API 5CT Revestimento e Tubulação
API 5CT Revestimento e Tubulação
Introdução
API 5CT é uma especificação desenvolvida pelo American Petroleum Institute (API) para materiais de revestimento e tubulação usados na indústria de petróleo e gás. Abrange uma variedade de tipos de aço projetados para atender a vários desafios operacionais e ambientais. Esses materiais são essenciais para operações de perfuração e produção, fornecendo integridade estrutural e vias de transporte dentro do poço.
Componentes principais
Invólucro
O revestimento é um tubo de grande diâmetro inserido em um poço perfurado e cimentado no local para fornecer integridade estrutural e isolar diferentes zonas subterrâneas.
- Invólucro do condutor: A primeira execução de revestimento para proteger o poço das águas superficiais.
- Invólucro de superfície: Evita espeleologia e isola zonas de águas rasas.
- Invólucro Intermediário: Isola formações e estabiliza o poço.
- Invólucro de produção: Garante a integridade do poço durante a fase de produção.
Tubulação
A tubulação é um tubo de menor diâmetro colocado dentro do revestimento para transportar hidrocarbonetos do reservatório até a superfície.
- Tubulação de produção: Transporta petróleo e gás para a superfície.
- Tubo de injeção: Usado para injetar fluidos no poço.
Padrões e Notas
API 5CT especifica vários tipos de revestimento e tubulação, cada um adaptado para diferentes condições ambientais e operacionais. As principais notas incluem:
- H40, J55, K55: Classes básicas para operações de perfuração padrão.
- N80, L80, C90: Graus de resistência mais elevados para poços mais profundos e desafiadores.
- T95, P110, Q125: Classes de alta resistência para ambientes ultraprofundos e de alta pressão.
- V150: O mais alto grau de resistência para as condições mais extremas.
DO: 4 1/2″-20″
Comprimento: R1, R2, R3
Conexão: STC, LTC, Bitcoin, Conexão Premium (VAM TOP, NOVIDADE PARA VOCÊ, PH-6)
Tabela de dados do tubo de revestimento
Etiquetas um | DE milímetros |
Nominal Linear Massa b,c T&C kg/m |
Peso t milímetros |
Tipo de acabamento final d | ||||||||
H40 | J55 K55 |
M65 | L80 R95 |
Tipo N80 1, P |
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 |
PS – – – – |
PS PSB PSLB – – |
PS 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 |
– – – – – – – |
PS PSLB PSLB – – – – |
PS 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 |
PS – – – – – – – – – – – |
PS PSLB PSLB – – – – – – – – – |
PS PSLB PLB PLB PLB – – – – – – – |
– – PLBE PLBE PLBE – – – – – – – |
– – PLBE PLBE PLBE – – – – – – – |
– – PLBE PLBE PLBE P P P P P P P |
– – 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 |
PS – – – |
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 |
PS PS – – – – – |
– PS PSLB PSLB – – – |
– PS 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 P P P P P |
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 |
PS – – – – – – – – – |
– 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 P P |
– – PLB PLB PLB PLB PLB PLB – – |
– – – – PLB PLB PLB PLB – – |
7-3/4 | 46.10 | 196.85 | 68.60 | 15.11 | – | – | – | P | P | P | P | P |
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 |
– PS PS – – – – |
PS PS – PSLB PSLB PLB – |
PS PS 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 |
PS PS – – – – – – – – – |
– PSLB PSLB – – – – – |
– PSLB PSLB PLB PLB – – – – – |
– – PLB PLB PLB PLB PLB – – – – |
– – PLB PLB PLB PLB PLB – – – |
– – PLB PLB PLB PLB PLB P P P P |
– – – 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 |
PS PS – – – – – – – – |
– PSB PSB PSB – – – – – – |
– PSB PSB PSB PSB – – – – – |
– – – PSB PSB – – – – – |
– – – PSB PSB – – – – – |
– – – PSB PSB PSB PSB P P P |
– – – 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 |
PS – – – – – |
– PSB PSB PSB – – |
– PSB PSB PSB – – |
– – – PSB P P |
– – – PSB P P |
– – – PSB P P |
– – – PSB P P |
– – – PSB P P |
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 |
PS – – – – |
– 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 |
PS – – – |
– PSB PSB P |
– PSB PSB – |
– – – P |
– – – P |
– – – – |
– – – P |
– – – P |
18-5/8 | 87.50 | 473.08 | 130.21 | 11.05 | PS | 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=Extremidade simples; S = fio redondo curto; L=Linha redonda longa; B–Fio de contraforte; | ||||||||||||
um: As etiquetas servem para informação e assistência na encomenda.
