Diferenças entre tubos de revestimento de óleo N80 e L80

Diferenças entre os tubos de revestimento de óleo da API 5CT N80 e L80
Introdução
API 5CT é uma especificação para revestimento e tubulação na indústria de petróleo e gás, detalhando os requisitos para vários graus de tubos de aço. N80 e L80 são dois graus comumente usados nessa especificação, cada um com propriedades e aplicações distintos. Compreender as diferenças entre esses dois graus é crucial para selecionar o tubo apropriado para condições específicas de perfuração e produção.
Composição Química
N80
Os tubos de invólucro n80 são feitos de aço carbono com um nível moderado de elementos de liga para fornecer um equilíbrio de força e resistência. A composição química típica inclui:
Elemento | Composição (%) |
---|---|
Carbono (C) | 0.28-0.40 |
Manganês (Mn) | 1.25-1.60 |
Fósforo (P) | 0.030 máx. |
Enxofre (S) | 0.030 máx. |
Silício (E) | 0.20-0.35 |
L80
Os tubos de carcaça L80 também são feitos de aço carbono, Mas eles geralmente contêm níveis mais altos de elementos de liga para melhorar suas propriedades mecânicas e resistência à corrosão. A composição química típica inclui:
Elemento | Composição (%) |
---|---|
Carbono (C) | 0.25-0.48 |
Manganês (Mn) | 0.45-1.90 |
Fósforo (P) | 0.030 máx. |
Enxofre (S) | 0.030 máx. |
Cromo (Cr) | 0.25-1.25 |
Níquel (Em) | 0.25 máx. |
Cobre (Cu) | 0.25 máx. |
Silício (E) | 0.20-0.35 |
Propriedades Mecânicas
N80
As propriedades mecânicas dos tubos de revestimento N80 são projetadas para garantir durabilidade e confiabilidade sob condições operacionais moderadas. As propriedades mecânicas típicas incluem:
- Resistência à tracção: 689-896 MPa (100-130 ksi)
- Força de rendimento: Mínimo 552 MPa (80 ksi)
- Alongamento: Mínimo 15% em 2 polegadas
L80
Os tubos de invólucro L80 têm propriedades mecânicas aprimoradas, tornando -os adequados para aplicações mais exigentes, incluindo ambientes de serviço azedo. As propriedades mecânicas típicas incluem:
- Resistência à tracção: 655-885 MPa (95-128 ksi)
- Força de rendimento: Mínimo 552 MPa (80 ksi)
- Alongamento: Mínimo 15% em 2 polegadas
- Dureza: Máximo 23 HRC para L80-1 e 25 HRC para L80-9CR e L80-13CR
Tratamento térmico
N80
Os tubos de revestimento de N80 geralmente passam por um processo de tratamento térmico normalizador para refinar a estrutura de grãos e melhorar a tenacidade e a força. Os dois processos de tratamento térmico comum para N80 são:
- N80-1: Normalizado
- N80Q: Extinto e temperado
L80
Os tubos de carcaça L80 são tipicamente extinguidos e temperados para alcançar as propriedades mecânicas desejadas e aumentar sua resistência ao estresse por sulfeto, rachaduras (SSC) Em ambientes de serviço azedo. Também existem diferentes tipos de tubos L80 com base em seu tratamento térmico e elementos de liga:
- L80-1: Extinto e temperado
- L80-9Cr: Extinto e temperado com 9% Cromo
- L80-13Cr: Extinto e temperado com 13% Cromo
Aplicativos
N80
Os tubos de invólucro n80 são usados em várias operações de perfuração e produção, onde é necessária força e resistência moderadas. Eles são adequados para:
- Poços de petróleo e gás padrão
- Poços de profundidade moderados
- Poços sem presença significativa de gás azedo
L80
Os tubos de carcaça L80 são projetados para aplicações mais exigentes, particularmente onde a resistência à corrosão e a rachadura no estresse de sulfeto é crucial. Eles são adequados para:
- Ambientes de serviço azedo
- Poços mais profundos com pressões mais altas
- Poços com sulfeto de hidrogênio significativo (H₂S) presença
- Alta temperatura e alta pressão (Hthp) poços
Custo
N80
Os tubos de invólucro N80 geralmente são mais baratos que o L80 devido ao menor teor de liga e processos de tratamento térmico menos rigorosos. Eles são uma escolha econômica para operações de perfuração e produção padrão.
