غلاف API 5CT J55 & الأنابيب
غلاف الأنابيب J55
مقدمة
تستخدم أنابيب التغليف J55 وK55 على نطاق واسع في صناعة النفط والغاز لحفر واستكمال الآبار. هذه الأنابيب جزء من مواصفات API 5CT, الذي يحدد متطلبات مواد الغلاف والأنابيب. كلا النوعين J55 وK55 عبارة عن مواد من الفولاذ الكربوني توفر خصائص ميكانيكية مختلفة مناسبة لمختلف ظروف قاع البئر.
مواصفات واجهة برمجة التطبيقات
نِطَاق
يحدد API 5CT متطلبات الغلاف والأنابيب المستخدمة في آبار النفط والغاز. ويتضمن تفاصيل عن المواد, الخصائص الميكانيكية, أبعاد, وإجراءات الاختبار. J55 وK55 هما درجتان تغطيهما هذه المواصفات, ولكل منها تطبيقاتها وخصائص الأداء الخاصة بها.
التركيب الكيميائي
يوفر التركيب الكيميائي لفولاذ الغلاف J55 وK55 توازنًا بين القوة والمتانة اللازمة لتطبيقات حفرة البئر. يتضمن التركيب الكيميائي النموذجي للغلاف J55 وK55:
عنصر | تعبير (%) |
---|---|
الكربون (ج) | 0.26 الأعلى |
المنغنيز (من) | 1.10 الأعلى |
الفوسفور (ص) | 0.030 الأعلى |
الكبريت (س) | 0.030 الأعلى |
السيليكون (و) | 0.45 الأعلى |
الخواص الميكانيكية
تم تصميم الخواص الميكانيكية لفولاذ التغليف J55 وK55 لتحمل الضغوط والضغوط التي تتم مواجهتها أثناء الحفر والإنتاج. وتشمل الخصائص الميكانيكية النموذجية:
- J55:
- قوة الشد: 517-758 MPa (75-110 ksi)
- قوة العائد: الحد الأدنى 379 MPa (55 ksi)
- استطالة: الحد الأدنى 19% في 2 بوصة
- K55:
- قوة الشد: 655-758 MPa (95-110 ksi)
- قوة العائد: الحد الأدنى 379 MPa (55 ksi)
- استطالة: الحد الأدنى 19% في 2 بوصة
أحجام الأنابيب
تتوفر أنابيب التغليف J55 وK55 بأحجام مختلفة لاستيعاب أقطار وأعماق البئر المختلفة. يتم تحديد الأحجام القياسية حسب قطرها الخارجي (ل) وسمك الجدار. تشمل الأحجام الشائعة:
- القطر الخارجي (ل): 4 1/2 بوصة إلى 20 بوصة
- سمك الجدار: يختلف بناءً على متطلبات التطبيق (على سبيل المثال, 0.224 بوصة, 0.250 بوصة, إلخ.)
