API 5CT L80 غلاف الأنابيب
API 5CT L80 غلاف الأنابيب
مقدمة
أنابيب الغلاف L80 عبارة عن أنبوب فولاذي عالي القوة يستخدم في صناعة النفط والغاز لتطبيقات غلاف البئر. وهي مصممة لتوفير السلامة الهيكلية لحفرة البئر, منع تلوث مناطق المياه العذبة, وضمان وجود قناة موثوقة لاستخراج النفط والغاز. L80 هي درجة ضمن مواصفات API 5CT. يأتي في ثلاثة أنواع: L80-1, L80 13Cr, و L80 9Cr, ولكل منها تركيبات كيميائية وخصائص ميكانيكية مميزة لظروف تشغيلية مختلفة.
مواصفات واجهة برمجة التطبيقات
نِطَاق
يحدد API 5CT متطلبات الغلاف والأنابيب المستخدمة في آبار النفط والغاز. تم تصميم أنابيب الغلاف L80 لتلبية هذه المعايير, التأكد من قدرتها على تحمل الضغوط التشغيلية والظروف البيئية التي تمت مواجهتها أثناء الحفر والإنتاج.
التركيب الكيميائي
يختلف التركيب الكيميائي لأنابيب التغليف L80 بين أنواعها الثلاثة لتوفير خصائص محددة:
L80-1
عنصر | تعبير (%) |
---|---|
الكربون (ج) | 0.43 الأعلى |
المنغنيز (من) | 1.90 الأعلى |
الفوسفور (ص) | 0.030 الأعلى |
الكبريت (س) | 0.030 الأعلى |
السيليكون (و) | 0.45 الأعلى |
الكروم (كر) | 0.25 الأعلى |
النيكل (في) | 0.25 الأعلى |
الموليبدينوم (شهر) | 0.35 الأعلى |
نحاس (النحاس) | 0.25 الأعلى |
L80 13Cr
عنصر | تعبير (%) |
---|---|
الكربون (ج) | 0.15 الأعلى |
المنغنيز (من) | 1.00 الأعلى |
الفوسفور (ص) | 0.020 الأعلى |
الكبريت (س) | 0.010 الأعلى |
السيليكون (و) | 1.00 الأعلى |
الكروم (كر) | 12.00 – 14.00 |
النيكل (في) | 0.50 الأعلى |
الموليبدينوم (شهر) | 0.50 الأعلى |
L80 9Cr
عنصر | تعبير (%) |
---|---|
الكربون (ج) | 0.15 الأعلى |
المنغنيز (من) | 1.00 الأعلى |
الفوسفور (ص) | 0.020 الأعلى |
الكبريت (س) | 0.010 الأعلى |
السيليكون (و) | 1.00 الأعلى |
الكروم (كر) | 8.00 – 10.00 |
النيكل (في) | 0.50 الأعلى |
الموليبدينوم (شهر) | 0.50 الأعلى |
الخواص الميكانيكية
تم تصميم الخواص الميكانيكية لأنابيب الغلاف L80 لضمان المتانة والموثوقية في ظل ظروف التشغيل المختلفة. وتشمل الخصائص الميكانيكية النموذجية:
- قوة الشد: 655-758 MPa (95-110 ksi)
- قوة العائد: الحد الأدنى 552 MPa (80 ksi)
- استطالة: الحد الأدنى 15% في 2 بوصة
أحجام الأنابيب
تتوفر أنابيب الغلاف L80 بمجموعة من الأحجام لتلائم 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.)
التفاصيل الفنية, أبعاد, والتسامح
أبعاد
يتم تحديد أبعاد أنابيب الغلاف L80 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
يعد سمك جدار أنابيب التغليف L80 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 L80 مصنوعة من الفولاذ الكربوني وسبائك الفولاذ, توفير توازن القوة, صلابة, ومقاومة التآكل. يختلف اختيار المواد بناءً على النوع المحدد (L80-1, L80 13Cr, L80 9Cr) لتلبية متطلبات التشغيل المختلفة.
تصنيع
تتضمن عملية تصنيع أنابيب التغليف L80 عدة خطوات لضمان الجودة والأداء:
- صناعة الصلب: يتم إنتاج الفولاذ 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: 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 الغلاف L80, 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 الغلاف L80 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.