L80
Os tubos de invólucro de L80 são mais caros devido ao seu maior teor de liga e processos mais complexos de tratamento térmico. O custo adicional é justificado por suas propriedades mecânicas aprimoradas e resistência à corrosão, tornando -os adequados para ambientes de perfuração mais desafiadores.
Resumo
Propriedade | N80 | L80 |
---|---|---|
Composição Química | Conteúdo moderado de liga | Maior teor de liga, incluindo cromo |
Propriedades Mecânicas | Resistência à tracção: 689-896 MPa<Br>Força de rendimento: ≥552 MPa<Br>Alongamento: ≥15% | Resistência à tracção: 655-885 MPa<Br>Força de rendimento: ≥552 MPa<Br>Alongamento: ≥15%<Br>Dureza: ≤23 HRC (L80-1) ou ≤25 hrc (L80-9CR/13CR) |
Tratamento térmico | Normalizado ou extinto e temperado | Extinto e temperado |
Aplicativos | Poços padrão, profundidade moderada, Sem gás azedo significativo | Serviço azedo, poços mais profundos, HTHP WELLS |
Custo | Menos caro | Mais caro devido a propriedades aprimoradas |
A escolha entre os tubos de invólucro N80 e L80 depende dos requisitos específicos das operações de perfuração e produção, incluindo a presença de ambientes corrosivos, bem profundidade, e condições de pressão.
Tabela de comparação detalhada
Para fornecer uma comparação lado a lado mais clara, Aqui está uma tabela detalhada destacando as principais diferenças entre os tubos de revestimento N80 e L80:
Atributo | N80 | L80 |
---|---|---|
Composição Química | Conteúdo moderado de liga, principalmente carbono e manganês | Maior teor de liga, incluindo cromo (Cr), Níquel (Em), e cobre (Cu) |
Tratamento térmico | Normalizado (N80-1) ou extinto e temperado (N80Q) | Extinto e temperado (L80-1), com tratamentos específicos para L80-9CR e L80-13CR |
Resistência à tracção | 689-896 MPa (100-130 ksi) | 655-885 MPa (95-128 ksi) |
Força de rendimento | Mínimo 552 MPa (80 ksi) | Mínimo 552 MPa (80 ksi) |
Alongamento | Mínimo 15% em 2 polegadas | Mínimo 15% em 2 polegadas |
Dureza | Normalmente não é especificado | Máximo 23 CDH (L80-1) ou 25 CDH (L80-9CR e L80-13CR) |
Resistência à corrosão | Moderado, Não é adequado para serviço azedo | Alto, Adequado para serviços azedos e ambientes H₂S |
Custo | Menor devido à liga mais simples e tratamento térmico | Maior devido à liga complexa e tratamento térmico |
Aplicativos | Poços de petróleo e gás padrão, poços de profundidade moderados, ambientes que não são de origem | Ambientes de serviço azedo, poços mais profundos, poços de alta temperatura e alta pressão, poços com presença h₂s |
Conclusão
A seleção do grau de tubo de revestimento correto é fundamental para o sucesso e a segurança das operações de perfuração e produção na indústria de petróleo e gás. Aqui está um resumo para ajudar a tomar uma decisão informada:
- Tubos de invólucro N80: Adequado para operações de perfuração padrão, onde é necessária força e resistência moderadas. Eles são econômicos e apropriados para ambientes que não são de origem e profundidades moderadas de poço.
- Tubos de carcaça L80: Projetado para ambientes desafiadores, incluindo aqueles com gás azedo (H₂S) presença. Eles oferecem resistência à corrosão superior e propriedades mecânicas, tornando -os ideais para mais profundamente, de alta pressão, e poços de alta temperatura.
Ao entender as diferenças na composição química, propriedades mecânicas, tratamento térmico, aplicações, e custos, Os operadores podem escolher o grau de tubo de revestimento mais apropriado para garantir a integridade do poço e a eficiência operacional.