OCTG-röranvänds huvudsakligen för borrning av olje- och gasbrunnar och transport av olja och gas. Det inkluderar oljeborrrör, oljehöljen och oljeutvinningsrör.OCTG-röranvänds huvudsakligen för att ansluta borrkragar och borrkronor och överföra borrkraft.Oljehöljet används huvudsakligen för att stödja brunnshålet under borrning och efter färdigställande, för att säkerställa normal drift av hela oljebrunnen under borrningsprocessen och efter färdigställande. Oljan och gasen på botten av oljebrunnen transporteras huvudsakligen till ytan med hjälp av oljepumpröret.
Oljehöljet är livslinan för att upprätthålla driften av oljekällor. På grund av olika geologiska förhållanden är spänningstillståndet under jord komplext, och de kombinerade effekterna av spänning, kompression, böjning och vridspänning på höljets kropp ställer höga krav på själva höljets kvalitet. När själva höljet skadas av någon anledning kan det leda till minskad produktion eller till och med skrotning av hela brunnen.
Beroende på stålets hållfasthet kan höljet delas in i olika stålkvaliteter, nämligen J55, K55, N80, L80, C90, T95, P110, Q125, V150, etc. Vilken stålkvalitet som används varierar beroende på brunnens skick och djup. I korrosiva miljöer krävs det också att själva höljet har korrosionsbeständighet. I områden med komplexa geologiska förhållanden krävs det också att höljet har kollapsskydd.
I. Grundläggande kunskaper om OCTG-rör
1. Förklaring av specialiserade termer relaterade till petroleumrör
API: Det är en förkortning för American Petroleum Institute.
OCTG: Det är en förkortning för Oil Country Tubular Goods, vilket betyder oljespecifika rör, inklusive färdigt oljehölje, borrör, borrkragar, ringar, korta skarvar och så vidare.
Oljerör: Rör som används i oljekällor för oljeutvinning, gasutvinning, vatteninjektion och syraspräckning.
Hölje: Rör som sänks ner från jordytan i ett borrat borrhål som en foder för att förhindra att brunnsväggen kollapsar.
Borrör: Rör som används för borrning av borrhål.
Ledningsrör: Rör som används för att transportera olja eller gas.
Låsringsclips: Cylindrar som används för att koppla samman två gängade rör med invändig gänga.
Kopplingsmaterial: Rör som används för tillverkning av kopplingar.
API-gängor: Rörgängor specificerade enligt API 5B-standarden, inklusive runda gängor för oljerör, korta runda gängor för höljet, långa runda gängor för höljet, trapetsformade gängor för höljet, gängor för linjerör och så vidare.
Specialspänne: Icke-API-gängor med speciella tätningsegenskaper, anslutningsegenskaper och andra egenskaper.
Fel: deformation, brott, ytskada och förlust av ursprunglig funktion under specifika driftsförhållanden. De viktigaste formerna av oljehöljesfel är: extrudering, glidning, bristning, läckage, korrosion, bindning, slitage och så vidare.
2. Petroleumrelaterade standarder
API 5CT: Specifikation för hölje och rör (för närvarande den senaste versionen av den 8:e upplagan)
API 5D: Specifikation för borrör (den senaste versionen av den 5:e upplagan)
API 5L: specifikation för stålrör i rörledningar (den senaste versionen av den 44:e upplagan)
API 5B: Specifikation för bearbetning, mätning och inspektion av höljen, oljerör och gängor i ledningsrör
GB/T 9711.1-1997: Tekniska villkor för leverans av stålrör för transport inom olje- och gasindustrin Del 1: Stålrör av klass A
GB/T9711.2-1999: Tekniska leveransvillkor för stålrör för transport inom olje- och gasindustrin Del 2: Stålrör av klass B
GB/T9711.3-2005: Tekniska leveransvillkor för stålrör för transport av petroleum- och naturgasindustrin Del 3: Stålrör av klass C
Ⅱ. Oljeledning
1. Klassificering av oljeledningar
Oljerör delas in i icke-upset (NU) rör, utvändigt upset rör (EU) och integrerad skarvrör. Icke-upset rör avser en rörände som är gängad utan förtjockning och utrustad med en koppling. Utvändigt upset rör avser två rörändar som har förtjockats utvändigt, sedan gängats och försetts med klämmor. Integrerad skarvrör avser ett rör som är direktanslutet utan koppling, med ena änden gängad genom en invändigt förtjockad utvändig gänga och den andra änden gängad genom en utvändigt förtjockad invändig gänga.
