CASO API 5CT J55 & TUBULAÇÃO
Tubo de revestimento J55
Introdução
Os tubos de revestimento J55 e K55 são amplamente utilizados na indústria de petróleo e gás para perfuração e completação de poços. Esses tubos fazem parte da especificação API 5CT, que descreve os requisitos para materiais de revestimento e tubulação. Ambas as classes J55 e K55 são materiais de aço carbono que oferecem diferentes propriedades mecânicas adequadas para diversas condições de fundo de poço.
Especificações da API
Escopo
API 5CT especifica os requisitos para revestimentos e tubulações usados em poços de petróleo e gás. Inclui detalhes sobre materiais, propriedades mecânicas, dimensões, e procedimentos de teste. J55 e K55 são duas classes cobertas por esta especificação, cada um com suas próprias aplicações e características de desempenho.
Composição Química
A composição química do aço de revestimento J55 e K55 fornece um equilíbrio entre resistência e tenacidade necessário para aplicações em poços. A composição química típica do invólucro J55 e K55 inclui:
Elemento | Composição (%) |
---|---|
Carbono (C) | 0.26 máx. |
Manganês (Mn) | 1.10 máx. |
Fósforo (P) | 0.030 máx. |
Enxofre (S) | 0.030 máx. |
Silício (E) | 0.45 máx. |
Propriedades Mecânicas
As propriedades mecânicas do aço de revestimento J55 e K55 são projetadas para suportar as pressões e tensões encontradas durante a perfuração e a produção. As propriedades mecânicas típicas incluem:
- J55:
- Resistência à tracção: 517-758 MPa (75-110 ksi)
- Força de rendimento: Mínimo 379 MPa (55 ksi)
- Alongamento: Mínimo 19% em 2 polegadas
- K55:
- Resistência à tracção: 655-758 MPa (95-110 ksi)
- Força de rendimento: Mínimo 379 MPa (55 ksi)
- Alongamento: Mínimo 19% em 2 polegadas
Tamanhos de tubos
Os tubos de revestimento J55 e K55 estão disponíveis em vários tamanhos para acomodar diferentes diâmetros e profundidades de poços. Os tamanhos padrão são especificados pelo seu diâmetro externo (DE) e espessura da parede. Tamanhos comuns incluem:
- Diâmetro externo (DE): 4 1/2 polegadas para 20 polegadas
- Espessura da Parede: Varia de acordo com os requisitos da aplicação (por exemplo, 0.224 polegadas, 0.250 polegadas, etc.)
CASO API 5CT J55 & ESPECIFICAÇÕES DE TUBULAÇÃO
Codifique um | Diâmetro Externo | Peso Nominal | Espessura da Parede | Tipo de processamento final | |
---|---|---|---|---|---|
(com rosca e acoplamento) b, c | |||||
milímetros | kg/m | milímetros | J55 | ||
Polegada | Libra/pé | K55 | |||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 7 |
9 5/8 | 32.3 | 244.48 | 48.07 | 7.92 | – |
9 5/8 | 36 | 244.48 | 53.57 | 8.94 | SLB |
9 5/8 | 40 | 244.48 | 59.53 | 10.03 | SLB |
9 5/8 | 43.5 | 244.48 | 64.73 | 11.05 | – |
9 5/8 | 47 | 244.48 | 69.94 | 11.99 | – |
9 5/8 | 53.5 | 244.48 | 79.62 | 13.84 | – |
9 5/8 | 58.4 | 244.48 | 86.91 | 15.11 | – |
10 3/4 | 32.75 | 273.05 | 48.74 | 7.09 | – |
10 3/4 | 40.5 | 273.05 | 60.27 | 8.89 | SB |
10 3/4 | 45.5 | 273.05 | 67.71 | 10.16 | SB |
10 3/4 | 51 | 273.05 | 75.9 | 11.43 | SB |
10 3/4 | 55.5 | 273.05 | 82.59 | 12.57 | – |
10 3/4 | 60.7 | 273.05 | 90.33 | 13.84 | – |
10 3/4 | 65.7 | 273.05 | 97.77 | 15.11 | – |
11 3/4 | 42 | 298.45 | 62.5 | 8.46 | – |
11 3/4 | 47 | 298.45 | 69.94 | 9.53 | SB |
11 3/4 | 54 | 298.45 | 80.36 | 11.05 | SB |
11 3/4 | 60 | 298.45 | 89.29 | 12.42 | SB |
13 3/8 | 48 | 339.72 | 71.43 | 8.38 | – |
13 3/8 | 54.5 | 339.72 | 81.1 | 9.65 | SB |
13 3/8 | 61 | 339.72 | 90.78 | 10.92 | SB |
13 3/8 | 68 | 339.72 | 101.19 | 12.19 | SB |
13 3/8 | 72 | 339.72 | 107.15 | 13.06 | – |
16 | 65 | 406.4 | 96.73 | 9.53 | – |
16 | 75 | 406.4 | 111.61 | 11.13 | SB |
16 | 84 | 406.4 | 125.01 | 12.57 | SB |
18 5/8 | 87.5 | 473.08 | 130.21 | 11.05 | SB |
20 | 94 | 508 | 139.89 | 11.13 | SLB |
20 | 106.5 | 508 | 158.49 | 12.7 | SLB |
20 | 133 | 508 | 197.93 | 16.13 | SLB |
Fio redondo S-curto, L-linha redonda longa, Fio B-Buttress | |||||
um. O código é usado para referência de pedido. | |||||
b. O peso nominal do invólucro roscado e acoplado (coluna 2) é mostrado apenas para referência. |
Dimensões
As dimensões dos tubos de revestimento J55 e K55 são especificadas pelo seu diâmetro externo (DE) e espessura da parede. Os tamanhos padrão atendem aos requisitos API 5CT. Dimensões comuns incluem:
- Diâmetro externo (DE): 4 1/2 polegadas para 20 polegadas
- Espessura da Parede: Varia de acordo com os requisitos da aplicação.
