Tuyau de boîtier API 5CT H40 octg
Tuyau d'acier d'enveloppe H40
Introduction
Le tube en acier de tubage H40 est un type de tube de tubage utilisé dans le forage de puits de pétrole et de gaz.. Le grade H40 fait partie de l'API (Institut américain du pétrole) classification des matériaux de boîtier et de tube. Le tubage H40 est utilisé pour recouvrir le forage, empêcher l'effondrement et isoler différentes zones de pression dans le sous-sol.
Spécifications de l'API
Portée
Le boîtier API H40 est conçu pour répondre aux normes énoncées dans API Spec 5CT, qui décrit les exigences relatives aux tubages et aux tubes utilisés dans les puits de pétrole et de gaz. La spécification comprend des détails sur les matériaux, propriétés mécaniques, dimensions, et procédures de test.
Composition chimique
La composition chimique de l'acier de boîtier H40 est conçue pour offrir un équilibre entre résistance et ténacité.. La composition chimique typique du boîtier H40 comprend:
Élément | Composition (%) |
---|---|
Carbone (C) | 0.22 maximum |
Manganèse (Mn) | 0.30-1.20 |
Phosphore (P.) | 0.030 maximum |
Soufre (S) | 0.030 maximum |
Silicium (Et) | 0.10-0.35 |
Propriétés mécaniques
L'acier de boîtier H40 est conçu pour offrir des propriétés mécaniques suffisantes pour résister aux pressions et contraintes rencontrées lors du forage et de la production.. Les propriétés mécaniques typiques comprennent:
- Résistance à la traction: Minimum 552 MPa (80 ksi)
- Limite d'élasticité: Minimum 276 MPa (40 ksi)
- Élongation: Minimum 20% dans 2 pouces
Tailles de tuyaux
Les tuyaux de tubage H40 sont disponibles en différentes 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 cuvelage H40 sont précisées par leur diamètre extérieur (DE) et épaisseur de paroi. Les tailles standard respectent les exigences API Spec 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 Spec 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 des tubes de tubage H40 est essentielle à leurs 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.
SPÉCIFICATIONS DES TUBES DE BOÎTIER API/API 5CT H40
– Spécification & Taille du tube API 5CT H40
DN | Ô. D. | Poids | W. T. | Terminer le traitement | |||||||||
Filetage de couplage non bouleversé | Filetage de couplage bouleversé | Nuance d'acier | |||||||||||
dans | mm | lb/pi. | lb/pi. | dans | mm | H40 | J55 | L80 | N80 | C90 | T95 | P110 | |
2 3/8 | 2.38 | 60.3 | 4 | – | 0.167 | 4.24 | Unité centrale | 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 | – | – | P. | – | P. | P. | – | |||
7.35 | 7.45 | 0.336 | 8.53 | – | – | Unité centrale | – | Unité centrale | Unité centrale | – | |||
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 | – | – | P. | – | P. | P. | – | |||
15.5 | – | 0.476 | 12.09 | – | – | P. | – | P. | P. | – | |||
17 | – | 0.53 | 13.46 | – | – | P. | – | P. | P. | – | |||
4 | 4 | 102 | 9.5 | – | 0.226 | 5.74 | PN | PN | PN | PN | PN | PN | – |
– | 11 | 0.262 | 6.65 | Unité centrale | Unité centrale | Unité centrale | Unité centrale | Unité centrale | Unité centrale | – | |||
13.2 | – | 0.33 | 8.38 | – | – | P. | – | P. | P. | – | |||
16.1 | – | 0.415 | 10.54 | – | – | P. | – | P. | P. | – | |||
18.9 | – | 0.5 | 12.7 | – | – | P. | – | P. | P. | – | |||
22.2 | – | 0.61 | 15.49 | – | – | P. | – | P. | P. | – | |||
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 | – | – | P. | – | P. | P. | – | |||
17 | – | 0.38 | 9.65 | – | – | P. | – | P. | P. | – | |||
18.9 | – | 0.43 | 10.92 | – | – | P. | – | P. | P. | PLB | |||
21.5 | – | 0.5 | 12.7 | – | – | P. | – | P. | P. | PLB | |||
23.7 | – | 0.56 | 14.22 | – | – | P. | – | P. | P. | PLB | |||
26.1 | – | 0.63 | 16 | – | – | P. | – | P. | P. | PLB | |||
P——Plaine;N—— Filetage de couplage non bouleversé;U—— Filetage de couplage bouleversé; L——Intégrale |
– Spécification & Taille du boîtier API 5CT H40
DN | Ô. D. | Poids | W. T. | Formulaire d'usinage final | ||||||||
Nuance d'acier | ||||||||||||
dans | mm | lb/pi | kg/m | dans | mm | H40 | J55 | L80 | N80 | C90 | P110 | |
K55 | T95 | |||||||||||
4 1/2 | 4.500 | 114.3 | 9.5 | 14.14 | 0.205 | 5.21 | PS | PS | – | – | – | – |
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 | – | PS | – | – | – | – |
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 | PS | PS | – | – | – | – |
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 | PS | 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 | PS | – | – | – | – | – |
20 | 29.76 | 0.272 | 6.91 | PS | PS | – | – | – | – | |||
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 | PS | – | – | – | – | – |
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 | – | PS | – | – | – | – |
28 | 41.62 | 0.304 | 7.72 | PS | – | – | – | – | – | |||
32 | 47.62 | 0.352 | 8.94 | PS | 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 | PS | – | – | – | – | – |
36 | 53.57 | 0.352 | 8.94 | PS | 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 | PS | – | – | – | – | – |
40.5 | 60.27 | 0.350 | 8.89 | PS | 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 | PS | – | – | – | – | – | |
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 | PS | – | – | – | – | – |
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 | PS | – | – | – | – | – |
75 | 111.61 | 0.438 | 11.13 | – | PSB | – | – | – | – | |||
84 | 125.01 | 0.495 | 12.57 | – | PSB | – | – | – | – | |||
109 | 162.21 | 0.656 | 16.66 | – | P. | P. | P. | – | P. | |||
18 5/8 | 18.625 | 473.08 | 87.5 | 130.21 | 0.435 | 11.05 | PS | 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——Plaine;S——Filetage court;L——Filetage long;B——Fil de contrefort;E——Thème extrême |
Matériaux et fabrication
Matériels
Les tubes de boîtier H40 sont en acier au carbone, qui fournit un équilibre de force, dureté, et la rentabilité. Le matériau convient aux applications où une résistance modérée et une résistance à l'effondrement et à la pression interne sont requises.
Fabrication
Le processus de fabrication des tubes de tubage H40 comporte plusieurs étapes pour garantir qualité et performances.:
- Sidérurgie: L'acier au carbone de haute qualité est produit par des processus tels que le four à arc électrique (AEP) ou four à oxygène basique (BOF).
- Formation: L'acier est façonné en formes cylindriques à l'aide de procédés tels que le laminage sans soudure ou le soudage..
- Traitement thermique: Les tuyaux peuvent subir des processus de traitement thermique tels que la normalisation pour améliorer leurs propriétés mécaniques.
- 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 tubage H40, plusieurs tests sont effectués conformément aux exigences API Spec 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 peuvent être appliqués aux tubes de tubage H40 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.