2. Slangens roll
①, utvinning av olja och gas: efter att olje- och gasbrunnarna har borrats och cementerats placeras rören i oljehöljet för att utvinna olja och gas till marken.
②, vatteninjektion: när trycket i borrhålet inte är tillräckligt, injicera vatten i brunnen genom röret.
③, Ånginsprutning: Vid termisk återvinning av tjock olja ska ånga matas in i brunnen med isolerade oljerör.
(iv) Försurning och spräckning: I det sena skedet av brunnsborrning eller för att förbättra produktionen av olje- och gasbrunnar är det nödvändigt att tillföra försurnings- och spräckningsmedium eller härdningsmaterial till olje- och gaslagret, och mediet och härdningsmaterialet transporteras genom oljeröret.
3. Stålkvalitet av oljerör
Stålkvaliteterna för oljerör är: H40, J55, N80, L80, C90, T95, P110.
N80 är indelat i N80-1 och N80Q. De två har samma draghållfasthetsegenskaper. De två skillnaderna är leveranstillstånd och slaghållfasthet. N80-1 levereras i normaliserat tillstånd eller när den slutliga valsningstemperaturen är högre än den kritiska temperaturen Ar3 och spänningsreducering efter luftkylning. Detta kan användas för att hitta alternativ till normalisering av varmvalsade stål. Slag- och oförstörande provning krävs inte. N80Q måste anlöpas (härdning och anlöpning). Värmebehandling och slaghållfasthet bör överensstämma med bestämmelserna i API 5CT och bör vara oförstörande.
L80 är indelat i L80-1, L80-9Cr och L80-13Cr. Deras mekaniska egenskaper och leveransstatus är desamma. Skillnader i användning, produktionssvårigheter och pris. L80-1 är generellt sett rör med hög korrosionsbeständighet, produktionssvårigheter, dyra och används vanligtvis för brunnar med hög korrosion.
C90 och T95 är indelade i typ 1 och typ 2, det vill säga C90-1, C90-2 och T95-1, T95-2.
4. Vanligt använd stålkvalitet, kvalitet och leveransstatus för oljerör
Stålkvalitet Leveransstatus
J55 oljerör 37Mn5 platt oljerör: varmvalsat istället för normaliserat
Förtjockad oljeledning: normaliserad i full längd efter förtjockning.
N80-1-rör 36Mn2V Plattrör: varmvalsade istället för normaliserade
Förtjockad oljeledning: normaliserad i full längd efter förtjockning
N80-Q oljerör 30Mn5 fulllängdshärdning
L80-1 oljerör 30Mn5 fulllängdshärdning
P110 oljerör 25CrMnMo fulllängdshärdning
J55-koppling 37Mn5 varmvalsad online-normalisering
N80-koppling 28MnTiB fulllängdshärdning
L80-1-koppling 28MnTiB fulllängdshärdning
P110-klämmor 25CrMnMo, härdade i full längd
Ⅲ. Hölje
1. Kategorisering och höljets roll
Ett foderrör är ett stålrör som stöder väggen i olje- och gasbrunnar. Flera lager av foderrör används i varje brunn beroende på olika borrdjup och geologiska förhållanden. Cement används för att cementera foderröret efter att det har sänkts ner i brunnen, och till skillnad från oljerör och borrör kan det inte återanvändas och tillhör engångsförbrukningsmaterial. Därför står förbrukningen av foderrör för mer än 70 % av alla oljebrunnsrör. Foderrör kan kategoriseras i: rör, ytfoder, tekniskt foderrör och oljefoderrör beroende på användning, och deras strukturer i oljebrunnar visas på bilden nedan.