b: Massas lineares nominais (coluna. 4) são mostrados apenas para informação.
c: As densidades dos aços martensíticos ao cromo (L80 Tipos 9Cr e 13Cr) são diferentes dos aços carbono. As massas mostradas não são, portanto, precisas para aços martensíticos ao cromo. Um fator de correção de massa de 0.989 pode ser usado.
d: O invólucro de contraforte está disponível com regularr, acoplamentos de folga especiais ou acoplamentos de folga especiais com bisel especial.
|
Composição Química e Propriedades Mecânicas API 5CT
Grupo | Nota | Tipo | C | Mn | Mo | Cr | Em
máx. |
Cu
máx. |
P
máx. |
S
máx. |
E
máx. |
||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
min | máx. | min | máx. | min | máx. | min | máx. | ||||||||
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
|
P
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
0.03
|
0.03
|
–
|
|
R95
|
–
|
–
|
0.45 c
|
–
|
1.9
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
0.03
|
0.03
|
0.45
|
|
2
|
M65
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
0.03
|
0.03
|
–
|
L80
|
1
|
–
|
0.43 um
|
–
|
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
|
e
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
0.030 e
|
0.030 e
|
–
|
4
|
Q125
|
1
|
–
|
0.35
|
1.35
|
–
|
0.85
|
–
|
1.5
|
0.99
|
–
|
0.02
|
0.01
|
–
|
|
a O teor de carbono para L80 pode ser aumentado até 0.50 % máximo se o produto for temperado em óleo. b O teor de molibdênio para o tipo Grau C90 1 não tem tolerância mínima se a espessura da parede for menor que 17.78 milímetros. c O teor de carbono do R95 pode ser aumentado até 0.55 % máximo se o produto for temperado em óleo. d O teor de molibdênio para o tipo T95 1 pode ser diminuído para 0.15 % mínimo se a espessura da parede for menor que 17.78 milímetros. e Para grau EW P110, o teor de fósforo será 0.020 % máximo e o teor de enxofre 0.010 % máximo. NL = sem limite. Os elementos mostrados devem ser relatados na análise do produto. |
MATERIAIS DE TUBOS DE REVESTIMENTO – PROPRIEDADES MECÂNICAS
Grupo | Nota | Tipo | Total
alongamento sob carregar % |
Colheita
força MPa |
Tração
força min. MPa |
Dureza um
máx.. |
Especificado
parede grossura milímetros |
Permitido
dureza variação b CDH |
||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
min | máx. | 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
|
P
|
0.5
|
552
|
758
|
689
|
–
|
–
|
–
|
–
|
|
R95
|
–
|
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 para 19.04 19.05 para 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 para 19.04 19.05 para 25.39 ≥ 25.40 |
3.0 4.0 5.0 6.0
|
|
C110
|
–
|
0.7
|
758
|
828
|
793
|
30
|
286
|
≤ 12.70
12.71 para 19.0 19.05 para 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 para 19.04 ≥ 19.05 |
3.0 4.0 5.0
|
a Em caso de disputa, O teste de dureza Rockwell C de laboratório deve ser usado como método de referência. b Nenhum limite de dureza é especificado, mas a variação máxima é restrita como controle de fabricação de acordo com 7.8 e 7.9 de especificação da API. 5TC. |
Processos de Fabricação
Tubulação sem costura e soldada
O revestimento e a tubulação API 5CT podem ser fabricados usando processos sem costura ou soldados.
