Ống vỏ API 5CT L80
Ống vỏ API 5CT L80
Giới thiệu
Ống vỏ L80 là ống thép cường độ cao được sử dụng trong ngành dầu khí cho các ứng dụng vỏ giếng. Nó được thiết kế để cung cấp tính toàn vẹn về cấu trúc cho giếng khoan, Ngăn ngừa ô nhiễm vùng nước ngọt, và đảm bảo một đường dẫn đáng tin cậy cho việc khai thác dầu khí. L80 là loại nằm trong đặc tả API 5CT. Nó có ba loại: L80-1, L80 13Cr, và L80 9Cr, mỗi loại có thành phần hóa học và tính chất cơ học riêng biệt cho các điều kiện hoạt động khác nhau.
Thông số kỹ thuật API
Phạm vi
API 5CT quy định các yêu cầu đối với vỏ và ống dùng trong giếng dầu khí. Ống vỏ L80 được thiết kế để đáp ứng các tiêu chuẩn này, đảm bảo nó có thể chịu được áp lực vận hành và điều kiện môi trường gặp phải trong quá trình khoan và sản xuất.
Thành phần hóa học
Thành phần hóa học của ống vỏ L80 khác nhau giữa ba loại để cung cấp các đặc tính cụ thể:
L80-1
Yếu tố | Thành phần (%) |
---|---|
Cacbon (C) | 0.43 tối đa |
Mangan (Mn) | 1.90 tối đa |
Phốt pho (P) | 0.030 tối đa |
lưu huỳnh (S) | 0.030 tối đa |
Silicon (Và) | 0.45 tối đa |
crom (Cr) | 0.25 tối đa |
Niken (TRONG) | 0.25 tối đa |
Molypden (Mo) | 0.35 tối đa |
đồng (Cư) | 0.25 tối đa |
L80 13Cr
Yếu tố | Thành phần (%) |
---|---|
Cacbon (C) | 0.15 tối đa |
Mangan (Mn) | 1.00 tối đa |
Phốt pho (P) | 0.020 tối đa |
lưu huỳnh (S) | 0.010 tối đa |
Silicon (Và) | 1.00 tối đa |
crom (Cr) | 12.00 – 14.00 |
Niken (TRONG) | 0.50 tối đa |
Molypden (Mo) | 0.50 tối đa |
L80 9Cr
Yếu tố | Thành phần (%) |
---|---|
Cacbon (C) | 0.15 tối đa |
Mangan (Mn) | 1.00 tối đa |
Phốt pho (P) | 0.020 tối đa |
lưu huỳnh (S) | 0.010 tối đa |
Silicon (Và) | 1.00 tối đa |
crom (Cr) | 8.00 – 10.00 |
Niken (TRONG) | 0.50 tối đa |
Molypden (Mo) | 0.50 tối đa |
Tính chất cơ học
Các đặc tính cơ học của ống vỏ L80 được thiết kế để đảm bảo độ bền và độ tin cậy trong các điều kiện hoạt động khác nhau. Các tính chất cơ học điển hình bao gồm:
- Độ bền kéo: 655-758 MPa (95-110 ksi)
- Sức mạnh năng suất: tối thiểu 552 MPa (80 ksi)
- Độ giãn dài: tối thiểu 15% TRONG 2 inch
Kích thước ống
Ống vỏ L80 có sẵn với nhiều kích cỡ khác nhau để phù hợp với các đường kính và độ sâu giếng khác nhau. Kích thước tiêu chuẩn được xác định bởi đường kính ngoài của chúng (CỦA) và độ dày của tường. Kích thước phổ biến bao gồm:
- Đường kính ngoài (CỦA): 4 1/2 inch để 20 inch
- Độ dày của tường: Thay đổi dựa trên yêu cầu ứng dụng (ví dụ., 0.224 inch, 0.250 inch, vân vân.)
Chi tiết kỹ thuật, Kích thước, và dung sai
Kích thước
Kích thước của ống vỏ L80 được xác định bằng đường kính ngoài của chúng (CỦA) và độ dày của tường. Kích thước tiêu chuẩn tuân thủ các yêu cầu API 5CT. Kích thước chung bao gồm:
- Đường kính ngoài (CỦA): 4 1/2 inch để 20 inch
- Độ dày của tường: Thay đổi dựa trên yêu cầu ứng dụng.
