Descripción general

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Los tubos de revestimiento de petróleo son tubos de acero que se utilizan para soportar las paredes de los pozos de petróleo y gas para garantizar el funcionamiento normal de todo el pozo de petróleo después de la perforación y finalización. Cada pozo utiliza varias capas de revestimiento según las diferentes profundidades de perforación y condiciones geológicas. El cemento se utiliza para cementar la carcasa después de que ésta esté bajada. Es diferente de la tubería y la tubería de perforación y no se puede reutilizar. Es un material consumible de una sola vez. Por lo tanto, el consumo de carcasa representa más del 70% de todas las tuberías de pozos de petróleo.

La carcasa de petróleo es una tubería de acero que se utiliza para sostener la pared de los pozos de petróleo y gas para garantizar el funcionamiento normal de todo el pozo de petróleo después del proceso de perforación y su finalización. Cada pozo utiliza varias capas de revestimiento según las diferentes profundidades de perforación y condiciones geológicas. El cemento se utiliza para cementar el pozo después de bajar el revestimiento. Es diferente de los tubos y tuberías de perforación y no se puede reutilizar. Los tubos son un material consumible desechable. La tubería tiene carcasa de boca de pozo y carcasa de fondo de pozo.
Según el propósito de la cementación y la función del casing, los casings colocados en el pozo se pueden dividir en casings de superficie, casings técnicos y casings de petróleo.
(1) Revestimiento de superficie: Es el revestimiento más externo del programa de revestimiento de pozos de petróleo y gas. Después de perforar el agujero, taladre el lecho de roca debajo de la capa superficial del suelo, o taladre hasta una cierta profundidad y coloque el revestimiento de la superficie.
Las funciones del revestimiento de superficie son las siguientes: ①Aislar el acuífero superior y evitar que el agua superficial y el agua subterránea superficial penetren en el pozo; ②Proteger la boca del pozo y reforzar la pared del pozo de la sección del pozo de la capa superficial del suelo; Se instala un dispositivo de prevención de explosiones en la superficie de la carcasa para evitar explosiones. El espacio entre la carcasa de la superficie y la pared del pozo debe sellarse con cemento, es decir, al cementar el pozo, la lechada de cemento debe regresarse a la boca del pozo para aislar la formación y proteger la pared del pozo.
La profundidad del revestimiento de superficie es de al menos 100 metros.
(2) Carcasa técnica: también conocida como carcasa intermedia. Es una tripa con una o dos capas en el medio de la cubierta del programa de tripa. La profundidad del pozo es grande y puede aislar el estrato y proteger el pozo para un fácil colapso, fácil fuga, alta presión y formaciones salinas en la sección media del pozo.
La ejecución del revestimiento técnico puede garantizar la perforación sin problemas del pozo inferior; también puede garantizar la seguridad de la perforación en yacimientos de petróleo y gas; La carcasa técnica está equipada con un cabezal de carcasa y un dispositivo de prevención de reventones de cuatro vías para evitar reventones.
La carcasa intermedia se introduce debido a los requisitos técnicos de la perforación, por lo que también se denomina carcasa técnica. La altura del relleno de cemento entre la carcasa técnica y la pared del pozo debe ser de al menos 200 metros por encima del estrato aislado.
(3) Carcasa de capa de aceite: también conocida como carcasa de producción. Es la última capa de revestimiento en el programa de revestimiento de un pozo de petróleo y gas, que va desde la boca del pozo hasta debajo de la capa de petróleo y gas por la que pasa. La profundidad del revestimiento en la capa de petróleo es básicamente la profundidad de la perforación.
La función de la cubierta de la capa de petróleo es el paso del petróleo y el gas al suelo, aislando el petróleo y el gas de todas las formaciones y garantizando que la presión del petróleo y el gas no se escape. Una vez que los pozos de petróleo y gas se transfieren a producción, se debe garantizar la calidad de la carcasa de la capa de petróleo para mantener un cierto período de producción.
Por un lado, la calidad de la cementación de la capa de petróleo está relacionada con ser un pozo exploratorio y es la clave para las pruebas de petróleo y gas; por otro lado, se relaciona con ser un pozo productor, lo que afecta directamente la vida del pozo. La altura del tapón de cemento del espacio entre la capa de petróleo y la pared del pozo es de al menos 500 metros por encima de la capa de petróleo y gas, o hasta 200 metros en la capa superior de la carcasa. . Por lo tanto, el consumo de carcasa representa más del 70% de todas las tuberías de pozos de petróleo.

La carcasa de petróleo es el salvavidas para mantener el funcionamiento de los pozos petroleros. Debido a las diferentes condiciones geológicas, el estado de tensión en el fondo del pozo es complicado y la acción combinada de tensiones de tracción, compresión, flexión y torsión en el cuerpo de la tubería, lo que impone mayores requisitos a la calidad de la propia carcasa. Una vez que la carcasa se daña por algún motivo, todo el pozo puede reducirse o incluso desecharse.
Según la resistencia del acero en sí, la carcasa se puede dividir en diferentes grados de acero, a saber, J55, K55, N80, L80, C90, T95, P110, Q125, V150, etc. Diferentes condiciones y profundidades de pozo tienen diferentes grados de acero. En un ambiente corrosivo, también se requiere que la propia carcasa tenga resistencia a la corrosión. En lugares con condiciones geológicas complejas, también se requiere que la carcasa tenga un rendimiento anticolapso.

Forma de procesamiento del extremo de la carcasa: rosca redonda corta, rosca redonda larga, rosca trapezoidal parcial, hebilla especial, etc. Se utiliza en la perforación de pozos petroleros, se utiliza principalmente para soportar la pared del pozo durante el proceso de perforación y después de su finalización, para garantizar el progreso. del proceso de perforación y el funcionamiento normal de todo el pozo petrolero una vez finalizado.