2. Ledarhölje
Används huvudsakligen för borrning i havet och öknen för att separera havsvatten och sand för att säkerställa en smidig borrning. De viktigaste specifikationerna för detta lager av 2. hölje är: Φ762mm(30in)×25.4mm, Φ762mm(30in)×19.06mm.
Ytbeklädnad: Används huvudsakligen för första borrningen, där man borrar öppet från ytan av lösa lager till berggrunden. För att täta denna del av lagret från kollaps måste den tätas med ytbeklädnaden. De viktigaste specifikationerna för ytbeklädnaden: 508 mm (20 tum), 406,4 mm (16 tum), 339,73 mm (13-3/8 tum), 273,05 mm (10-3/4 tum), 244,48 mm (9-5/9 tum), etc. Djupet på nedsänkningsröret beror på djupet av den mjuka formationen. Djupet på det nedre röret beror på djupet av det lösa lagret, vilket i allmänhet är 80~1500 m. Dess yttre och inre tryck är inte stort, och man använder vanligtvis stålkvalitet K55 eller stålkvalitet N80.
3. Tekniskt hölje
Tekniskt foderrör används vid borrning av komplexa formationer. När man stöter på komplexa delar som kollapsade lager, oljelager, gaslager, vattenlager, läckagelager, saltpastalager etc. är det nödvändigt att lägga ner det tekniska foderröret för att täta det, annars kan borrningen inte utföras. Vissa brunnar är djupa och komplexa, och brunnens djup når tusentals meter. Denna typ av djupa brunnar kräver flera lager tekniskt foderrör. Dess mekaniska egenskaper och tätningsprestandakrav är mycket höga. Användningen av stålkvaliteter är också högre. Utöver K55 används i högre grad N80 och P110. Vissa djupa brunnar används även i Q125 eller till och med högre icke-API-kvaliteter, såsom V150. De viktigaste specifikationerna för det tekniska höljet är: 339,73 De viktigaste specifikationerna för det tekniska höljet är följande: 339,73 mm (13-3/8 tum), 273,05 mm (10-3/4 tum), 244,48 mm (9-5/8 tum), 219,08 mm (8-5/8 tum), 193,68 mm (7-5/8 tum), 177,8 mm (7 tum) och så vidare.
4. Oljehölje
När en brunn borras till destinationslagret (lagret som innehåller olja och gas) är det nödvändigt att använda oljehöljet för att täta olje- och gaslagret och de övre exponerade skikten, och insidan av oljehöljet är oljelagret. Oljehöljet i alla typer av höljen på det djupaste brunnsdjupet, dess mekaniska egenskaper och tätningsprestanda är också de högsta, användning av stålkvalitet K55, N80, P110, Q125, V150 och så vidare. De viktigaste specifikationerna för formationshöljet är: 177,8 mm (7 tum), 168,28 mm (6-5/8 tum), 139,7 mm (5-1/2 tum), 127 mm (5 tum), 114,3 mm (4-1/2 tum), etc. Höljet är det djupaste bland alla typer av brunnar, och dess mekaniska prestanda och tätningsprestanda är de högsta.