Dung sai
API 5CT đưa ra dung sai chính xác để đảm bảo đường ống đáp ứng các tiêu chuẩn về chất lượng và hiệu suất. Những dung sai này bao gồm:
- Đường kính ngoài (CỦA): ±1% OD được chỉ định
- Độ dày của tường: ±12,5% độ dày thành quy định
- Cân nặng: ±10% trọng lượng danh nghĩa trên mỗi đơn vị chiều dài
Độ dày của tường & Sức chịu đựng
Độ dày thành của ống vỏ L80 rất quan trọng đối với hiệu suất của nó trong hoạt động khoan và sản xuất. Dung sai về độ dày của tường đảm bảo hiệu suất ổn định. Dung sai tiêu chuẩn bao gồm:
- Dung sai độ dày của tường: ±12,5% độ dày thành quy định.
- Độ dày tường tối thiểu: Độ dày thành tối thiểu không được nhỏ hơn 87.5% của độ dày thành danh nghĩa được chỉ định.
Vật liệu và sản xuất
Nguyên vật liệu
Ống vỏ L80 được làm từ thép cacbon và thép hợp kim, cung cấp sự cân bằng sức mạnh, sự dẻo dai, và khả năng chống ăn mòn. Việc lựa chọn vật liệu thay đổi tùy theo loại cụ thể (L80-1, L80 13Cr, L80 9Cr) để đáp ứng các yêu cầu hoạt động khác nhau.
Sản xuất
Quy trình sản xuất ống vỏ L80 bao gồm một số bước để đảm bảo chất lượng và hiệu suất:
- luyện thép: Thép chất lượng cao được sản xuất thông qua các quy trình như lò hồ quang điện (EAF) hoặc lò oxy cơ bản (BOF).
- hình thành: Thép được tạo thành hình trụ bằng cách sử dụng các quá trình như cán hoặc hàn liền mạch.
- Xử lý nhiệt: Các đường ống trải qua các quá trình xử lý nhiệt như bình thường hóa hoặc làm nguội và ủ để tăng cường tính chất cơ học của chúng.
- hoàn thiện: Các đường ống được hoàn thiện đạt chất lượng bề mặt như mong muốn, kích thước, và dung sai.
Kiểm tra
Để đảm bảo chất lượng và hiệu suất của ống vỏ L80, một số thử nghiệm được thực hiện theo yêu cầu API 5CT:
Kiểm tra thủy tĩnh
Một thử nghiệm thủy tĩnh được thực hiện để xác minh các đường ống’ khả năng chịu được áp lực bên trong. Các đường ống được đổ đầy nước và được điều áp đến mức quy định để kiểm tra rò rỉ và tính toàn vẹn của cấu trúc.
Kiểm tra không phá hủy (NDT)
Phương pháp kiểm tra không phá hủy được sử dụng để phát hiện các khuyết tật bên trong và bề mặt mà không làm hỏng đường ống. Các phương pháp NDT phổ biến bao gồm:
- Kiểm tra siêu âm: Sóng âm tần số cao được sử dụng để phát hiện các khuyết tật bên trong.
- Kiểm tra hạt từ tính: Phát hiện các khuyết tật bề mặt và gần bề mặt bằng từ trường.
Kiểm tra cơ học
Các thử nghiệm cơ học được tiến hành để xác minh các đường ống’ tính chất cơ học, bao gồm:
- Kiểm tra độ bền kéo: Đo độ bền kéo, sức mạnh năng suất, và kéo dài.
- Kiểm tra độ cứng: Xác minh mức độ cứng để đảm bảo tuân thủ các giới hạn quy định.
- Kiểm tra độ phẳng: Kiểm tra khả năng chịu biến dạng mà không bị nứt của ống.
Xử lý nhiệt
Các quy trình xử lý nhiệt như thường hóa hoặc làm nguội và ủ có thể được áp dụng cho ống vỏ L80 để nâng cao tính chất cơ học của chúng và đảm bảo hiệu suất ổn định:
Bình thường hóa
Bình thường hóa bao gồm làm nóng đường ống đến nhiệt độ cao hơn nhiệt độ tới hạn và sau đó làm mát chúng trong không khí.. Quá trình này tinh chỉnh cấu trúc hạt, cải thiện độ dẻo dai và sức mạnh.
Làm nguội và ủ
Làm nguội và ủ liên quan đến việc làm nóng đường ống đến nhiệt độ cao, làm nguội chúng trong nước hoặc dầu để nguội nhanh, và sau đó hâm nóng đến nhiệt độ thấp hơn để giảm bớt căng thẳng và cải thiện độ dẻo dai.