Carcasa y tubería API 5CT
Carcasa y tubería API 5CT
Introducción
API 5CT es una especificación desarrollada por el Instituto Americano del Petróleo (API) para materiales de carcasa y tubería utilizados en la industria del petróleo y el gas. Cubre una gama de grados de acero diseñados para enfrentar diversos desafíos operativos y ambientales.. Estos materiales son críticos para las operaciones de perforación y producción., Proporcionar integridad estructural y vías de transporte dentro del pozo..
Componentes clave
Caja
El revestimiento es una tubería de gran diámetro que se inserta en un pozo perforado y se cementa en su lugar para proporcionar integridad estructural y aislar diferentes zonas del subsuelo..
- Carcasa de conductores: Primer tramo de revestimiento para proteger el pozo del agua superficial.
- Carcasa de superficie: Previene los derrumbes y aísla las zonas de aguas poco profundas..
- Carcasa intermedia: Aísla formaciones y estabiliza el pozo..
- Carcasa de producción: Garantiza la integridad del pozo durante la fase de producción..
Tubería
La tubería es una tubería de menor diámetro colocada dentro de la carcasa para transportar hidrocarburos desde el yacimiento hasta la superficie..
- Tubería de producción: Transporta petróleo y gas a la superficie..
- Tubo de inyección: Se utiliza para inyectar fluidos en el pozo..
Estándares y calificaciones
API 5CT especifica varios grados de carcasa y tubería., cada uno diseñado para diferentes condiciones ambientales y operativas. Los grados clave incluyen:
- H40, J55, K55: Calidades básicas para operaciones de perforación estándar..
- N80, L80, C90: Grados de mayor resistencia para pozos más profundos y desafiantes.
- T95, P110, Q125: Calidades de alta resistencia para entornos ultraprofundos y de alta presión.
- V150: El grado de resistencia más alto para las condiciones más extremas..
SOBREDOSIS: 4 1/2″-20″
Longitud: R1, R2, R3
Conexión: STC, LTC, btc, Conexión prémium (TOP VAM, NUEVO PARA TI, PH-6)
Tabla de datos de tubería de revestimiento
Etiquetas a | DE milímetros |
Nominal Lineal Masa b,do t&c kilogramos/m |
peso t milímetros |
Tipo de acabado d | ||||||||
H40 | J55 K55 |
M65 | L80 95€ |
Tipo N80 1, q |
C90 T95 |
P110 | Q125 | |||||
1 | 2 | |||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |
4-1/2 4-1/2 4-1/2 4-1/2 4-1/2 |
9.50 10.50 11.60 13.50 15.10 |
114.30 114.30 114.30 114.30 114.30 |
14.14 15.63 17.26 20.09 22.47 |
5.21 5.69 6.35 7.37 8.56 |
PD – – – – |
PD PSB PSLB – – |
PD PSB PLB PLB – |
– – PLB PLB – |
– – PLB PLB – |
– – PLB PLB – |
– – PLB PLB PLB |
– – – – PLB |
5 5 5 5 5 5 5 |
11.50 13.00 15.00 18.00 21.40 23.20 24.10 |
127.00 127.00 127.00 127.00 127.00 127.00 127.00 |