V.Borrör
1. Klassificering och roll av rör för borrverktyg
Det fyrkantiga borröret, borröret, det viktade borröret och borrkragen i borrverktyg bildar borröret. Borröret är kärnborrverktyget som driver borrkronan från marken till botten av brunnen, och det är också en kanal från marken till botten av brunnen. Det har tre huvudroller: ① överför vridmoment för att driva borrkronan till borrningen; ② förlitar sig på sin egen vikt för att utöva tryck på borrkronan för att bryta berget i botten av brunnen; ③ transporterar brunnstvättvätskan, det vill säga borrslammet genom marken genom högtrycksslampumparna, in i borrhålet i borrpelaren för att flöda in i botten av brunnen för att spola bergskräpet och kyla borrkronan, och transporterar bergskräpet genom det ringformade utrymmet mellan pelarens yttre yta och brunnens vägg för att återvända till marken, för att uppnå syftet med borrningen av brunnen. Borröret utsätts för en mängd olika komplexa alternerande belastningar under borrningsprocessen, såsom dragspänningar, kompressionsbelastningar, vridspänningar, böjningsbelastningar och andra påfrestningar. Innerytan utsätts också för högtrycksslamskurning och korrosion.
(1) fyrkantigt borrör: Det finns två typer av fyrkantiga borrör: fyrkantiga borrör och sexkantiga borrör. Kinas oljeborrstångsborrstång använder vanligtvis fyrkantiga borrör. Specifikationerna är: 63,5 mm (2-1/2 tum), 88,9 mm (3-1/2 tum), 107,95 mm (4-1/4 tum), 133,35 mm (5-1/4 tum), 152,4 mm (6 tum) och så vidare. Vanligtvis används längder på 12–14,5 m.
(2) Borrör: Borröret är det huvudsakliga verktyget för borrning av brunnar, anslutet till den nedre änden av det fyrkantiga borröret, och allt eftersom borrbrunnen fortsätter att fördjupas, fortsätter borröret att förlänga borrpelaren en efter en. Specifikationerna för borröret är: 60,3 mm (2-3/8 tum), 73,03 mm (2-7/8 tum), 88,9 mm (3-1/2 tum), 114,3 mm (4-1/2 tum), 127 mm (5 tum), 139,7 mm (5-1/2 tum) och så vidare.
(3) Viktat borrör: Viktat borrör är ett övergångsverktyg som förbinder borrör och borrkrage, vilket kan förbättra borrörets krafttillstånd samt öka trycket på borrkronan. De viktigaste specifikationerna för viktat borrör är 88,9 mm (3-1/2 tum) och 127 mm (5 tum).
(4) Borrkrage: Borrkragen är ansluten till den nedre delen av borröret, vilket är ett speciellt tjockväggigt rör med hög styvhet, som utövar tryck på borrkronan för att bryta berget och kan spela en styrande roll vid borrning av raka brunnar. De vanliga specifikationerna för borrkragar är: 158,75 mm (6-1/4 tum), 177,85 mm (7 tum), 203,2 mm (8 tum), 228,6 mm (9 tum) och så vidare.
V. Rörledning
1. Klassificering av ledningsrör
Rörledningar används inom olje- och gasindustrin för transport av olja, raffinerad olja, naturgas och vatten, förkortat stålrör. Transport av olje- och gasledningar delas huvudsakligen in i tre typer av huvudledningar, grenledningar och rörledningar för urbana rörledningar. Huvudöverföringsledningar har vanliga specifikationer för ∮ 406 ~ 1219 mm, väggtjocklek 10 ~ 25 mm, stålkvalitet X42 ~ X80; grenledningar och rörledningar för urbana rörledningar har vanliga specifikationer för ∮ 114 ~ 700 mm, väggtjocklek 6 ~ 20 mm, stålkvalitet X42 ~ X80. Matarledningar och urbana rörledningar har vanliga specifikationer för 114-700 mm, väggtjocklek 6-20 mm, stålkvalitet X42-X80.
Linjerör har svetsat stålrör, har även sömlösa stålrör, svetsat stålrör används mer än sömlösa stålrör.
2、Linjerörsstandard
Standarden för rörledningar är API 5L "specifikation för stålrör för rörledningar", men Kina utfärdade två nationella standarder för rörledningar år 1997: GB/T9711.1-1997 "Olje- och gasindustrins första del av de tekniska leveransvillkoren för stålrör: A-kvalitetsstålrör" och GB/T9711.2-1997 "Olje- och gasindustrins andra del av de tekniska leveransvillkoren för stålrör: B-kvalitetsstålrör". "Stålrör", dessa två standarder motsvarar API 5L, och många hushållsanvändare behöver dessa två nationella standarder.
