Труби OCTGв основному використовуються для буріння нафтових і газових свердловин і транспортування нафти і газу.Він включає в себе нафтові бурильні труби, нафтові обсадні труби та нафтовидобувні труби.Труби OCTGв основному використовуються для підключення бурових бурів і бурових долот і передачі потужності буріння.Нафтова обсадна труба в основному використовується для підтримки стовбура свердловини під час буріння та після завершення, щоб забезпечити нормальну роботу всієї нафтової свердловини під час процесу буріння та після завершення.Нафта і газ на дні нафтової свердловини в основному транспортуються на поверхню трубою для перекачування нафти.
Обсадна колона є рятівним кругом для підтримки роботи нафтових свердловин.Через різні геологічні умови напружений стан під землею є складним, і сукупний вплив напруги розтягування, стиснення, вигину та кручення на тіло обсадної труби висуває високі вимоги до якості самої обсадної труби.Як тільки обсадна труба з якоїсь причини буде пошкоджена, це може призвести до скорочення видобутку або навіть до зламування всієї свердловини.
Відповідно до міцності самої сталі обсадна труба може бути розділена на різні марки сталі, а саме J55, K55, N80, L80, C90, T95, P110, Q125, V150 тощо. Марка сталі, що використовується, змінюється залежно від стану свердловини. і глибина.У корозійних середовищах також необхідно, щоб сам корпус мав стійкість до корозії.У районах зі складними геологічними умовами також вимагається, щоб обсадна труба мала стійкість до руйнування.
I. базові знання OCTG Pipe
1、Пояснення спеціалізованих термінів, пов’язаних із нафтопроводом
API: це абревіатура від American Petroleum Institute.
OCTG: це абревіатура Oil Country Tubular Goods, що означає спеціальні нафтові труби, включаючи готові нафтові обсадні труби, бурильні труби, бурильні манжети, обручі, короткі з’єднання тощо.
Нафтові труби: труби, які використовуються в нафтових свердловинах для видобутку нафти, газу, закачування води та кислотного гідророзриву.
Обсадна труба: труба, яка опускається з поверхні землі в пробурену свердловину як вкладиш для запобігання обвалення стінки свердловини.
Бурильна труба: труба, яка використовується для буріння свердловин.
Лінійна труба: труба, що використовується для транспортування нафти чи газу.
Стопорні кільця: циліндри, що використовуються для з’єднання двох різьбових труб із внутрішньою різьбою.
Муфтовий матеріал: Труба, яка використовується для виготовлення муфт.
Різьба API: Трубна різьба, визначена стандартом API 5B, включаючи круглу різьбу для нафтових труб, коротку круглу різьбу обсадної труби, довгу круглу різьбу обсадної труби, трапецієподібну різьбу зі зміщенням обсадної труби, різьбу магістральних труб тощо.
Спеціальна пряжка: різьблення без API зі спеціальними властивостями ущільнення, властивостями з’єднання та іншими властивостями.
Відмова: деформація, руйнування, пошкодження поверхні та втрата початкової функції за певних умов експлуатації.Основними формами руйнування масляної оболонки є: екструзія, ковзання, розрив, витік, корозія, зчеплення, знос тощо.
2、Стандарти, пов'язані з нафтою
API 5CT: специфікація обсадних труб і труб (наразі остання версія 8-го видання)
API 5D: специфікація бурильних труб (остання версія 5-го видання)
API 5L: специфікація сталевих труб для трубопроводів (остання версія 44-го видання)
API 5B: Технічні умови для механічної обробки, вимірювання та перевірки різьби обсадних труб, нафтопроводів і трубопроводів
GB/T 9711.1-1997: Технічні умови постачання сталевих труб для транспортування нафтогазової промисловості Частина 1: Сталеві труби класу A
GB/T9711.2-1999: Технічні умови постачання сталевих труб для транспортування нафтогазової промисловості Частина 2: Сталеві труби класу В
GB/T9711.3-2005: Технічні умови постачання сталевих труб для транспортування нафти та природного газу, частина 3: сталеві труби класу C
Ⅱ.Масляна труба
1. Класифікація нафтових труб
Масляні труби поділяються на трубки без висадки (NU), трубки з зовнішнім висадкою (EU) і трубки з інтегральним з’єднанням.Трубка без пошкоджень відноситься до кінця труби, який має різьбу без потовщення та оснащений муфтою.Зовнішня висаджена труба відноситься до двох кінців труби, які були потовщені ззовні, потім нарізані та оснащені затискачами.Інтегрована з’єднувальна трубка відноситься до труби, яка безпосередньо з’єднана без муфти, з одним кінцем, протягнутим через потовщену всередині зовнішню різьбу, а інший кінець – через потовщену ззовні внутрішню різьбу.
