Tubo de carcasa API 5CT H40 octg
Tubería de acero con carcasa H40
Introducción
La tubería de acero con revestimiento H40 es un tipo de tubería de revestimiento que se utiliza en la perforación de pozos de petróleo y gas.. El grado H40 es parte del API (Instituto Americano del Petróleo) clasificación de materiales de carcasa y tubería. Se utiliza carcasa H40 para revestir el pozo., prevenir el colapso y aislar diferentes zonas de presión en el subsuelo.
Especificaciones API
Alcance
La carcasa API H40 está diseñada para cumplir con los estándares establecidos en API Spec 5CT, que describe los requisitos para revestimientos y tuberías utilizados en pozos de petróleo y gas.. La especificación incluye detalles sobre los materiales., propiedades mecánicas, dimensiones, y procedimientos de prueba.
Composición química
La composición química del acero de carcasa H40 está diseñada para proporcionar un equilibrio entre resistencia y tenacidad.. La composición química típica de la carcasa H40 incluye:
Elemento | Composición (%) |
---|---|
Carbón (c) | 0.22 máximo |
Manganeso (Minnesota) | 0.30-1.20 |
Fósforo (PAG) | 0.030 máximo |
Azufre (S) | 0.030 máximo |
Silicio (Y) | 0.10-0.35 |
Propiedades mecánicas
La carcasa de acero H40 está diseñada para proporcionar suficientes propiedades mecánicas para soportar las presiones y tensiones encontradas durante la perforación y la producción.. Las propiedades mecánicas típicas incluyen:
- Resistencia a la tracción: Mínimo 552 MPa (80 ksi)
- Fuerza de producción: Mínimo 276 MPa (40 ksi)
- Alargamiento: Mínimo 20% en 2 pulgadas
Tamaños de tubería
Las tuberías de revestimiento H40 están disponibles en varios tamaños para adaptarse a diferentes diámetros y profundidades de pozo.. Los tamaños estándar se especifican por su diámetro exterior. (DE) y espesor de pared. Los tamaños comunes incluyen:
- Diámetro externo (DE): 4 1/2 pulgadas a 20 pulgadas
- Espesor de la pared: Varía según los requisitos de la aplicación. (p.ej., 0.224 pulgadas, 0.250 pulgadas, etc.)
Detalles técnicos, Dimensiones, y tolerancias
Dimensiones
Las dimensiones de los tubos de revestimiento H40 se especifican por su diámetro exterior. (DE) y espesor de pared. Los tamaños estándar cumplen con los requisitos API Spec 5CT. Las dimensiones comunes incluyen:
- Diámetro externo (DE): 4 1/2 pulgadas a 20 pulgadas
- Espesor de la pared: Varía según los requisitos de la aplicación..
Tolerancias
API Spec 5CT describe tolerancias precisas para garantizar que las tuberías cumplan con los estándares de calidad y rendimiento.. Estas tolerancias incluyen:
- Diámetro externo (DE): ±1% del diámetro exterior especificado
- Espesor de la pared: ±12,5% del espesor de pared especificado
- Peso: ±10% del peso nominal por unidad de longitud
Espesor de la pared & Tolerancia
El espesor de pared de los tubos de revestimiento H40 es fundamental para su rendimiento en operaciones de perforación y producción.. Las tolerancias en el espesor de la pared garantizan un rendimiento constante. Las tolerancias estándar incluyen:
- Tolerancia del espesor de la pared: ±12,5% del espesor de pared especificado.
- Espesor mínimo de pared: El espesor mínimo de la pared no debe ser inferior a 87.5% del espesor de pared nominal especificado.