17.11 19.35 22.32 26.79 31.85 34.53 35.86 |
5.59 6.43 7.52 9.19 11.10 12.14 12.70 |
– – – – – – – |
PD PSLB PSLB – – – – |
PD PSLB PLB PLB PLB – – |
– – PLB PLB PLB PLB PLB |
– – PLB PLB PLB PLB PLB |
– – PLB PLB PLB PLB PLB |
– – PLB PLB PLB PLB PLB |
– – – PLB PLB PLB PLB |
5-1/2 5-1/2 5-1/2 5-1/2 5-1/2 5-1/2 5-1/2 5-1/2 5-1/2 5-1/2 5-1/2 5-1/2 |
14.00 15.50 17.00 20.00 23.00 26.80 29.70 32.60 35.30 38.00 40.50 43.10 |
139.70 139.70 139.70 139.70 139.70 139.70 139.70 139.70 139.70 139.70 139.70 139.70 |
20.83 23.07 25.30 29.76 34.23 39.88 44.20 48.51 52.53 56.55 60.27 61.14 |
6.20 6.98 7.72 9.17 10.54 12.70 14.27 15.88 17.45 19.05 20.62 22.22 |
PD – – – – – – – – – – – |
PD PSLB PSLB – – – – – – – – – |
PD PSLB PLB PLB PLB – – – – – – – |
– – PLBE PLBE PLBE – – – – – – – |
– – PLBE PLBE PLBE – – – – – – – |
– – PLBE PLBE PLBE PAG PAG PAG PAG PAG PAG PAG |
– – PLBE PLBE PLBE – – – – – – – |
– – – – PLBE – – – – – – – |
6-5/8 6-5/8 6-5/8 6-5/8 |
20.00 24.00 28.00 32.00 |
168.28 168.28 168.28 168.28 |
29.76 35.72 41.67 47.62 |
7.32 8.94 10.59 12.06 |
PD – – – |
PSLB PSLB – – |
PSLB PLB PLB – |
– PLBE PLBE PLBE |
– PLBE PLBE PLBE |
– PLBE PLBE PLBE |
– PLBE PLBE PLBE |
– – – PLBE |
7 7 7 7 7 7 7 |
17.00 20.00 23.00 26.00 29.00 32.00 35.00 |
177.80 177.80 177.80 177.80 177.80 177.80 177.80 |
25.30 29.76 34.23 38.69 43.16 47.62 52.09 |
5.87 6.91 8.05 9.19 10.36 11.51 12.65 |
PD PD – – – – – |
– PD PSLB PSLB – – – |
– PD PLB PLB PLB PLB – |
– – PLB PLB PLB PLB PLB |
– – PLB PLB PLB PLB PLB |
– – PLB PLB PLB PLB PLB |
– – – PLB PLB PLB PLBE |
– – – – – – PLB |
7 7 7 7 7 7 |
38.00 42.70 46.40 50.10 53.60 57.10 |
177.80 177.80 177.80 177.80 177.80 177.80 |
56.55 63.54 69.05 74.56 79.77 84.97 |
13.72 15.88 17.45 19.05 20.62 22.22 |
– – – – – – |
– – – – – – |
– – – – – – |
PLB – – – – – |
PLB – – – – – |
PLB PAG PAG PAG PAG PAG |
PLB – – – – – |
PLB – – – – – |
7-5/8 7-5/8 7-5/8 7-5/8 7-5/8 7-5/8 7-5/8 7-5/8 7-5/8 7-5/8 |
24.00 26.40 29.70 33.70 39.00 42.80 45.30 47.10 51.20 55.30 |
193.68 193.68 193.68 193.68 193.68 193.68 193.68 193.68 193.68 193.68 |
35.72 39.29 44.20 50.15 58.04 63.69 67.41 70.09 76.19 82.30 |
7.62 8.33 9.52 10.92 12.70 14.27 15.11 15.88 17.45 19.05 |
PD – – – – – – – – – |
– PSLB – – – – – – – – |
– PSLB PLB PLB – – – – – – |
– PLB PLB PLB PLB PLB PLB PLB – – |
– PLB PLB PLB PLB PLB PLB PLB – – |
– PLB PLB PLB PLB PLB PLB PLB PAG PAG |
– – PLB PLB PLB PLB PLB PLB – – |
– – – – PLB PLB PLB PLB – – |
7-3/4 | 46.10 | 196.85 | 68.60 | 15.11 | – | – | – | PAG | PAG | PAG | PAG | PAG |
8-5/8 8-5/8 8-5/8 8-5/8 8-5/8 8-5/8 8-5/8 |
24.00 28.00 32.00 36.00 40.00 44.00 49.00 |
219.08 219.08 219.08 219.08 219.08 219.08 219.08 |
35.72 41.67 47.62 53.57 59.53 65.48 72.92 |