2. Роль НКТ
①, видобуток нафти і газу: після буріння та цементування нафтових і газових свердловин труби поміщаються в нафтову обсадну трубу для видобутку нафти і газу на землю.
②, закачування води: коли свердловинний тиск недостатній, закачайте воду в свердловину через трубу.
③, Закачування пари: у процесі термічного відновлення густої нафти пара повинна подаватись у свердловину за допомогою ізольованих нафтових труб.
(iv) Кислотна дія та гідророзрив: на пізній стадії буріння свердловин або для того, щоб покращити продуктивність нафтових і газових свердловин, необхідно вводити середовище для кислотної дії та гідророзриву або матеріал для затвердіння в нафтогазовий шар, а середовище та матеріал для затвердіння транспортується через масляну трубу.
3. Марка сталі нафтової труби
Марки сталі масляної труби: H40, J55, N80, L80, C90, T95, P110.
N80 поділяється на N80-1 і N80Q, обидві мають однакові властивості на розтягування, дві відмінності полягають у стані доставки та відмінності в ударних характеристиках, доставка N80-1 у нормалізованому стані або коли кінцева температура прокатки вища за критична температура Ar3 і зниження напруги після повітряного охолодження, і можуть бути використані для пошуку альтернатив нормалізації гарячого прокату, ударні та неруйнівні випробування не потрібні;N80Q має бути загартований (загартування та відпустка). Термічна обробка, ударна функція повинні відповідати положенням API 5CT і мають проходити неруйнівні випробування.
L80 поділяється на L80-1, L80-9Cr і L80-13Cr.Їх механічні властивості та стан доставки однакові.Відмінності у використанні, складності виробництва та ціні, L80-1 для загального типу, L80-9Cr і L80-13Cr мають високу стійкість до корозії, складність виробництва, дорогі, зазвичай використовуються для сильно корозійних свердловин.
C90 і T95 поділяються на тип 1 і тип 2, тобто C90-1, C90-2 і T95-1, T95-2.
4. Зазвичай використовувана марка сталі, сорт і стан доставки масляної труби
Марка сталі Статус доставки
J55 масляна труба 37Mn5 плоска масляна труба: гарячекатана замість нормалізованої
Потовщена масляна труба: повна довжина нормалізована після потовщення.
Труба Н80-1 36Мн2В Труба плоска: гарячекатана замість нормалізованої
Потовщена масляна труба: повна довжина нормалізована після потовщення
Масляна труба N80-Q 30Mn5 повнорозмірна загартована
Масляна труба Л80-1 30Мн5 повнорозмірна загарт
Масляна труба P110 25CrMnMo повнорозмірна загартована
J55 муфта 37Mn5 гарячекатана оперативна нормалізація
Муфта N80 28MnTiB повнорозмірна відпустка
L80-1 муфта 28MnTiB повнорозмірна загарт
P110 Затискачі 25CrMnMo Повна довжина, загартована
Ⅲ.Кожух
1、Категоризація та роль оболонки
Обсадна труба — це сталева труба, що підтримує стінку нафтових і газових свердловин.У кожній свердловині використовується кілька шарів обсадної труби відповідно до різних глибин буріння та геологічних умов.Цемент використовується для цементування обсадної труби після її спуску в свердловину, і на відміну від нафтопроводів і бурильних труб не підлягає повторному використанню і відноситься до одноразових витратних матеріалів.Таким чином, споживання обсадних труб становить понад 70% усіх труб нафтових свердловин.Обсадні труби можна класифікувати на: трубопроводи, обсадні труби, технічні обсадні труби та нафтові обсадні труби відповідно до їх використання, а їх структури в нафтових свердловинах показані на малюнку нижче.
