OCTG vamzdžiaidaugiausia naudojami naftos ir dujų gręžiniams gręžti bei naftai ir dujoms transportuoti. Tai apima naftos gręžimo vamzdžius, naftos apvalkalus ir naftos gavybos vamzdžius.OCTG vamzdžiaidaugiausia naudojami grąžtų apykaklėms ir grąžtams sujungti bei gręžimo galiai perduoti.Naftos gręžinio apvalkalas daugiausia naudojamas gręžinio angai paremti gręžimo metu ir po jo, siekiant užtikrinti normalų viso naftos gręžinio veikimą gręžimo metu ir po jo. Nafta ir dujos, esančios naftos gręžinio dugne, į paviršių daugiausia transportuojamos naftos pumpavimo vamzdžiu.
Naftos gręžinių eksploatavimo ratas yra gyvybiškai svarbus. Dėl skirtingų geologinių sąlygų požeminis įtempių būvis yra sudėtingas, o bendras įtempimo, suspaudimo, lenkimo ir sukimo įtempių poveikis vamzdiniam apvalkalui kelia aukštus reikalavimus paties vamzdinio apvalkalo kokybei. Kai pats vamzdinis apvalkalas dėl kokių nors priežasčių pažeidžiamas, tai gali lemti gamybos sumažėjimą arba net viso gręžinio metalo laužą.
Pagal paties plieno stiprumą, apvalkalą galima suskirstyti į skirtingas plieno rūšis: J55, K55, N80, L80, C90, T95, P110, Q125, V150 ir kt. Naudojamos plieno rūšys skiriasi priklausomai nuo gręžinio būklės ir gylio. Korozinėje aplinkoje taip pat reikalaujama, kad pats apvalkalas būtų atsparus korozijai. Vietovėse, kuriose yra sudėtingos geologinės sąlygos, taip pat reikalaujama, kad apvalkalas pasižymėtų apsauga nuo griūties.
I. pagrindinės žinios apie OCTG vamzdį
1. Specializuoti terminai, susiję su naftos vamzdžių paaiškinimu
API: tai Amerikos naftos instituto santrumpa.
OCTG: Tai „Oil Country Tubular Goods“ santrumpa, reiškianti naftai skirtus vamzdžius, įskaitant gatavus naftos korpusus, gręžimo vamzdžius, gręžimo apykakles, lankus, trumpas jungtis ir pan.
Naftos vamzdžiai: Vamzdžiai, naudojami naftos gręžiniuose naftos gavybai, dujų gavybai, vandens įpurškimui ir rūgšties plėšymui.
Apvalkalas: Vamzdis, kuris nuleidžiamas nuo žemės paviršiaus į išgręžtą gręžinį kaip įdėklas, siekiant išvengti gręžinio sienelės griūties.
Gręžimo vamzdis: vamzdis, naudojamas gręžiniams gręžti.
Vamzdynas: Vamzdis, naudojamas naftai arba dujoms transportuoti.
Apsauginiai žiedai: cilindrai, naudojami sujungti du srieginius vamzdžius su vidiniais sriegiais.
Jungiamoji medžiaga: vamzdis, naudojamas jungtims gaminti.
API sriegiai: API 5B standarto nurodyti vamzdžių sriegiai, įskaitant alyvos vamzdžių apvalius sriegius, korpuso trumpus apvalius sriegius, korpuso ilgus apvalius sriegius, korpuso poslinkio trapecijos formos sriegius, vamzdynų vamzdžių sriegius ir pan.
Speciali sagtis: ne API sriegiai, pasižymintys specialiomis sandarinimo, jungimo ir kitomis savybėmis.
Gedimas: deformacija, lūžis, paviršiaus pažeidimas ir pirminės funkcijos praradimas esant tam tikroms eksploatavimo sąlygoms. Pagrindinės alyvos korpuso gedimo formos yra: išstūmimas, slydimas, plyšimas, nuotėkis, korozija, sukibimas, susidėvėjimas ir kt.