6.71 7.72 8.94 10.16 11.43 12.70 14.15 |
– PD PD – – – – |
PD PD – PSLB PSLB PLB – |
PD PD PSLB PSLB PLB – – |
– – – PLB PLB PLB PLB |
– – – PLB PLB PLB PLBE |
– – – PLBE PLBE PLBE PLBE |
– – – PLB PLB PLB |
– – – – – PLB |
9-5/8 9-5/8 9-5/8 9-5/8 9-5/8 9-5/8 9-5/8 9-5/8 9-5/8 9-5/8 9-5/8 |
32.30 36.00 40.00 43.50 47.00 53.50 58.40 59.40 64.90 70.30 75.60 |
244.48 244.48 244.48 244.48 244.48 244.48 244.48 244.48 244.48 244.48 244.48 |
48.07 53.57 59.53 64.73 69.94 79.62 86.91 88.40 96.58 104.62 112.50 |
7.92 8.94 10.03 11.05 11.99 13.84 15.11 15.47 17.07 18.64 20.24 |
PD PD – – – – – – – – – |
– PSLB PSLB – – – – – |
– PSLB PSLB PLB PLB – – – – – |
– – PLB PLB PLB PLB PLB – – – – |
– – PLB PLB PLB PLB PLB – – – |
– – PLB PLB PLB PLB PLB PAG PAG PAG PAG |
– – – PLB PLB PLB PLB – – – – |
– – – – PLB PLB PLB – – – – |
10-3/4 10-3/4 10-3/4 10-3/4 10-3/4 10-3/4 10-3/4 10-3/4 10-3/4 10-3/4 |
32.75 40.50 45.50 51.00 55.50 60.70 65.70 73.20 79.20 85.30 |
273.05 273.05 273.05 273.05 273.05 273.05 273.05 273.05 273.05 273.05 |
48.74 60.27 67.71 75.90 82.59 90.33 97.77 108.93 117.86 126.94 |
7.09 8.89 10.16 11.43 12.57 13.84 15.11 17.07 18.64 20.24 |
PD PD – – – – – – – – |
– PSB PSB PSB – – – – – – |
– PSB PSB PSB PSB – – – – – |
– – – PSB PSB – – – – – |
– – – PSB PSB – – – – – |
– – – PSB PSB PSB PSB PAG PAG PAG |
– – – PSB PSB PSB PSB – – – |
– – – – – PSB PSB – – – |
11-3/4 11-3/4 11-3/4 11-3/4 11-3/4 11-3/4 |
42.00 47.00 54.00 60.00 65.00 71.00 |
298.45 298.45 298.45 298.45 298.45 298.45 |
62.50 69.94 80.36 89.29 96.73 105.66 |
8.46 9.53 11.05 12.42 13.56 14.78 |
PD – – – – – |
– PSB PSB PSB – – |
– PSB PSB PSB – – |
– – – PSB PAG PAG |
– – – PSB PAG PAG |
– – – PSB PAG PAG |
– – – PSB PAG PAG |
– – – PSB PAG PAG |
13-3/8 13-3/8 13-3/8 13-3/8 13-3/8 |
48.00 54.50 61.00 68.00 72.00 |
339.72 339.72 339.72 339.72 339.72 |
71.43 81.10 90.78 101.19 107.15 |
8.38 9.65 10.92 12.19 13.06 |
PD – – – – |
– PSB PSB PSB – |
– PSB PSB PSB – |
– – – PSB PSB |
– – – PSB PSB |
– – – PSB PSB |
– – – PSB PSB |
– – – – PSB |
16 16 16 16 |
65.00 75.00 84.00 109.00 |
406.40 406.40 406.40 406.40 |
96.73 111.61 125.01 162.21 |
9.53 11.13 12.57 16.66 |
PD – – – |
– PSB PSB PAG |
– PSB PSB – |
– – – PAG |
– – – PAG |
– – – – |
– – – PAG |
– – – PAG |
18-5/8 | 87.50 | 473.08 | 130.21 | 11.05 | PD | PSB | PSB | – | – | – | – | – |
20 20 20 |
94.00 106.50 133.00 |
508.00 508.00 508.00 |
139.89 158.49 197.93 |
11.13 12.70 16.13 |
PSL – – |
PSLB PSLB PSLB |
PSLB PSLB – |
– – – |
– – – |
– – – |
– – – |
– – – |
P=extremo liso; S = hilo redondo corto; L=Hilo redondo largo; B–Hilo de contrafuerte; | ||||||||||||
a: Las etiquetas son para información y ayuda al realizar el pedido..