2.Кожух провідника
в основному використовується для буріння в океані та пустелі, щоб розділити морську воду та пісок, щоб забезпечити плавний хід буріння, основні характеристики цього шару 2.casing: Φ762 мм (30 дюймів) × 25,4 мм, Φ762 мм (30 дюймів) × 19,06 мм.
Поверхнева обсадна труба: вона в основному використовується для першого буріння, буріння відкритої поверхні пухких пластів до корінної породи, щоб ущільнити цю частину пластів від руйнування, її потрібно запечатати поверхневою обсадною трубою.Основні характеристики корпусу: 508 мм (20 дюймів), 406,4 мм (16 дюймів), 339,73 мм (13-3/8 дюймів), 273,05 мм (10-3/4 дюймів), 244,48 мм (9-5/9 дюймів) тощо. Глибина опускання труби залежить від глибини м'якого пласта.Глибина нижньої труби залежить від глибини пухкої товщі, яка зазвичай становить 80~1500 м.Його зовнішній і внутрішній тиск невеликий, і, як правило, він приймає марку сталі K55 або марку сталі N80.
3.Технічний корпус
Технічна обсадна труба використовується в процесі буріння складних пластів.При зустрічі зі складними частинами, такими як зруйнований шар, шар нафти, шар газу, шар води, шар витоку, шар соляної пасти тощо, необхідно опустити технічну обсадну трубу, щоб ущільнити її, інакше буріння не може бути виконано.Деякі свердловини є глибокими та складними, а глибина свердловини сягає тисяч метрів, для такого типу глибоких свердловин потрібно закласти кілька шарів технічної обсадної труби, її механічні властивості та вимоги до герметичності дуже високі, використання марок сталі є також вище, на додаток до K55, більше використовується марок N80 і P110, деякі глибокі свердловини також використовуються в марках Q125 або навіть вищих марок, не пов’язаних з API, таких як V150.Основні характеристики технічного корпусу: 339,73 Основні характеристики технічного корпусу: 339,73 мм (13-3/8 дюймів), 273,05 мм (10-3/4 дюйма), 244,48 мм (9-5/8 дюймів), 219,08 мм (8-5/8 дюймів), 193,68 мм (7-5/8 дюймів), 177,8 мм (7 дюймів) тощо.
4. Масляний кожух
Коли свердловина пробурена до цільового шару (шар, що містить нафту та газ), необхідно використовувати нафтову обсадну трубу для ущільнення нафтового та газового шару та верхніх відкритих пластів, а внутрішня частина нафтової обсадної труби є нафтовим шаром .Нафтовий корпус у всіх типах корпусу в найглибшій глибині свердловини, його механічні властивості та вимоги до продуктивності ущільнення також є найвищими, використання сталі марки K55, N80, P110, Q125, V150 тощо.Основні характеристики обсадної труби: 177,8 мм (7 дюймів), 168,28 мм (6-5/8 дюймів), 139,7 мм (5-1/2 дюймів), 127 мм (5 дюймів), 114,3 мм (4-1/2 дюймів) тощо Обсадна труба є найглибшою серед усіх видів свердловин, а її механічні характеристики та герметичність найвищі.
