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Tuyau de boîtier API 5CT H40 octg

API-5CT-H40.jpg

 

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.:

  1. 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).
  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 peuvent subir des processus de traitement thermique tels que la normalisation 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 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.

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