b: Masas lineales nominales (columna. 4) se muestran solo para información.
do: Las densidades de los aceros martensíticos al cromo. (L80 Tipos 9Cr y 13Cr) son diferentes de los aceros al carbono. Por lo tanto, las masas mostradas no son exactas para los aceros martensíticos al cromo.. Un factor de corrección de masa de 0.989 puede ser usado.
d: La carcasa del contrafuerte está disponible con regularidad., Acoplamientos con juego especial o acoplamientos con juego especial con bisel especial.
|
API 5CT Composición química y propiedades mecánicas
Grupo | Calificación | Tipo | c | Minnesota | Mes | cr | En
máximo |
Cu
máximo |
PAG
máximo |
S
máximo |
Y
máximo |
||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
mín. | máximo | mín. | máximo | mín. | máximo | mín. | máximo | ||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
1
|
H40
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
0.03
|
0.03
|
–
|
J55
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
0.03
|
0.03
|
–
|
|
K55
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
0.03
|
0.03
|
–
|
|
N80
|
1
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
0.03
|
0.03
|
–
|
|
N80
|
q
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
0.03
|
0.03
|
–
|
|
95€
|
–
|
–
|
0.45 do
|
–
|
1.9
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
0.03
|
0.03
|
0.45
|
|
2
|
M65
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
0.03
|
0.03
|
–
|
L80
|
1
|
–
|
0.43 a
|
–
|
1.9
|
–
|
–
|
–
|
–
|
0.25
|
0.35
|
0.03
|
0.03
|
0.45
|
|
L80
|
9cr
|
–
|
0.15
|
0.3
|
0.6
|
0.9
|
1.1
|
8
|
10
|
0.5
|
0.25
|
0.02
|
0.01
|
1
|
|
L80
|
13cr
|
0.15
|
0.22
|
0.25
|
1
|
–
|
–
|
12
|
14
|
0.5
|
0.25
|
0.02
|
0.01
|
1
|
|
C90
|
1
|
–
|
0.35
|
–
|
1.2
|
0.25 b
|
0.85
|
–
|
1.5
|
0.99
|
–
|
0.02
|
0.01
|
–
|
|
T95
|
1
|
–
|
0.35
|
–
|
1.2
|
0.25 d
|
0.85
|
0.4
|
1.5
|
0.99
|
–
|
0.02
|
0.01
|
–
|
|
C110
|
–
|
–
|
0.35
|
–
|
1.2
|
0.25
|
1
|
0.4
|
1.5
|
0.99
|
–
|
0.02
|
0.005
|
–
|
|
3
|
P110
|
mi
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
0.030 mi
|
0.030 mi
|
–
|
4
|
Q125
|
1
|
–
|
0.35
|
1.35
|
–
|
0.85
|
–
|
1.5
|
0.99
|
–
|
0.02
|
0.01
|
–
|
|
a El contenido de carbono para L80 podrá aumentarse hasta 0.50 % máximo si el producto se enfría con aceite. b El contenido de molibdeno para el tipo Grado C90 1 no tiene tolerancia mínima si el espesor de la pared es menor que 17.78 milímetros. c El contenido de carbono del R95 podrá aumentarse hasta 0.55 % máximo si el producto se enfría con aceite. d El contenido de molibdeno para el tipo T95. 1 puede reducirse a 0.15 % mínimo si el espesor de la pared es menor que 17.78 milímetros. e Para EW Grado P110, el contenido de fósforo será 0.020 % máximo y el contenido de azufre 0.010 % máximo. NL = sin límite. Los elementos mostrados se informarán en el análisis del producto.. |