2. Su nafta susiję standartai
API 5CT: Korpusų ir vamzdžių specifikacija (šiuo metu naujausia 8-ojo leidimo versija)
API 5D: Gręžimo vamzdžių specifikacija (naujausia 5-ojo leidimo versija)
API 5L: vamzdynų plieninių vamzdžių specifikacija (naujausia 44-ojo leidimo versija)
API 5B: Korpusų, alyvos vamzdžių ir vamzdynų sriegių apdirbimo, matavimo ir tikrinimo specifikacija
GB/T 9711.1-1997: Naftos ir dujų pramonės transportavimui skirtų plieninių vamzdžių tiekimo techninės sąlygos. 1 dalis: A klasės plieniniai vamzdžiai.
GB/T9711.2-1999: Plieninių vamzdžių, skirtų naftos ir dujų pramonei transportuoti, tiekimo techninės sąlygos. 2 dalis: B klasės plieniniai vamzdžiai
GB/T9711.3-2005: Naftos ir gamtinių dujų pramonės transportavimui skirtų plieninių vamzdžių tiekimo techninės sąlygos. 3 dalis: C klasės plieniniai vamzdžiai
II. Naftos vamzdis
1. Naftos vamzdžių klasifikacija
Naftos vamzdžiai skirstomi į vamzdžius be sustorėjimo (NU), vamzdžius be sustorėjimo (EU) ir integruotus jungiamuosius vamzdžius. Vamzdžiai be sustorėjimo – tai vamzdžio galas su sriegiu be sustorėjimo ir su jungtimi. Išoriniai sustorėjimo vamzdžiai – tai du vamzdžio galai, kurie yra išoriškai sustorėję, tada susriegti ir pritvirtinti spaustukais. Integruoti jungiamieji vamzdžiai – tai vamzdis, tiesiogiai sujungtas be jungties, kurio vienas galas įsriegis per vidų sustorintą išorinį sriegį, o kitas galas – per išoriškai sustorintą vidinį sriegį.
2. Vamzdžių vaidmuo
1, naftos ir dujų gavyba: išgręžus ir sucementavus naftos ir dujų gręžinius, vamzdeliai įdedami į naftos korpusą, kad nafta ir dujos būtų išgaunamos į žemę.
②, vandens įpurškimas: kai gręžinio slėgio nepakanka, į gręžinį per vamzdelį įpurškiamas vanduo.
③, Garo įpurškimas: termiškai išgaunant tirštą alyvą, garas į gręžinį tiekiamas izoliuotais alyvos vamzdžiais.
(iv) Rūgštinimas ir plėšymas: Vėlyvame gręžinių gręžimo etape arba siekiant pagerinti naftos ir dujų gręžinių gamybą, į naftos ir dujų sluoksnį būtina įpilti rūgštinimo ir plėšymo terpės arba kietinimo medžiagos, o terpė ir kietinimo medžiaga transportuojamos per naftos vamzdį.
3.Alyvos vamzdžio plieno rūšis
Naftos vamzdžių plieno rūšys yra: H40, J55, N80, L80, C90, T95, P110.
N80 skirstomas į N80-1 ir N80Q, abu turi tas pačias tempimo savybes, o skiriasi tiekimo būsena ir smūgio charakteristikos. N80-1 tiekiamas normalizuotos būsenos arba kai galutinė valcavimo temperatūra yra didesnė už kritinę temperatūrą Ar3, o įtempimas sumažėja po aušinimo oru. Tai gali būti naudojama kaip alternatyva karštojo valcavimo normalizavimui, nereikalaujant smūgio ir neardomųjų bandymų; N80Q turi būti grūdintas (grūdintas ir atleidžiamas). Terminis apdorojimas ir smūgio charakteristikos turi atitikti API 5CT nuostatas, o bandymai turi būti neardomieji.
L80 skirstomas į L80-1, L80-9Cr ir L80-13Cr. Jų mechaninės savybės ir tiekimo būsena yra vienodos. Skiriasi naudojimas, gamybos sudėtingumas ir kaina. L80-1 yra bendro tipo, o L80-9Cr ir L80-13Cr yra didelio atsparumo korozijai vamzdžiai, kuriuos sunku gaminti, jie yra brangūs ir dažniausiai naudojami sunkiai korozijai atspariuose gręžiniuose.