غلاف API 5CT J55 & مواصفات الأنابيب
الكود أ | القطر الخارجي | الوزن الاسمي | سمك الجدار | نوع المعالجة النهائية | |
---|---|---|---|---|---|
(مع موضوع واقتران) ب, ج | |||||
مم | كجم/م | مم | J55 | ||
انش | رطل/قدم | K55 | |||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 7 |
9 5/8 | 32.3 | 244.48 | 48.07 | 7.92 | - |
9 5/8 | 36 | 244.48 | 53.57 | 8.94 | SLB |
9 5/8 | 40 | 244.48 | 59.53 | 10.03 | SLB |
9 5/8 | 43.5 | 244.48 | 64.73 | 11.05 | - |
9 5/8 | 47 | 244.48 | 69.94 | 11.99 | - |
9 5/8 | 53.5 | 244.48 | 79.62 | 13.84 | - |
9 5/8 | 58.4 | 244.48 | 86.91 | 15.11 | - |
10 3/4 | 32.75 | 273.05 | 48.74 | 7.09 | - |
10 3/4 | 40.5 | 273.05 | 60.27 | 8.89 | س.ب |
10 3/4 | 45.5 | 273.05 | 67.71 | 10.16 | س.ب |
10 3/4 | 51 | 273.05 | 75.9 | 11.43 | س.ب |
10 3/4 | 55.5 | 273.05 | 82.59 | 12.57 | - |
10 3/4 | 60.7 | 273.05 | 90.33 | 13.84 | - |
10 3/4 | 65.7 | 273.05 | 97.77 | 15.11 | - |
11 3/4 | 42 | 298.45 | 62.5 | 8.46 | - |
11 3/4 | 47 | 298.45 | 69.94 | 9.53 | س.ب |
11 3/4 | 54 | 298.45 | 80.36 | 11.05 | س.ب |
11 3/4 | 60 | 298.45 | 89.29 | 12.42 | س.ب |
13 3/8 | 48 | 339.72 | 71.43 | 8.38 | - |
13 3/8 | 54.5 | 339.72 | 81.1 | 9.65 | س.ب |
13 3/8 | 61 | 339.72 | 90.78 | 10.92 | س.ب |
13 3/8 | 68 | 339.72 | 101.19 | 12.19 | س.ب |
13 3/8 | 72 | 339.72 | 107.15 | 13.06 | - |
16 | 65 | 406.4 | 96.73 | 9.53 | - |
16 | 75 | 406.4 | 111.61 | 11.13 | س.ب |
16 | 84 | 406.4 | 125.01 | 12.57 | س.ب |
18 5/8 | 87.5 | 473.08 | 130.21 | 11.05 | س.ب |
20 | 94 | 508 | 139.89 | 11.13 | SLB |
20 | 106.5 | 508 | 158.49 | 12.7 | SLB |
20 | 133 | 508 | 197.93 | 16.13 | SLB |
خيط دائري قصير على شكل حرف S, L- خيط دائري طويل, ب- خيط الدعامة | |||||
أ. يتم استخدام الرمز لطلب المرجع. | |||||
ب. الوزن الاسمي للغلاف الملولب والمقترن (عمود 2) يظهر كمرجع فقط. |
أبعاد
يتم تحديد أبعاد أنابيب التغليف J55 وK55 حسب قطرها الخارجي (ل) وسمك الجدار. تلتزم الأحجام القياسية بمتطلبات API 5CT. وتشمل الأبعاد المشتركة:
- القطر الخارجي (ل): 4 1/2 بوصة إلى 20 بوصة
- سمك الجدار: يختلف بناءً على متطلبات التطبيق.
التسامح
يحدد API 5CT التفاوتات الدقيقة لضمان تلبية الأنابيب لمعايير الجودة والأداء. وتشمل هذه التسامح:
- القطر الخارجي (ل): ±1% من القطر الخارجي المحدد
- سمك الجدار: ±12.5% من سمك الجدار المحدد
- وزن: ±10% من الوزن الاسمي لكل وحدة طول
سمك الجدار & تسامح
يعتبر سمك الجدار لأنابيب التغليف J55 وK55 أمرًا بالغ الأهمية لأدائها في عمليات الحفر والإنتاج. تضمن التفاوتات في سمك الجدار أداءً ثابتًا. وتشمل التفاوتات القياسية:
- التسامح مع سمك الجدار: ±12.5% من سمك الجدار المحدد.
- الحد الأدنى لسماكة الجدار: يجب ألا يقل الحد الأدنى لسماكة الجدار عن 87.5% من سمك الجدار الاسمي المحدد.
المواد والتصنيع
مواد
أنابيب الغلاف J55 و K55 مصنوعة من الفولاذ الكربوني, مما يوفر توازن القوة, صلابة, والفعالية من حيث التكلفة. المادة مناسبة للتطبيقات التي تتطلب قوة معتدلة ومقاومة للانهيار والضغط الداخلي.