ESPECIFICACIONES DE LA TUBERÍA DE CARCASA API/API 5CT H40
– Especificación & Tamaño de la tubería API 5CT H40
DN | oh. D. | Peso | W.. t. | Finalizar procesamiento | |||||||||
Rosca de acoplamiento no recalcada | Rosca de acoplamiento molesta | Grado de acero | |||||||||||
en | milímetros | libras/pie. | libras/pie. | en | milímetros | H40 | J55 | L80 | N80 | C90 | T95 | P110 | |
2 3/8 | 2.38 | 60.3 | 4 | – | 0.167 | 4.24 | PU | PN | PN | PN | PN | PN | – |
4.6 | 4.7 | 0.19 | 4.83 | PNU | PNU | PNU | PNU | PNU | PNU | PNU | |||
5.8 | 5.95 | 0.254 | 6.45 | – | – | PNU | PNU | PNU | PNU | PNU | |||
6.6 | – | 0.295 | 7.49 | – | – | PAG | – | PAG | PAG | – | |||
7.35 | 7.45 | 0.336 | 8.53 | – | – | PU | – | PU | PU | – | |||
2 7/8 | 2.88 | 73 | 6.4 | 6.5 | 0.217 | 5.51 | PNU | PNU | – | – | – | – | – |
7.8 | 7.9 | 0.276 | 7.01 | – | – | – | – | – | – | – | |||
8.6 | 8.7 | 0.308 | 7.82 | – | – | PLB | PLB | PLBE | – | PLB | |||
9.35 | 9.45 | 0.34 | 8.64 | – | – | PLB | PLB | PLBE | – | PLB | |||
10.5 | – | 0.392 | 9.96 | – | – | PLB | PLB | PLB | – | PLB | |||
11.5 | – | 0.44 | 11.18 | – | – | – | – | PLB | – | ||||
3 1/2 | 3.5 | 88.9 | 7.7 | – | 0.216 | 5.49 | PN | PN | PN | PN | PN | PN | – |
9.2 | 9.3 | 0.254 | 6.45 | PNU | PNU | PNU | PNU | PNU | PNU | PNU | |||
10.2 | – | 0.289 | 7.34 | PN | PN | PN | PN | PN | PN | – | |||
12.7 | 12.95 | 0.375 | 9.52 | – | – | PNU | PNU | PNU | PNU | PNU | |||
14.3 | – | 0.43 | 10.92 | – | – | PAG | – | PAG | PAG | – | |||
15.5 | – | 0.476 | 12.09 | – | – | PAG | – | PAG | PAG | – | |||
17 | – | 0.53 | 13.46 | – | – | PAG | – | PAG | PAG | – | |||
4 | 4 | 102 | 9.5 | – | 0.226 | 5.74 | PN | PN | PN | PN | PN | PN | – |
– | 11 | 0.262 | 6.65 | PU | PU | PU | PU | PU | PU | – | |||
13.2 | – | 0.33 | 8.38 | – | – | PAG | – | PAG | PAG | – | |||
16.1 | – | 0.415 | 10.54 | – | – | PAG | – | PAG | PAG | – | |||
18.9 | – | 0.5 | 12.7 | – | – | PAG | – | PAG | PAG | – | |||
22.2 | – | 0.61 | 15.49 | – | – | PAG | – | PAG | PAG | – | |||
4 1/2 | 4.5 | 114 | 12.6 | 12.75 | 0.271 | 6.88 | PNU | PNU | PNU | PNU | PNU | PNU | – |
15.2 | – | 0.337 | 8.56 | – | – | PAG | – | PAG | PAG | – | |||
17 | – | 0.38 | 9.65 | – | – | PAG | – | PAG | PAG | – | |||
18.9 | – | 0.43 | 10.92 | – | – | PAG | – | PAG | PAG | PLB | |||
21.5 | – | 0.5 | 12.7 | – | – | PAG | – | PAG | PAG | PLB | |||
23.7 | – | 0.56 | 14.22 | – | – | PAG | – | PAG | PAG | PLB | |||
26.1 | – | 0.63 | 16 | – | – | PAG | – | PAG | PAG | PLB | |||
P——simple;N—— Rosca de acoplamiento sin recalcar;U—— Rosca de acoplamiento alterada; L——Integral |
– Especificación & Tamaño de la carcasa API 5CT H40
DN | oh. D. | Peso | W.. t. | Formulario de mecanizado final | ||||||||
Grado de acero | ||||||||||||
en | milímetros | libras/pie | kilogramos/m | en | milímetros | H40 | J55 | L80 | N80 | C90 | P110 | |
K55 | T95 | |||||||||||
4 1/2 | 4.500 | 114.3 | 9.5 | 14.14 | 0.205 | 5.21 | PD | PD | – | – | – | – |
10.5 | 15.63 | 0.224 | 5.69 | – | PSB | – | – | – | – | |||