C90 ir T95 skirstomi į 1 ir 2 tipus, tai yra, C90-1, C90-2 ir T95-1, T95-2.
4. Dažniausiai naudojama naftos vamzdžių plieno rūšis, rūšis ir pristatymo būsena
Plieno rūšis Pristatymo būsena
J55 alyvos vamzdis 37Mn5 plokščias alyvos vamzdis: karštai valcuotas, o ne normalizuotas
Sustorintas naftos vamzdis: visas ilgis normalizuotas po sustorinimo.
N80-1 vamzdis 36Mn2V Plokščias vamzdis: karštai valcuotas, o ne normalizuotas
Sustorintas naftos vamzdis: visas ilgis normalizuotas po sustorinimo
N80-Q alyvos vamzdis 30Mn5 viso ilgio grūdinimas
L80-1 alyvos vamzdis 30Mn5 viso ilgio grūdinimas
P110 alyvos vamzdis 25CrMnMo viso ilgio grūdinimas
J55 jungtis 37Mn5 karšto valcavimo būdu normalizuota internetu
N80 jungtis 28MnTiB viso ilgio grūdinimas
L80-1 jungtis 28MnTiB viso ilgio grūdinimas
P110 spaustukai 25CrMnMo grūdinti per visą ilgį
III. Korpusas
1. Korpuso kategorizavimas ir vaidmuo
Apsauginis vamzdis – tai plieninis vamzdis, kuris laiko naftos ir dujų gręžinių sieneles. Kiekviename gręžinyje, atsižvelgiant į skirtingą gręžimo gylį ir geologines sąlygas, naudojama keletas apvalkalo sluoksnių. Cementas naudojamas apvalkalui sucementuoti po to, kai jis nuleidžiamas į gręžinį, ir, skirtingai nei naftos ir gręžimo vamzdžiai, jo negalima pakartotinai naudoti ir jis priklauso vienkartinėms eksploatacinėms medžiagoms. Todėl apvalkalo sunaudojimas sudaro daugiau nei 70 % visų naftos gręžinių vamzdžių. Apsauginius vamzdelius pagal jų naudojimą galima suskirstyti į: vamzdžius, paviršinius apvalkalus, techninius apvalkalus ir naftos apvalkalus, o jų konstrukcijos naftos gręžiniuose parodytos žemiau esančiame paveikslėlyje.
2. Laidininko korpusas
daugiausia naudojamas gręžimui vandenyne ir dykumoje, siekiant atskirti jūros vandenį ir smėlį, kad būtų užtikrintas sklandus gręžimo procesas, pagrindinės šio 2. korpuso sluoksnio specifikacijos yra: Φ762mm(30in)×25.4mm, Φ762mm(30in)×19.06mm.
Paviršinis vamzdis: jis daugiausia naudojamas pirmajam gręžimui, gręžiant atvirą birių uolienų sluoksnių paviršių iki pamatinės uolienos. Norint apsaugoti šią uolienų sluoksnio dalį nuo griūties, ją reikia užsandarinti paviršiniu vamzdiu. Pagrindinės paviršinio vamzdinio vamzdžio specifikacijos: 508 mm (20 colių), 406,4 mm (16 colių), 339,73 mm (13-3/8 colių), 273,05 mm (10-3/4 colių), 244,48 mm (9-5/9 colių) ir kt. Apatinio vamzdžio gylis priklauso nuo minkštos formacijos gylio. Apatinio vamzdžio gylis priklauso nuo birių uolienų sluoksnių gylio, kuris paprastai yra 80–1500 m. Jo išorinis ir vidinis slėgis nėra didelis, ir paprastai naudojamas K55 arba N80 plieno markės plienas.