تصنيع
تتضمن عملية التصنيع لأنابيب التغليف J55 وK55 عدة خطوات لضمان الجودة والأداء:
- صناعة الصلب: يتم إنتاج الفولاذ الكربوني عالي الجودة من خلال عمليات مثل فرن القوس الكهربائي (القوات المسلحة المصرية) أو فرن الأكسجين الأساسي (BOF).
- تشكيل: يتم تشكيل الفولاذ إلى أشكال أسطوانية باستخدام عمليات مثل الدرفلة غير الملحومة أو اللحام.
- المعالجة الحرارية: قد تخضع الأنابيب لعمليات المعالجة الحرارية مثل التطبيع أو التبريد والتلطيف لتعزيز خواصها الميكانيكية.
- التشطيب: يتم الانتهاء من الأنابيب لتحقيق جودة السطح المطلوبة, أبعاد, والتسامح.
الاختبارات
لضمان جودة وأداء أنابيب التغليف J55 وK55, يتم إجراء العديد من الاختبارات وفقًا لمتطلبات API 5CT:
اختبار الهيدروستاتيكي
يتم إجراء اختبار الهيدروستاتيكي للتحقق من الأنابيب’ القدرة على تحمل الضغوط الداخلية. تمتلئ الأنابيب بالماء ويتم ضغطها إلى مستوى محدد للتحقق من عدم وجود تسربات وسلامة الهيكل.
اختبار غير تدميري (NDT)
يتم استخدام طرق الاختبار غير المدمرة للكشف عن العيوب الداخلية والسطحية دون الإضرار بالأنابيب. تشمل طرق NDT الشائعة:
- اختبار الموجات فوق الصوتية: تستخدم الموجات الصوتية عالية التردد للكشف عن العيوب الداخلية.
- فحص الجسيمات المغناطيسية: يكتشف العيوب السطحية والقريبة من السطح باستخدام المجالات المغناطيسية.
الاختبارات الميكانيكية
يتم إجراء الاختبارات الميكانيكية للتحقق من الأنابيب’ الخصائص الميكانيكية, مشتمل:
- اختبار الشد: يقيس قوة الشد, قوة الخضوع, والاستطالة.
- اختبار الصلابة: يتحقق من مستويات الصلابة لضمان الامتثال للحدود المحددة.
- اختبار التسطيح: التحقق من قدرة الأنبوب على تحمل التشوه دون التشقق.
المعالجة الحرارية
يمكن تطبيق عمليات المعالجة الحرارية مثل التطبيع أو التبريد والتلطيف على أنابيب التغليف J55 وK55 لتعزيز خواصها الميكانيكية وضمان الأداء المتسق:
التطبيع
تتضمن عملية التطبيع تسخين الأنابيب إلى درجة حرارة أعلى من درجة الحرارة الحرجة ومن ثم تبريدها في الهواء. تعمل هذه العملية على تحسين بنية الحبوب, تحسين المتانة والقوة.
التبريد والتلطيف
يشمل التبريد والتلطيف تسخين الأنابيب إلى درجة حرارة عالية, تبريدها في الماء أو الزيت لتبرد بسرعة, ثم إعادة التسخين إلى درجة حرارة أقل لتخفيف الضغوط وتحسين المتانة.
الأنابيب الفولاذية ذات الغلاف J55 وK55 هي مكونات أساسية في حفر وإنتاج آبار النفط والغاز. يتم تصنيع هذه الأنابيب لتلبية معايير API 5CT, ضمان الجودة, أداء, والموثوقية. من خلال عمليات التصنيع الصارمة, أبعاد دقيقة والتسامح, والاختبار الشامل, توفر أنابيب الغلاف J55 وK55 أداءً يمكن الاعتماد عليه في بيئات الحفر والإنتاج المختلفة.