11.6 | 17.26 | 0.250 | 6.35 | – | PSLB | PLB | PLB | PLB | PLB | |||
13.5 | 20.09 | 0.290 | 7.37 | – | – | PLB | PLB | PLB | PLB | |||
15.1 | 22.47 | 0.337 | 9.56 | – | – | – | – | – | PLB | |||
5 | 5.000 | 127 | 11.5 | 17.11 | 0.220 | 5.59 | – | PD | – | – | – | – |
13 | 19.35 | 0.253 | 6.43 | – | PSLB | – | – | – | – | |||
15 | 22.32 | 0.296 | 7.52 | – | PSLB | PLB | PLB | PLBE | PLB | |||
18 | 26.79 | 0.362 | 9.19 | – | – | PLB | PLB | PLBE | PLB | |||
21.4 | 31.85 | 0.437 | 11.1 | – | – | PLB | PLB | PLB | PLB | |||
23.2 | 34.53 | 0.478 | 12.14 | – | – | – | – | PLB | – | |||
24.1 | 35.86 | 0.500 | 12.7 | – | – | – | – | PLB | – | |||
5 1/2 | 5.500 | 139.7 | 14 | 20.83 | 0.244 | 6.2 | PD | PD | – | – | – | – |
15.5 | 23.07 | 0.275 | 6.98 | – | PSLB | – | – | – | – | |||
17 | 25.3 | 0.304 | 7.72 | – | PSLB | PLB | PLB | PLBE | PLB | |||
20 | 29.76 | 0.361 | 9.17 | – | – | PLB | PLB | PLBE | PLB | |||
23 | 34.23 | 0.415 | 10.54 | – | – | PLB | PLB | PLBE | PLB | |||
26.8 | 39.88 | 0.500 | 12.7 | – | – | – | – | – | – | |||
29.7 | 44.2 | 0.562 | 14.27 | – | – | – | – | – | – | |||
32.6 | 48.51 | 0.625 | 15.88 | – | – | – | – | – | – | |||
35.3 | 52.53 | 0.687 | 17.45 | – | – | – | – | – | – | |||
38 | 56.55 | 0.750 | 19.05 | – | – | – | – | – | – | |||
40.5 | 60.27 | 0.812 | 20.62 | – | – | – | – | – | – | |||
43.1 | 64.14 | 0.875 | 22.22 | – | – | – | – | – | – | |||
6 5/8 | 6.625 | 168.28 | 20 | 29.76 | 0.288 | 7.32 | PD | PSLB | – | – | – | – |
24 | 35.72 | 0.352 | 8.94 | – | PSLB | PLB | PLB | PLBE | PLB | |||
28 | 41.67 | 0.417 | 10.59 | – | – | PLB | PLB | PLBE | PLB | |||
32 | 47.62 | 0.475 | 12.06 | – | – | PLB | PLB | PLBE | PLB | |||
7 | 7.000 | 177.8 | 17 | 25.3 | 0.231 | 5.87 | PD | – | – | – | – | – |
20 | 29.76 | 0.272 | 6.91 | PD | PD | – | – | – | – | |||
23 | 34.23 | 0.317 | 8.05 | – | PSLB | PLB | PLB | PLBE | – | |||
26 | 38.69 | 0.362 | 9.19 | – | PSLB | PLB | PLB | PLBE | PLB | |||
29 | 43.16 | 0.408 | 10.36 | – | – | PLB | PLB | PLBE | PLB | |||
32 | 47.62 | 0.453 | 11.51 | – | – | PLB | PLB | PLBE | PLB | |||
35 | 52.09 | 0.498 | 12.65 | – | – | PLB | PLB | PLBE | PLB | |||
38 | 56.55 | 0.540 | 13.72 | – | – | PLB | PLB | PLBE | PLB | |||
42.7 | 63.54 | 0.625 | 15.88 | – | – | – | – | – | – | |||
46.4 | 69.05 | 0.687 | 17.45 | – | – | – | – | – | – | |||
50.1 | 74.56 | 0.750 | 19.05 | – | – | – | – | – | – | |||
53.6 | 79.77 | 0.812 | 20.62 | – | – | – | – | – | – | |||
57.1 | 84.97 | 0.875 | 22.22 | – | – | – | – | – | – | |||
7 5/8 | 7.625 | 193.68 | 24 | 35.72 | 0.300 | 7.62 | PD | – | – | – | – | – |
26.4 | 39.29 | 0.328 | 8.33 | – | PSLB | PLB | PLB | PLBE | PLB | |||
29.7 | 44.2 | 0.375 | 9.52 | – | – | PLB | PLB | PLBE | PLB | |||
33.7 | 50.15 | 0.430 | 10.92 | – | – | PLB | PLB | PLBE | PLB | |||
39 | 58.05 | 0.500 | 12.7 | – | – | PLB | PLB | PLBE | PLB | |||
42.8 | 63.69 | 0.562 | 14.27 | – | – | PLB | PLB | PLB | PLB | |||
45.3 | 67.41 | 0.595 | 15.11 | – | – | PLB | PLB | PLB | PLB | |||