3. Om PSL1 och PSL2
PSL är en förkortning för produktspecifikationsnivå. Produktspecifikationsnivån för rörledningar är indelad i PSL1 och PSL2, och kvalitetsnivån kan också sägas vara indelad i PSL1 och PSL2. PSL1 är högre än PSL2 och har inte bara andra testkrav än PSL2, utan även andra krav på kemisk sammansättning och mekaniska egenskaper. Därför måste, enligt API 5L-beställningen, utöver vanliga indikatorer för specifikationer, stålkvalitet och andra indikatorer också produktens specifikationsnivå anges, det vill säga PSL1 eller PSL2.
PSL2 är strängare än PSL1 vad gäller kemisk sammansättning, draghållfasthet, slagkraft, oförstörande provning och andra indikatorer.
4. Rörledningsstålkvalitet och kemisk sammansättning
Stålkvaliteten för ledningsrör från låg till hög är indelad i: A25, A, B, X42, X46, X52, X60, X65, X70 och X80.
5, krav på vattentryck och icke-förstörande egenskaper i ledningsröret
Rörledningar bör testas gren för gren med hydrauliskt prov, och standarden tillåter inte icke-förstörande generering av hydrauliskt tryck, vilket också är en stor skillnad mellan API-standarden och våra standarder.
PSL1 kräver inte oförstörande testning, PSL2 bör genomgå oförstörande testning gren för gren.
VI.Premium-anslutning
1. Introduktion av Premium-anslutning
Specialspännet skiljer sig från API-gängan genom den speciella strukturen hos rörgängan. Även om det befintliga API-gängade oljehöljet används flitigt vid oljeutvinning, syns dess brister tydligt i den speciella miljön för vissa oljefält: API-runda gängade rörpelare, trots att dess tätningsprestanda är bättre, motsvarar dragkraften som bärs av den gängade delen endast 60 % till 80 % av rörkroppens hållfasthet, så den kan inte användas vid utvinning av djupa brunnar; API-förspänd trapetsgängad rörpelare, vars dragprestanda hos den gängade delen endast motsvarar rörkroppens hållfasthet, så den kan inte användas i djupa brunnar; API-förspänd trapetsgängad rörpelare, vars dragprestanda inte är bra. Även om kolonnens dragprestanda är mycket högre än för API-runda gänganslutningar, är dess tätningsprestanda inte särskilt bra, så den kan inte användas vid utvinning av högtrycksgasbrunnar; dessutom kan gängat fett bara spela sin roll i miljöer med temperaturer under 95 ℃, så det kan inte användas vid utvinning av högtemperaturbrunnar.
Jämfört med API-rundgänga och partiell trapetsgänga har Premium Connection gjort banbrytande framsteg inom följande aspekter:
(1) God tätning, genom utformningen av elastisk och metallisk tätningsstruktur, så att fogens gastätningsmotstånd når gränsen för rörkroppen inom sträcktrycket;
(2) hög hållfasthet hos anslutningen, med Premium Connection-anslutning av oljehöljet, når anslutningens hållfasthet eller överstiger rörkroppens hållfasthet, för att lösa problemet med glidning fundamentalt;
(3) genom förbättring av materialval och ytbehandlingsprocessen löstes i princip problemet med att spännet fastnade i trådarna;
(4) genom optimering av strukturen, så att fogspänningsfördelningen är mer rimlig och mer gynnsam för motståndskraften mot spänningskorrosion;
(5) genom axelstrukturen med rimlig design, så att spännets operation är enklare att utföra.
För närvarande har världen utvecklat mer än 100 typer av Premium-anslutningar med patenterad teknik.
Publiceringstid: 21 februari 2024