Tube de boîtier API 5CT L80

Introduction

Le tube de tubage L80 est un tube en acier à haute résistance utilisé dans l'industrie pétrolière et gazière pour les applications de tubage de puits de forage.. Il est conçu pour assurer l'intégrité structurelle du puits de forage, prévenir la contamination des zones d’eau douce, et garantir un conduit fiable pour l’extraction de pétrole et de gaz. L80 est un grade conforme à la spécification API 5CT. Il existe en trois types: L80-1, L80 13Cr, et L80 9Cr, chacun avec des compositions chimiques et des propriétés mécaniques distinctes pour différentes conditions opérationnelles.

Spécifications de l'API

Portée

API 5CT spécifie les exigences relatives aux tubages et aux tubes utilisés dans les puits de pétrole et de gaz. Le tube de boîtier L80 est conçu pour répondre à ces normes, s'assurer qu'il peut résister aux pressions opérationnelles et aux conditions environnementales rencontrées pendant le forage et la production.

Composition chimique

La composition chimique des tubes de boîtier L80 varie entre ses trois types pour fournir des propriétés spécifiques:

L80-1

L80 13Cr

L80 9Cr

Propriétés mécaniques

Les propriétés mécaniques du tube de boîtier L80 sont conçues pour garantir la durabilité et la fiabilité dans diverses conditions opérationnelles.. Les propriétés mécaniques typiques comprennent:

• Résistance à la traction: 655-758 MPa (95-110 ksi)
• Limite d'élasticité: Minimum 552 MPa (80 ksi)
• Élongation: Minimum 15% dans 2 pouces

Tailles de tuyaux

Les tubes de tubage L80 sont disponibles dans une gamme de tailles pour s'adapter à différents diamètres et profondeurs de puits de forage. Les tailles standards sont spécifiées par leur diamètre extérieur (DE) et épaisseur de paroi. Les tailles courantes incluent:

• Diamètre extérieur (DE): 4 1/2 pouces à 20 pouces
• Épaisseur de paroi: Varie en fonction des exigences de l'application (par ex., 0.224 pouces, 0.250 pouces, etc.)

Détails techniques, Dimensions, et tolérances

Dimensions

Les dimensions des tubes de boîtier L80 sont spécifiées par leur diamètre extérieur (DE) et épaisseur de paroi. Les tailles standard respectent les exigences API 5CT. Les dimensions courantes incluent:

• Diamètre extérieur (DE): 4 1/2 pouces à 20 pouces
• Épaisseur de paroi: Varie en fonction des exigences de l'application.

Tolérances

API 5CT définit des tolérances précises pour garantir que les tuyaux répondent aux normes de qualité et de performance. Ces tolérances incluent:

• Diamètre extérieur (DE): ±1 % de la DO spécifiée
• Épaisseur de paroi: ±12,5 % de l'épaisseur de paroi spécifiée
• Poids: ±10 % du poids nominal par unité de longueur

Épaisseur de paroi & Tolérance

L'épaisseur de paroi du tube de tubage L80 est essentielle à ses performances dans les opérations de forage et de production.. Les tolérances sur l'épaisseur de paroi garantissent des performances constantes. Les tolérances standards incluent:

• Tolérance d'épaisseur de paroi: ±12,5 % de l'épaisseur de paroi spécifiée.
• Épaisseur minimale de paroi: L'épaisseur minimale de la paroi ne doit pas être inférieure à 87.5% de l'épaisseur de paroi nominale spécifiée.

Matériaux et fabrication

Matériels

Le tube de boîtier L80 est fabriqué en acier au carbone et en acier allié, fournir un équilibre de force, dureté, et résistance à la corrosion. La sélection des matériaux varie en fonction du type spécifique (L80-1, L80 13Cr, L80 9Cr) pour répondre à différentes exigences opérationnelles.

Fabrication

Le processus de fabrication des tubes de boîtier L80 comporte plusieurs étapes pour garantir la qualité et la performance.:

1. Sidérurgie: L'acier de haute qualité est produit grâce à des processus tels que le four à arc électrique (AEP) ou four à oxygène basique (BOF).
2. Formation: L'acier est façonné en formes cylindriques à l'aide de procédés tels que le laminage sans soudure ou le soudage..
3. Traitement thermique: Les tuyaux subissent des processus de traitement thermique tels que la normalisation ou la trempe et le revenu pour améliorer leurs propriétés mécaniques..
4. Finition: Les tuyaux sont finis pour obtenir la qualité de surface souhaitée, dimensions, et tolérances.

Essais

Pour garantir la qualité et les performances des tubes de boîtier L80, plusieurs tests sont effectués conformément aux exigences API 5CT:

Essai hydrostatique

Un test hydrostatique est effectué pour vérifier les canalisations’ capacité à résister à la pression interne. Les tuyaux sont remplis d'eau et pressurisés à un niveau spécifié pour vérifier les fuites et l'intégrité structurelle..

Tests non destructifs (CND)

Des méthodes de contrôle non destructifs sont utilisées pour détecter les défauts internes et de surface sans endommager les tuyaux. Les méthodes CND courantes incluent:

• Tests par ultrasons: Des ondes sonores à haute fréquence sont utilisées pour détecter les défauts internes.
• Inspection des particules magnétiques: Détecte les défauts de surface et proches de la surface à l’aide de champs magnétiques.

Essais mécaniques

Des tests mécaniques sont effectués pour vérifier les tuyaux’ propriétés mécaniques, y compris:

• Essai de traction: Mesure la résistance à la traction, limite d'élasticité, et allongement.
• Essai de dureté: Vérifie les niveaux de dureté pour garantir le respect des limites spécifiées.
• Test d'aplatissement: Vérifie la capacité du tuyau à résister à la déformation sans se fissurer.

Traitement thermique

Des processus de traitement thermique tels que la normalisation ou la trempe et le revenu peuvent être appliqués aux tubes de boîtier L80 pour améliorer leurs propriétés mécaniques et garantir des performances constantes.:

Normalisation

La normalisation consiste à chauffer les tuyaux à une température supérieure à la température critique puis à les refroidir à l'air.. Ce processus affine la structure du grain, améliorer la ténacité et la force.

Trempe et revenu

La trempe et le revenu consistent à chauffer les tuyaux à une température élevée, les tremper dans de l'eau ou de l'huile pour les refroidir rapidement, puis réchauffer à une température plus basse pour soulager les contraintes et améliorer la ténacité.

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