MATERIALES DE LA TUBERÍA DE CARCASA – PROPIEDADES MECÁNICAS
Grupo | Calificación | Tipo | Total
alargamiento bajo carga % |
Producir
fortaleza MPa |
De tensión
fortaleza mín.. MPa |
Dureza una
máximo. |
Especificado
muro espesor milímetros |
Admisible
dureza variación b CDH |
||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
mín. | máximo | CDH | HBW | |||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
1 |
H40
|
–
|
0.5
|
276
|
552
|
414
|
–
|
–
|
–
|
–
|
J55
|
–
|
0.5
|
379
|
552
|
517
|
–
|
–
|
–
|
–
|
|
K55
|
–
|
0.5
|
379
|
552
|
655
|
–
|
–
|
–
|
–
|
|
N80
|
1
|
0.5
|
552
|
758
|
689
|
–
|
–
|
–
|
–
|
|
N80
|
q
|
0.5
|
552
|
758
|
689
|
–
|
–
|
–
|
–
|
|
95€
|
–
|
0.5
|
655
|
758
|
724
|
–
|
–
|
–
|
–
|
|
2 |
M65
|
–
|
0.5
|
448
|
586
|
586
|
22
|
235
|
–
|
–
|
L80
|
1
|
0.5
|
552
|
655
|
655
|
23
|
241
|
–
|
–
|
|
L80
|
9cr
|
0.5
|
552
|
655
|
655
|
23
|
241
|
–
|
–
|
|
L80
|
13cr
|
0.5
|
552
|
655
|
655
|
23
|
241
|
–
|
–
|
|
C90
|
1
|
0.5
|
621
|
724
|
689
|
25.4
|
255
|
≤ 12.70
12.71 a 19.04 19.05 a 25.39 ≥ 25.40 |
3.0 4.0 5.0 6.0
|
|
T95
|
1
|
0.5
|
655
|
758
|
724
|
25.4
|
255
|
≤ 12.70
12.71 a 19.04 19.05 a 25.39 ≥ 25.40 |
3.0 4.0 5.0 6.0
|
|
C110
|
–
|
0.7
|
758
|
828
|
793
|
30
|
286
|
≤ 12.70
12.71 a 19.0 19.05 a 25.39 ≥ 25.40 |
3.0 4.0 5.0 6.0
|
|
3 |
P110
|
–
|
0.6
|
758
|
965
|
862
|
–
|
–
|
–
|
–
|
4 |
Q125
|
1
|
0.65
|
862
|
1034
|
931
|
b
|
–
|
≤ 12.70
12.71 a 19.04 ≥ 19.05 |
3.0 4.0 5.0
|
a En caso de disputa, Se utilizarán pruebas de dureza Rockwell C en laboratorio como método de referencia.. b No se especifican límites de dureza., pero la variación máxima está restringida como control de fabricación de acuerdo con 7.8 y 7.9 de especificación API. 5Connecticut. |
Procesos de fabricación
Tubería sin costura y soldada
Las carcasas y tuberías API 5CT se pueden fabricar mediante procesos soldados o sin costura..
Proceso sin fisuras
- Preparación de palanquilla: Un tocho de acero sólido se calienta y se perfora para crear una carcasa hueca..
- Laminación en caliente: La carcasa hueca se lamina para reducir su diámetro y espesor de pared..
- Dibujo en frío (Opcional): El tubo se estira en frío para lograr dimensiones y acabado superficial precisos..