3. Techninis korpusas
Techninis apvalkalas naudojamas sudėtingų darinių gręžimo procese. Aptikus sudėtingas detales, tokias kaip įgriuvęs sluoksnis, naftos sluoksnis, dujų sluoksnis, vandens sluoksnis, nuotėkio sluoksnis, druskos pastos sluoksnis ir kt., būtina užsandarinti techninį apvalkalą, kitaip gręžti nebus galima. Kai kurie gręžiniai yra gilūs ir sudėtingi, o gręžinio gylis siekia tūkstančius metrų, todėl tokio tipo giliems gręžiniams reikia uždėti kelis techninio apvalkalo sluoksnius, jų mechaninės savybės ir sandarumo reikalavimai yra labai aukšti, taip pat naudojamos aukštesnės plieno rūšys, be K55, dažniau naudojamos N80 ir P110 rūšys, kai kuriuose giliuose gręžiniuose taip pat naudojamos Q125 ar net aukštesnės ne API rūšys, pvz., V150. Pagrindinės techninio korpuso specifikacijos yra šios: 339,73. Pagrindinės techninio korpuso specifikacijos yra šios: 339,73 mm (13-3/8 col.), 273,05 mm (10-3/4 col.), 244,48 mm (9-5/8 col.), 219,08 mm (8-5/8 col.), 193,68 mm (7-5/8 col.), 177,8 mm (7 col.) ir kt.
4. Alyvos korpusas
Kai gręžiamas gręžinys iki paskirties sluoksnio (sluoksnio, kuriame yra naftos ir dujų), būtina naudoti naftos vamzdį, kad būtų užsandarintas naftos ir dujų sluoksnis bei viršutiniai atviri sluoksniai, o naftos vamzdelio vidus yra naftos sluoksnis. Visų tipų vamzdynams, esantiems giliausiame gręžinio gylyje, jų mechaninės savybės ir sandarumo reikalavimai taip pat yra aukščiausi, naudojant K55, N80, P110, Q125, V150 ir kt. plieno rūšis. Pagrindinės formavimo vamzdyno specifikacijos yra: 177,8 mm (7 coliai), 168,28 mm (6-5/8 colio), 139,7 mm (5-1/2 colio), 127 mm (5 coliai), 114,3 mm (4-1/2 colio) ir kt. Šis vamzdynas yra giliausias iš visų gręžinių rūšių, o jo mechaninės savybės ir sandarumo savybės yra aukščiausios.
V. Gręžimo vamzdis
1. Vamzdžių klasifikacija ir vaidmuo gręžimo įrankiuose
Gręžimo įrankiuose kvadratinis gręžimo vamzdis, gręžimo vamzdis, svertinis gręžimo vamzdis ir gręžimo žiedas sudaro gręžimo vamzdį. Gręžimo vamzdis yra gręžimo įrankis, kuris varo grąžtą nuo žemės paviršiaus iki gręžinio dugno, taip pat yra kanalas nuo žemės iki gręžinio dugno. Jis atlieka tris pagrindinius vaidmenis: 1. perduoti sukimo momentą, kad grąžtas būtų varomas gręžti; 2. pasikliauti savo svoriu, kad spaustų grąžtą, kad suskaldytų uolienas gręžinio dugne; 3. aukšto slėgio purvo siurbliais per žemę tiekti gręžinio plovimo skystį, t. y. gręžimo dumblą, į gręžimo kolonos gręžinį, kad jis tekėtų į gręžinio dugną, kad išplautų uolienų nuolaužas ir atvėsintų grąžtą, o uolienų nuolaužas per žiedinę erdvę tarp kolonos išorinio paviršiaus ir gręžinio sienelės nuneštų atgal į žemę, kad būtų pasiektas gręžinio gręžimo tikslas. Gręžimo metu gręžimo vamzdis atlaiko įvairias sudėtingas kintamas apkrovas, tokias kaip tempimas, suspaudimas, sukimas, lenkimas ir kiti įtempiai, o vidinis paviršius taip pat yra veikiamas aukšto slėgio purvo plovimo ir korozijos.
(1) Kvadratinis gręžimo vamzdis: kvadratinis gręžimo vamzdis būna dviejų tipų: keturkampio ir šešiakampio tipo. Kinijoje naftos gręžimo strypai paprastai naudojami kiekviename gręžimo kolonėlės komplekte, naudojant keturkampio tipo gręžimo vamzdį. Jo specifikacijos yra: 63,5 mm (2-1/2 colio), 88,9 mm (3-1/2 colio), 107,95 mm (4-1/4 colio), 133,35 mm (5-1/4 colio), 152,4 mm (6 coliai) ir t. t. Paprastai naudojamas ilgis yra 12–14,5 m.