Processo contínuo
- Preparação de boleto: Um tarugo de aço sólido é aquecido e perfurado para criar uma casca oca.
- Laminação a Quente: A casca oca é enrolada para reduzir seu diâmetro e espessura da parede.
- Desenho a frio (Opcional): O tubo é trefilado a frio para obter dimensões precisas e acabamento superficial.
- Tratamento térmico: O tubo passa por tratamento térmico para atingir as propriedades mecânicas exigidas.
- Endireitamento e Corte: O tubo é endireitado e cortado no comprimento desejado.
Processo Soldado
- Preparação de tiras: As tiras de aço são cortadas na largura necessária.
- Formando: As tiras são formadas em formato cilíndrico.
- Soldagem: As bordas da tira formada são soldadas entre si.
- Tratamento térmico: O tubo soldado passa por tratamento térmico para atingir as propriedades mecânicas exigidas.
- Dimensionamento e Corte: O tubo é dimensionado e cortado no comprimento necessário.
Tratamento térmico
Processos de tratamento térmico, como têmpera e revenido, são cruciais para alcançar as propriedades mecânicas desejadas.
- Têmpera e Revenimento: Aquecendo o tubo a uma alta temperatura, esfriando rapidamente (têmpera), e reaquecimento a uma temperatura mais baixa (têmpera) para alcançar a resistência e tenacidade desejadas.
Requisitos de teste
API 5CT especifica requisitos de testes rigorosos para garantir a qualidade e o desempenho de revestimentos e tubulações:
- Teste de tração: Mede a resistência à tração, força de rendimento, e alongamento.
- Teste de dureza: Garante que o material atenda aos níveis de dureza especificados.
- Teste de Impacto: Avalia a tenacidade do material em diversas temperaturas.
- Teste Hidrostático: Garante que o tubo possa suportar a pressão interna sem vazar.
- Testes Não Destrutivos: Inclui ultrassom, partícula magnética, e testes radiográficos para detectar quaisquer defeitos.
- Teste de serviço ácido: Garante resistência à fissuração por tensão por sulfeto (SSC) para uso em ambientes ácidos.
Aplicativos
O revestimento e a tubulação API 5CT são usados em vários ambientes de perfuração e produção, incluindo:
- Poços de petróleo e gás padrão: Classes básicas para poços convencionais.
- Poços profundos de petróleo e gás: Graus de resistência mais elevados para poços mais profundos.
- De alta pressão, Alta temperatura (HPHT) Reservatórios: Classes de resistência ultra-alta para condições extremas.
- Poços Geotérmicos: Tubulação para aplicações geotérmicas de alta temperatura e alta pressão.
- Perfuração Offshore: Revestimento e tubulação de alta resistência para operações de perfuração em águas profundas.
Vantagens e Limitações
Vantagens
- Versatilidade: Ampla gama de classes para se adequar a diferentes ambientes.
- Força: Altas propriedades mecânicas garantem confiabilidade em aplicações exigentes.
- Durabilidade: A resistência garante desempenho de longo prazo em condições adversas.
- Disponibilidade: Disponível em formas sem costura e soldadas.
Limitações
- Custo: Classes mais altas podem ser mais caras devido aos elementos de liga e aos processos de tratamento térmico.
- Complexidade de fabricação: Requer controle preciso sobre a composição química e tratamento térmico.
- Tempo de espera: Classes e tamanhos específicos podem ter prazos de entrega mais longos.
Conclusão
O revestimento e a tubulação API 5CT são componentes essenciais na indústria de petróleo e gás, fornecendo integridade estrutural e vias de transporte dentro do poço. Compreendendo as especificações detalhadas, notas, e aplicações de revestimentos e tubulações API 5CT ajudam engenheiros e projetistas a selecionar os materiais certos para seus projetos, garantindo segurança e eficiência em operações desafiadoras de perfuração e produção.
Ao examinar a composição química, propriedades mecânicas, processos de fabricação, e aplicações, esta análise fornece uma visão geral abrangente do revestimento e tubulação API 5CT, destacando sua importância em aplicações industriais de alto desempenho.