormige schroefdraadkolom, de trekkracht van het schroefdraad is slechts gelijk aan de sterkte van het pijplichaam, waardoor deze niet kan worden gebruikt in diepe putten; de API trapeziumvormige schroefdraadkolom, de trekkracht is niet goed. Hoewel de trekkracht van de kolom veel hoger is dan die van API ronde schroefdraadverbindingen, zijn de afdichtingsprestaties niet erg goed, waardoor deze niet kan worden gebruikt bij de exploitatie van hogedrukgasputten; Bovendien kan het schroefdraadvet alleen zijn werk doen in een omgeving met een temperatuur lager dan 95℃. Het kan daarom niet worden gebruikt bij de exploitatie van hogetemperatuurputten.
Vergeleken met API ronde schroefdraad en gedeeltelijke trapeziumschroefdraadverbinding heeft Premium Connection baanbrekende vooruitgang geboekt op de volgende aspecten:
(1) goede afdichting, door het ontwerp van een elastische en metalen afdichtingsstructuur, zodat de gasafdichtingsweerstand van de verbinding de grens van het buislichaam binnen de vloeidruk bereikt;
(2) hoge sterkte van de verbinding, met de Premium Connection-verbinding van de oliemantel bereikt of overtreft de sterkte van de verbinding de sterkte van het buislichaam, om het probleem van slippen fundamenteel op te lossen;
(3) door de verbetering van het materiaalkeuze- en oppervlaktebehandelingsproces is het probleem van vastzittende gespen in principe opgelost;
(4) door de constructie te optimaliseren, zodat de verdeling van de gezamenlijke spanningen redelijker is en beter aansluit bij de weerstand tegen spanningscorrosie;
(5) door de schouderstructuur van het redelijke ontwerp, zodat de gespbediening gemakkelijker kan worden uitgevoerd.
Momenteel zijn er wereldwijd meer dan 100 soorten Premium Connections ontwikkeld met gepatenteerde technologie.
Plaatsingstijd: 21-02-2024