47.1 | 70.09 | 0.625 | 15.88 | – | – | PLB | PLB | PLB | PLB | |||
51.2 | 76.19 | 0.687 | 17.45 | – | – | – | – | – | – | |||
55.3 | 80.3 | 0.750 | 19.05 | – | – | – | – | – | – | |||
8 5/8 | 8.625 | 219.08 | 24 | 35.72 | 0.264 | 6.71 | – | PD | – | – | – | – |
28 | 41.62 | 0.304 | 7.72 | PD | – | – | – | – | – | |||
32 | 47.62 | 0.352 | 8.94 | PD | PSLB | – | – | – | – | |||
36 | 53.57 | 0.400 | 10.16 | – | PSLB | PLB | PLB | PLBE | PLB | |||
40 | 59.53 | 0.450 | 11.43 | – | – | PLB | PLB | PLBE | PLB | |||
44 | 65.48 | 0.500 | 12.7 | – | – | PLB | PLB | PLBE | PLB | |||
49 | 72.92 | 0.557 | 14.15 | – | – | PLB | PLB | PLBE | PLB | |||
9 5/8 | 9.625 | 244.48 | 32.3 | 48.07 | 0.312 | 7.92 | PD | – | – | – | – | – |
36 | 53.57 | 0.352 | 8.94 | PD | PSLB | – | – | – | – | |||
40 | 59.53 | 0.395 | 10.03 | – | PSLB | PLB | PLB | PLBE | – | |||
43.5 | 64.73 | 0.435 | 11.05 | – | – | PLB | PLB | PLBE | PLB | |||
47 | 69.94 | 0.472 | 11.99 | – | – | PLB | PLB | PLBE | PLB | |||
53.5 | 79.62 | 0.545 | 13.84 | – | – | PLB | PLB | PLBE | PLB | |||
58.4 | 86.91 | 0.595 | 15.11 | – | – | PLB | PLB | PLB | PLB | |||
59.4 | 88.4 | 0.609 | 15.47 | – | – | – | – | – | – | |||
64.9 | 96.58 | 0.672 | 17.07 | – | – | – | – | – | – | |||
70.3 | 104.62 | 0.734 | 18.64 | – | – | – | – | – | – | |||
75.6 | 112.5 | 0.797 | 20.24 | – | – | – | – | – | – | |||
10 3/4 | 10.750 | 273.05 | 32.75 | 48.74 | 0.279 | 7.09 | PD | – | – | – | – | – |
40.5 | 60.27 | 0.350 | 8.89 | PD | PSB | – | – | – | – | |||
15.5 | 67.71 | 0.400 | 10.16 | – | PSB | – | – | – | – | |||
51 | 75.9 | 0.450 | 11.43 | – | PSB | PSB | PSB | PSBE | PSB | |||
55.5 | 82.59 | 0.495 | 12.57 | – | – | PSB | PSB | PSBE | PSB | |||
60.7 | 90.33 | 0.545 | 13.84 | – | – | – | – | PSBE | PSB | |||
65.7 | 97.77 | 0.595 | 15.11 | – | – | – | – | PSB | PSB | |||
73.2 | 108.93 | 0.672 | 17.07 | – | – | – | – | – | – | |||
79.2 | 117.86 | 0.734 | 18.64 | – | – | – | – | – | – | |||
85.3 | 126.94 | 0.797 | 20.24 | – | – | – | – | – | – | |||
11 3/4 | 11.750 | 42 | 62.5 | 0.333 | 8.46 | PD | – | – | – | – | – | |
47 | 69.94 | 0.375 | 20.24 | – | – | – | – | – | – | |||
54 | 80.36 | 0.435 | 8.46 | – | – | – | – | – | – | |||
60 | 89.29 | 0.489 | 9.53 | – | – | – | – | – | – | |||
65 | 96.73 | 0.534 | 11.05 | – | – | – | – | – | – | |||
71 | 105.66 | 0.582 | 14.42 | – | – | – | – | – | – | |||
13 3/8 | 13.375 | 339.73 | 48 | 71.43 | 0.330 | 8.38 | PD | – | – | – | – | – |
54.5 | 81.1 | 0.380 | 9.65 | – | PSB | – | – | – | – | |||
61 | 90.78 | 0.430 | 10.92 | – | PSB | – | – | – | – | |||
68 | 101.19 | 0.480 | 12.19 | – | PSB | PSB | PSB | PSB | PSB | |||
72 | 107.15 | 0.514 | 13.06 | – | – | PSB | PSB | PSB | PSB | |||
16 | 16.000 | 406.4 | 65 | 96.73 | 0.375 | 9.53 | PD | – | – | – | – | – |
75 | 111.61 | 0.438 | 11.13 | – | PSB | – | – | – | – | |||
84 | 125.01 | 0.495 | 12.57 | – | PSB | – | – | – | – | |||
109 | 162.21 | 0.656 | 16.66 | – | PAG | PAG | PAG | – | PAG | |||