(2) Gręžimo vamzdis: Gręžimo vamzdis yra pagrindinis gręžinių gręžimo įrankis, prijungtas prie kvadratinio gręžimo vamzdžio apatinio galo. Gręžiniui gilėjant, gręžimo vamzdis vienas po kito ilgina gręžimo koloną. Gręžimo vamzdžio specifikacijos: 60,3 mm (2-3/8 colio), 73,03 mm (2-7/8 colio), 88,9 mm (3-1/2 colio), 114,3 mm (4-1/2 colio), 127 mm (5 coliai), 139,7 mm (5-1/2 colio) ir t. t.
(3) Gręžimo vamzdis su svoriu: Gręžimo vamzdis su svoriu yra pereinamasis įrankis, jungiantis gręžimo vamzdį ir gręžimo apykaklę, kuris gali pagerinti gręžimo vamzdžio jėgos sąlygas, taip pat padidinti slėgį grąžtui. Pagrindinės gręžimo vamzdžio su svoriu specifikacijos yra 88,9 mm (3-1/2 colio) ir 127 mm (5 coliai).
(4) Gręžtuvo kaklelis: gręžtuvo kaklelis yra prijungtas prie apatinės gręžimo vamzdžio dalies, kuri yra specialus storasienis vamzdis, pasižymintis dideliu standumu, spaudžiantis grąžtą uolienoms ardyti ir atliekantis kreipiamąjį vaidmenį gręžiant tiesius gręžinius. Įprastos gręžimo kaklelio specifikacijos yra: 158,75 mm (6-1/4 colio), 177,85 mm (7 coliai), 203,2 mm (8 coliai), 228,6 mm (9 coliai) ir kt.
V. Vamzdynas
1. Vamzdžių klasifikacija
Vamzdynų vamzdžiai naftos ir dujų pramonėje naudojami naftai, rafinuotai naftai, gamtinėms dujoms ir vandens vamzdynams transportuoti, trumpai tariant, plieniniams vamzdžiams. Naftos ir dujų transportavimo vamzdynai daugiausia skirstomi į pagrindinius vamzdynus, atšakas ir miesto vamzdynų tinklo vamzdynus: pagrindinio vamzdyno perdavimo linijos įprastiniai specifikacijos yra ∮ 406 ~ 1219 mm, sienelės storis 10 ~ 25 mm, plieno rūšis X42 ~ X80; atšakų ir miesto vamzdynų tinklo vamzdynai įprastiniai specifikacijos yra ∮ 114 ~ 700 mm, sienelės storis 6 ~ 20 mm, plieno rūšis X42 ~ X80. Įprastos tiekiamųjų vamzdynų ir miesto vamzdynų specifikacijos yra 114–700 mm, sienelės storis 6–20 mm, plieno rūšis X42–X80.
Vamzdynų vamzdis turi suvirintą plieninį vamzdį, taip pat turi besiūlį plieninį vamzdį, suvirintas plieninis vamzdis naudojamas daugiau nei besiūlis plieninis vamzdis.
2, vamzdynų standartas
Vamzdyno standartas yra API 5L „vamzdynų plieninių vamzdžių specifikacija“, tačiau Kinija 1997 m. paskelbė du nacionalinius vamzdynų vamzdžių standartus: GB/T9711.1-1997 „Naftos ir dujų pramonė, pirmoji plieninių vamzdžių tiekimo techninių sąlygų dalis: A klasės plieniniai vamzdžiai“ ir GB/T9711.2-1997 „Naftos ir dujų pramonė, antroji plieninių vamzdžių tiekimo techninių sąlygų dalis: B klasės plieniniai vamzdžiai“. Plieniniai vamzdžiai“, šie du standartai yra lygiaverčiai API 5L, todėl daugeliui buitinių vartotojų reikalingas šių dviejų nacionalinių standartų tiekimas.