V. Бурильна труба
1、 Класифікація та роль труб для бурових інструментів
Квадратна бурильна труба, бурильна труба, зважена бурильна труба та бурильна бурильна труба в бурових інструментах утворюють бурильну трубу.Бурильна труба - це інструмент для колонкового буріння, який переміщує бурове долото від землі до дна свердловини, а також є каналом від землі до дна свердловини.Він виконує три основні функції: ① передає крутний момент для приводу свердла до свердління;② покладаючись на власну вагу, щоб чинити тиск на бурове долото, щоб розбити породу на дні свердловини;③ транспортування рідини для промивання свердловини, тобто бурового розчину через землю через грязьові насоси високого тиску, у свердловину бурової колони, щоб втекти на дно свердловини для промивання уламків породи та охолодження бурового долота, і перенести уламки породи через кільцевий простір між зовнішньою поверхнею колони та стінкою свердловини, щоб повернутися на землю, щоб досягти мети буріння свердловини.Бурильна труба в процесі буріння витримує різноманітні складні змінні навантаження, такі як розтяг, стиск, кручення, вигин та інші напруги, внутрішня поверхня також піддається розтиранню та корозії грязі під високим тиском.
(1) квадратна бурильна труба: квадратна бурильна труба має два види чотирикутного типу та шестикутного типу, китайська нафтова бурова штанга, кожен набір бурильної колони зазвичай використовує бурильну трубу чотирикутного типу.Його характеристики: 63,5 мм (2-1/2 дюйма), 88,9 мм (3-1/2 дюйма), 107,95 мм (4-1/4 дюйма), 133,35 мм (5-1/4 дюйма), 152,4 мм (6 дюйма) і так далі.Зазвичай використовується довжина 12~14,5 м.
(2) Бурильна труба: бурильна труба є основним інструментом для буріння свердловин, з’єднана з нижнім кінцем квадратної бурильної труби, і, оскільки бурова свердловина продовжує поглиблюватися, бурильна труба продовжує подовжувати бурильну колону одна за одною.Характеристики бурильних труб: 60,3 мм (2-3/8 дюймів), 73,03 мм (2-7/8 дюймів), 88,9 мм (3-1/2 дюймів), 114,3 мм (4-1/2 дюймів), 127 мм (5 дюймів). ), 139,7 мм (5-1/2 дюйма) тощо.
(3) Зважена бурильна труба: зважена бурильна труба є перехідним інструментом, що з’єднує бурильну трубу та бурильну манжету, який може покращити силовий стан бурильної труби, а також збільшити тиск на бурильне долото.Основні характеристики зважених бурильних труб становлять 88,9 мм (3-1/2 дюйма) і 127 мм (5 дюймів).
(4) Утяжка бура: утяжка бура з’єднана з нижньою частиною бурильної труби, яка є спеціальною товстостінною трубою з високою жорсткістю, яка чинить тиск на бурове долото, щоб розбити породу, і може відігравати керівну роль, коли буріння прямих свердловин.Загальні технічні характеристики манжети: 158,75 мм (6-1/4 дюйма), 177,85 мм (7 дюймів), 203,2 мм (8 дюймів), 228,6 мм (9 дюймів) тощо.
V. Лінійна труба
1、Класифікація лінійних труб
Лінійна труба використовується в нафтовій і газовій промисловості для транспортування нафти, очищеної нафти, природного газу та водопровідних труб зі сталевими трубами для короткого терміну.Транспортування нафто- та газопроводів в основному поділяється на магістральний трубопровід, відгалуження та міський трубопровідний мережевий трубопровід трьох видів, магістральний трубопровід із звичайними специфікаціями для ∮ 406 ~ 1219 мм, товщина стінки 10 ~ 25 мм, марка сталі X42 ~ X80;Трубопровід відгалуження та міської трубопровідної мережі трубопровід звичайної специфікації для # 114 ~ 700 мм, товщина стінки 6 ~ 20 мм, марка сталі X42 ~ X80.Звичайні характеристики фідерних трубопроводів і міських трубопроводів 114-700 мм, товщина стінки 6-20 мм, марка сталі X42-X80.
Лінійна труба має зварну сталеву трубу, також має безшовну сталеву трубу, зварна сталева труба використовується більше, ніж безшовна сталева труба.
2、Стандартна труба
Стандартом лінійної труби є API 5L "специфікація трубопровідної сталевої труби", але Китай у 1997 році оприлюднив два національні стандарти для трубопровідної труби: GB/T9711.1-1997 "нафтова та газова промисловість, перша частина технічних умов доставки сталевих труб : Сталева труба марки А» і GB/T9711.2-1997 «Нафтогазова промисловість, друга частина технічних умов поставки сталевої труби: Сталева труба марки В».Сталеві труби», ці два стандарти еквівалентні API 5L, багато вітчизняних користувачів вимагають надання цих двох національних стандартів.