18 5/8 | 18.625 | 473.08 | 87.5 | 130.21 | 0.435 | 11.05 | PD | PSB | – | – | – | – |
20 | 20.000 | 508 | 94 | 139.89 | 0.438 | 11.13 | PSL | PSLB | – | – | – | – |
106.5 | 158.49 | 0.500 | 12.7 | – | PSLB | – | – | – | – | |||
133 | 197.93 | 0.635 | 16.13 | – | PSLB | – | – | – | – | |||
P——simple;S——Rosca corta;L——Hilo largo;B——Hilo de contrafuerte;E——hilo extremo |
Materiales y Fabricación
Materiales
Los tubos de revestimiento H40 están hechos de acero al carbono., que proporciona un equilibrio de fuerza, tenacidad, y rentabilidad. El material es adecuado para aplicaciones donde se requiere resistencia moderada al colapso y a la presión interna..
Fabricar
El proceso de fabricación de tubos de revestimiento H40 implica varios pasos para garantizar la calidad y el rendimiento.:
- siderurgia: El acero al carbono de alta calidad se produce mediante procesos como el horno de arco eléctrico. (EAF) o horno de oxígeno básico (BOF).
- formando: El acero se moldea en formas cilíndricas mediante procesos como el laminado sin costuras o la soldadura..
- Tratamiento térmico: Las tuberías pueden someterse a procesos de tratamiento térmico como normalizado para mejorar sus propiedades mecánicas..
- Refinamiento: Los tubos están acabados para lograr la calidad superficial deseada., dimensiones, y tolerancias.
Pruebas
Para garantizar la calidad y el rendimiento de los tubos de revestimiento H40, Se realizan varias pruebas según los requisitos API Spec 5CT.:
Prueba hidrostática
Se realiza una prueba hidrostática para verificar las tuberías.’ Capacidad para soportar la presión interna.. Las tuberías se llenan con agua y se presurizan a un nivel específico para verificar si hay fugas y la integridad estructural..
Pruebas no destructivas (END)
Se utilizan métodos de prueba no destructivos para detectar defectos internos y superficiales sin dañar las tuberías.. Los métodos comunes de END incluyen:
- Pruebas ultrasónicas: Se utilizan ondas sonoras de alta frecuencia para detectar defectos internos.
- Inspección de partículas magnéticas: Detecta defectos superficiales y cercanos a la superficie mediante campos magnéticos..
Pruebas mecánicas
Se realizan pruebas mecánicas para verificar las tuberías.’ propiedades mecánicas, incluido:
- Prueba de tracción: Mide la resistencia a la tracción, límite elástico, y elongación.
- Prueba de dureza: Verifica los niveles de dureza para garantizar el cumplimiento de los límites especificados..
- Prueba de aplanamiento: Comprueba la capacidad de la tubería para resistir la deformación sin agrietarse..
Tratamiento térmico
Se pueden aplicar procesos de tratamiento térmico, como la normalización, a las tuberías de revestimiento H40 para mejorar sus propiedades mecánicas y garantizar un rendimiento constante.:
Normalizando
La normalización implica calentar las tuberías a una temperatura superior a la temperatura crítica y luego enfriarlas al aire.. Este proceso refina la estructura del grano., mejorando la dureza y la fuerza.