- Tratamiento térmico: El tubo se somete a un tratamiento térmico para conseguir las propiedades mecánicas requeridas..
- Enderezar y Cortar: El tubo se endereza y se corta a la longitud deseada..
Proceso soldado
- Preparación de la tira: Las tiras de acero se cortan al ancho requerido..
- formando: Las tiras tienen forma cilíndrica..
- Soldadura: Los bordes de la tira formada están soldados entre sí..
- Tratamiento térmico: El tubo soldado se somete a un tratamiento térmico para conseguir las propiedades mecánicas requeridas..
- Dimensionamiento y corte: El tubo se dimensiona y corta a la longitud requerida..
Tratamiento térmico
Los procesos de tratamiento térmico como el temple y el revenido son cruciales para lograr las propiedades mecánicas deseadas..
- Temple y revenido: Calentar el tubo a una temperatura alta., enfriamiento rápido (temple), y recalentar a una temperatura más baja (templado) para lograr la resistencia y dureza deseadas.
Requisitos de prueba
API 5CT especifica requisitos de prueba rigurosos para garantizar la calidad y el rendimiento de la carcasa y la tubería.:
- Prueba de tracción: Mide la resistencia a la tracción, límite elástico, y elongación.
- Prueba de dureza: Garantiza que el material cumpla con los niveles de dureza especificados..
- Prueba de impacto: Evalúa la tenacidad del material a varias temperaturas..
- Prueba hidrostática: Garantiza que el tubo pueda soportar la presión interna sin fugas..
- Pruebas no destructivas: Incluye ultrasonido, partícula magnética, y pruebas radiográficas para detectar cualquier defecto..
- Pruebas de servicio amargo: Garantiza resistencia al agrietamiento por tensión de sulfuro. (CSS) para uso en ambientes ácidos.
Aplicaciones
La carcasa y los tubos API 5CT se utilizan en diversos entornos de perforación y producción., incluido:
- Pozos estándar de petróleo y gas: Grados básicos para pozos convencionales..
- Pozos profundos de petróleo y gas: Grados de mayor resistencia para pozos más profundos.
- alta presión, Alta temperatura (HPHT) Embalses: Grados de resistencia ultraalta para condiciones extremas.
- Pozos geotérmicos: Tubería para aplicaciones geotérmicas de alta temperatura y alta presión.
- Perforación costa afuera: Carcasa y tubería de alta resistencia para operaciones de perforación en aguas profundas.
Ventajas y limitaciones
Ventajas
- Versatilidad: Amplia gama de calidades para adaptarse a diferentes entornos.
- Fortaleza: Las altas propiedades mecánicas garantizan la confiabilidad en aplicaciones exigentes.
- Durabilidad: La dureza garantiza un rendimiento a largo plazo en condiciones difíciles.
- Disponibilidad: Disponible en formas sin costura y soldadas..
Limitaciones
- Costo: Los grados más altos pueden ser más caros debido a los elementos de aleación y los procesos de tratamiento térmico..
- Complejidad de fabricación: Requiere un control preciso sobre la composición química y el tratamiento térmico..
- Plazo de entrega: Los grados y tamaños específicos pueden tener plazos de entrega más largos..
Conclusión
La carcasa y los tubos API 5CT son componentes esenciales en la industria del petróleo y el gas, Proporcionar integridad estructural y vías de transporte dentro del pozo.. Comprender las especificaciones detalladas, calificaciones, y las aplicaciones de carcasa y tubería API 5CT ayudan a los ingenieros y diseñadores a seleccionar los materiales adecuados para sus proyectos., Garantizar la seguridad y la eficiencia en operaciones desafiantes de perforación y producción..
Al examinar la composición química., propiedades mecánicas, procesos de fabricación, y aplicaciones, Este análisis proporciona una descripción general completa de la carcasa y la tubería API 5CT., destacando su importancia en aplicaciones industriales de alto rendimiento.