3. Apie PSL1 ir PSL2
PSL yra produkto specifikacijos lygio santrumpa. Vamzdynų produkto specifikacijos lygis skirstomas į PSL1 ir PSL2, taip pat galima sakyti, kad kokybės lygis skirstomas į PSL1 ir PSL2. PSL1 yra aukštesnis nei PSL2, nes 2 specifikacijos lygis turi skirtingus ne tik bandymo reikalavimus, bet ir cheminės sudėties, mechaninių savybių reikalavimus, todėl pagal API 5L užsakymą sutarties sąlygose, be specifikacijų, plieno rūšies ir kitų bendrų rodiklių, taip pat turi būti nurodytas produkto specifikacijos lygis, t. y. PSL1 arba PSL2.
PSL2 cheminė sudėtis, tempiamosios savybės, smūgio jėga, neardomieji bandymai ir kiti rodikliai yra griežtesni nei PSL1.
4, vamzdynų plieno rūšis ir cheminė sudėtis
Vamzdynų plieno markės nuo žemos iki aukštos skirstomos į: A25, A, B, X42, X46, X52, X60, X65, X70 ir X80.
5, vamzdynų vandens slėgis ir neardomieji reikalavimai
Vamzdynų hidraulinis bandymas turėtų būti atliekamas kiekvienai šakai atskirai, o standartas neleidžia generuoti hidraulinio slėgio neardomuoju būdu, o tai taip pat yra didelis skirtumas tarp API standarto ir mūsų standartų.
PSL1 nereikalauja neardomųjų bandymų, PSL2 turėtų būti atliekamas neardomųjų bandymų būdu, suskirstant šakas į šakas.
VI. Premium ryšys
1. „Premium“ ryšio pristatymas
Speciali jungtis skiriasi nuo API sriegio specialia vamzdžių sriegio struktūra. Nors esamas API srieginis naftos apvalkalas yra plačiai naudojamas naftos gręžinių eksploatavimo srityje, jo trūkumai aiškiai išryškėja specifinėje kai kurių naftos telkinių aplinkoje: API apvalaus sriegio vamzdžio sandarinimo savybės yra geresnės, tačiau srieginės dalies tempiamoji jėga sudaro tik 60–80 % vamzdžio korpuso stiprumo, todėl jo negalima naudoti gilių gręžinių eksploatavimo metu; API poliarizuota trapecinio sriegio vamzdžio srieginė dalis tempiamoji jėga yra lygi tik vamzdžio korpuso stiprumui, todėl jo negalima naudoti gilių gręžinių eksploatavimo metu; API poliarizuota trapecinio sriegio vamzdžio srieginė dalis tempiamoji jėga nėra gera. Nors vamzdžio tempiamoji jėga yra daug didesnė nei API apvalaus sriegio jungties, jos sandarinimo savybės nėra labai geros, todėl jo negalima naudoti aukšto slėgio dujų gręžinių eksploatavimo metu; be to, srieginis tepalas gali atlikti savo vaidmenį tik aplinkoje, kurios temperatūra žemesnė nei 95 ℃, todėl jo negalima naudoti aukštos temperatūros gręžinių eksploatavimo metu.
Palyginti su API apvaliu sriegiu ir daliniu trapeciniu sriegiu, „Premium Connection“ padarė proveržį šiais aspektais:
(1) geras sandarinimas, naudojant elastingą ir metalinę sandarinimo konstrukciją, kad jungties dujų sandarinimo varža pasiektų vamzdžio korpuso ribą neviršijant takumo slėgio;
(2) didelis jungties stiprumas, naudojant „Premium Connection“ alyvos korpuso jungtį, jungties stiprumas pasiekia arba viršija vamzdžio korpuso stiprumą, kad iš esmės išspręstų slydimo problemą;
(3) dėl medžiagų pasirinkimo ir paviršiaus apdorojimo proceso tobulinimo iš esmės išspręsta sriegio prilipimo sagties problema;
(4) optimizuojant konstrukciją, kad jungties įtempių pasiskirstymas būtų pagrįstas ir palankesnis atsparumui įtempių korozijai;
(5) per pagrįstą pečių konstrukciją, kad sagtį būtų lengviau užsegti.
Šiuo metu pasaulyje sukurta daugiau nei 100 rūšių aukščiausios kokybės jungčių su patentuota technologija.
Įrašo laikas: 2024 m. vasario 21 d.