Tolerâncias
API 5CT descreve tolerâncias precisas para garantir que os tubos atendam aos padrões de qualidade e desempenho. Essas tolerâncias incluem:
- Diâmetro externo (DE): ±1% do DO especificado
- Espessura da Parede: ±12,5% da espessura de parede especificada
- Peso: ±10% do peso nominal por unidade de comprimento
Espessura da Parede & Tolerância
A espessura da parede dos tubos de revestimento J55 e K55 é crítica para o seu desempenho em operações de perfuração e produção. As tolerâncias na espessura da parede garantem um desempenho consistente. As tolerâncias padrão incluem:
- Tolerância de espessura de parede: ±12,5% da espessura de parede especificada.
- Espessura Mínima da Parede: A espessura mínima da parede não deve ser inferior 87.5% da espessura nominal da parede especificada.
Materiais e Fabricação
Materiais
Os tubos de revestimento J55 e K55 são feitos de aço carbono, que fornece um equilíbrio de força, resistência, e custo-benefício. O material é adequado para aplicações onde são necessárias resistência moderada e resistência ao colapso e pressão interna.
Fabricação
O processo de fabricação dos tubos de revestimento J55 e K55 envolve diversas etapas para garantir qualidade e desempenho:
- Siderurgia: O aço carbono de alta qualidade é produzido através de processos como forno elétrico a arco (EAF) ou forno de oxigênio básico (BOF).
- Formando: O aço é formado em formas cilíndricas usando processos como laminação sem costura ou soldagem.
- Tratamento térmico: Os tubos podem passar por processos de tratamento térmico, como normalização ou têmpera e revenido, para melhorar suas propriedades mecânicas..
- Acabamento: Os tubos são acabados para atingir a qualidade de superfície desejada, dimensões, e tolerâncias.
Testes
Para garantir a qualidade e o desempenho dos tubos de revestimento J55 e K55, vários testes são realizados de acordo com os requisitos API 5CT:
Teste Hidrostático
Um teste hidrostático é realizado para verificar os tubos’ capacidade de suportar pressão interna. Os tubos são preenchidos com água e pressurizados a um nível especificado para verificar vazamentos e integridade estrutural.
Testes Não Destrutivos (END)
Métodos de testes não destrutivos são usados para detectar defeitos internos e superficiais sem danificar os tubos. Os métodos comuns de END incluem:
- Teste ultrassônico: Ondas sonoras de alta frequência são usadas para detectar falhas internas.
- Inspeção de Partículas Magnéticas: Detecta defeitos superficiais e próximos à superfície usando campos magnéticos.
Testes Mecânicos
Testes mecânicos são realizados para verificar os tubos’ propriedades mecânicas, incluindo:
- Teste de tração: Mede a resistência à tração, força de rendimento, e alongamento.
- Teste de dureza: Verifica os níveis de dureza para garantir a conformidade com os limites especificados.
- Teste de achatamento: Verifica a capacidade do tubo de resistir à deformação sem rachar.
Tratamento térmico
Processos de tratamento térmico, como normalização ou têmpera e revenido, podem ser aplicados aos tubos de revestimento J55 e K55 para melhorar suas propriedades mecânicas e garantir desempenho consistente:
Normalizando
A normalização envolve aquecer os tubos a uma temperatura acima da temperatura crítica e depois resfriá-los ao ar.. Este processo refina a estrutura do grão, melhorando a resistência e a força.
Têmpera e Revenimento
A têmpera e o revenido envolvem o aquecimento dos tubos a uma alta temperatura, temperando-os em água ou óleo para esfriar rapidamente, e depois reaquecer a uma temperatura mais baixa para aliviar tensões e melhorar a tenacidade.
Os tubos de aço com revestimento J55 e K55 são componentes essenciais na perfuração e produção de poços de petróleo e gás. Esses tubos são fabricados para atender aos padrões API 5CT, garantindo qualidade, desempenho, e confiabilidade. Através de rigorosos processos de fabricação, dimensões e tolerâncias precisas, e testes abrangentes, Os tubos de revestimento J55 e K55 oferecem desempenho confiável em vários ambientes de perfuração e produção.