3、Про PSL1 і PSL2
PSL - це абревіатура рівня специфікації продукту.Рівень специфікації трубопровідної продукції ділиться на PSL1 і PSL2, також можна сказати, що рівень якості ділиться на PSL1 і PSL2.PSL1 вище, ніж PSL2, рівень специфікації 2 - це не тільки різні вимоги до випробувань, а також вимоги до хімічного складу та механічних властивостей різні, тому відповідно до порядку API 5L умови контракту на додаток до вказівки специфікацій, марки сталі та інші загальні індикатори, але також має вказувати рівень специфікації продукту, тобто PSL1 або PSL2.
PSL2 за хімічним складом, властивостями на розтягнення, ударній силі, неруйнівному контролю та іншим показникам суворіше PSL1.
4、марка сталі та хімічний склад трубопровідної труби
Лінійна трубна марка сталі від низької до високої поділяється на: А25, А, В, Х42, Х46, Х52, Х60, Х65, Х70 і Х80.
5, вимоги до тиску води в трубопроводі та неруйнівні
Гідравлічне випробування магістральної труби слід проводити відгалужене за відгалуженням, і стандарт не допускає неруйнівного створення гідравлічного тиску, що також є великою різницею між стандартом API та нашими стандартами.
PSL1 не потребує неруйнівного контролю, PSL2 має проводити неруйнівний контроль відгалуження за відгалуженням.
VI. Підключення Premium
1、Впровадження Premium Connection
Спеціальна пряжка відрізняється від нитки API особливою структурою трубної різьби.Незважаючи на те, що існуюча нафтова обсадна труба з різьбленням API широко використовується при експлуатації нафтових свердловин, її недоліки чітко проявляються в особливому середовищі деяких нафтових родовищ: трубна колона з круглою різьбою API, хоча її герметизація краща, сила розтягу, яку несе різьба частина еквівалентна лише 60-80% міцності тіла труби, тому її не можна використовувати при експлуатації глибоких свердловин;трапецієподібна трубна колона з різьбою зі зміщенням API, продуктивність на розтяг різьбової частини еквівалентна лише міцності тіла труби, тому її не можна використовувати в глибоких свердловинах;API упереджена трапецієподібна різьбова трубна колона, її міцність на розтяг не є хорошою.Незважаючи на те, що міцність колони на розтяг значно вища, ніж у круглого різьбового з’єднання API, її герметичні характеристики не дуже хороші, тому її не можна використовувати при експлуатації газових свердловин високого тиску;крім того, різьбове мастило може виконувати свою роль лише в середовищі з температурою нижче 95 ℃, тому його не можна використовувати при експлуатації високотемпературних свердловин.
У порівнянні з круглим різьбленням API і частковим трапецієподібним різьбовим з’єднанням, Premium Connection досяг проривного прогресу в таких аспектах:
(1) хороше ущільнення завдяки конструкції пружної та металевої ущільнювальної конструкції, щоб опір ущільнення з’єднаних газів досягав межі тіла труби в межах тиску текучості;
(2) висока міцність з’єднання, завдяки з’єднанню Premium Connection масляної обсадної труби, міцність з’єднання досягає або перевищує міцність корпусу трубки, щоб фундаментально вирішити проблему ковзання;
(3) шляхом вибору матеріалу та вдосконалення процесу обробки поверхні, в основному вирішено проблему пряжки, що прилипає ниткою;
(4) шляхом оптимізації конструкції, щоб розподіл напруги в суглобі був більш розумним, більш сприятливим для стійкості до корозії під напругою;
(5) через плечову структуру розумного дизайну, так що операцію пряжки легше виконувати.
На даний момент у світі розроблено понад 100 видів преміальних з'єднань із запатентованою технологією.
Час публікації: 21 лютого 2024 р