Cabe señalar que entre los tipos de rosca API comúnmente utilizados, la estanqueidad al aire de la carcasa de rosca redonda es baja y la resistencia de la parte de conexión roscada es solo del 60% al 80% del cuerpo de la tubería; rosca trapezoidal parcial aunque la La fuerza de la conexión es mayor, pero el sellado no es ideal. Por lo tanto, con el cambio en el entorno de explotación de los yacimientos petrolíferos y los requisitos cada vez más estrictos para la resistencia y el sellado de la carcasa y la conexión, la proporción de aplicación de hebillas especiales con mayor resistencia también está aumentando.

Solicitud

La tubería Api5ct se utiliza principalmente para la perforación de pozos de petróleo y gas y el transporte de petróleo y gas. La carcasa de petróleo se utiliza principalmente para soportar la pared del pozo durante y después de la finalización del pozo para garantizar el funcionamiento normal del pozo y su finalización.

Grado principal

Grado: J55, K55, N80, L80, P110, etc.

Componente químico

Propiedad mecánica

Requisito de prueba

Además de asegurar la composición química y las propiedades mecánicas, se realizan pruebas hidrostáticas una a una, y pruebas de abocardado y aplanamiento. . Además, existen ciertos requisitos para la microestructura, el tamaño de grano y la capa de descarburación del tubo de acero terminado.

Prueba de tracción:

1. Para el material de acero de los productos, el fabricante debe realizar una prueba de tracción. Para la tubería soldada eléctricamente, dependiendo de la elección del fabricante, la prueba de tracción se puede realizar en la placa de acero que se usó para fabricar la tubería o directamente en la tubería de acero. Una prueba realizada en un producto también se puede utilizar como prueba de producto.

2. Los tubos de ensayo se seleccionarán al azar. Cuando se requieran múltiples pruebas, el método de muestreo deberá garantizar que las muestras tomadas puedan representar el inicio y el final del ciclo de tratamiento térmico (si corresponde) y ambos extremos del tubo. Cuando se requieren múltiples pruebas, el patrón se tomará de diferentes tubos, excepto que la muestra del tubo engrosado se puede tomar de ambos extremos de un tubo.

3. La muestra de tubería sin costura se puede tomar en cualquier posición de la circunferencia de la tubería; La muestra de tubería soldada debe tomarse a aproximadamente 90° con respecto a la costura de soldadura, o a opción del fabricante. Las muestras se toman aproximadamente a un cuarto del ancho de la tira.

4. No importa antes o después del experimento, si se descubre que la preparación de la muestra es defectuosa o faltan materiales irrelevantes para el propósito del experimento, la muestra puede desecharse y reemplazarse con otra muestra hecha del mismo tubo.

5. Si un ensayo de tracción que represente un lote de productos no cumple los requisitos, el fabricante podrá tomar otros 3 tubos del mismo lote de tubos para una nueva inspección.

Si todas las nuevas pruebas de las muestras cumplen con los requisitos, el lote de tubos está calificado, excepto el tubo no calificado del que se tomaron muestras originalmente.

Si inicialmente se toma una muestra de más de una muestra o una o más muestras para volver a analizar no cumplen con los requisitos especificados, el fabricante puede inspeccionar el lote de tubos uno por uno.

El lote de productos rechazado se puede recalentar y reprocesar como un lote nuevo.

Prueba de aplanamiento:

1. La muestra de prueba será un anillo de prueba o un corte final de no menos de 63,5 mm (2-1/2 pulgadas).

2. Las probetas podrán cortarse antes del tratamiento térmico, pero sujetas al mismo tratamiento térmico que la tubería representada. Si se utiliza una prueba por lotes, se deben tomar medidas para identificar la relación entre la muestra y el tubo de muestreo. Cada horno de cada lote debe triturarse.

3. La muestra se aplanará entre dos placas paralelas. En cada conjunto de probetas de ensayo de aplanamiento, una soldadura se aplanó a 90° y la otra a 0°. La muestra se aplanará hasta que las paredes del tubo estén en contacto. Antes de que la distancia entre las placas paralelas sea menor que el valor especificado, no deben aparecer grietas ni roturas en ninguna parte del patrón. Durante todo el proceso de aplanamiento, no debe haber mala estructura, soldaduras no fundidas, delaminación, sobrequemado de metal o extrusión de metal.

4. No importa antes o después del experimento, si se descubre que la preparación de la muestra es defectuosa o faltan materiales irrelevantes para el propósito del experimento, la muestra puede desecharse y reemplazarse con otra muestra hecha del mismo tubo.

5. Si alguna muestra que represente un tubo no cumple los requisitos especificados, el fabricante podrá tomar una muestra del mismo extremo del tubo para realizar pruebas complementarias hasta que se cumplan los requisitos. Sin embargo, la longitud de la tubería terminada después del muestreo no debe ser inferior al 80% de la longitud original. Si alguna muestra de un tubo que representa un lote de productos no cumple con los requisitos especificados, el fabricante podrá tomar dos tubos adicionales del lote de productos y cortar las muestras para volver a analizarlas. Si todos los resultados de estas nuevas pruebas cumplen con los requisitos, el lote de tubos está calificado, excepto el tubo seleccionado originalmente como muestra. Si alguna de las muestras de repetición no cumple con los requisitos especificados, el fabricante puede tomar muestras de los tubos restantes del lote uno por uno. A opción del fabricante, cualquier lote de tubos se puede recalentar y volver a probar como un nuevo lote de tubos.

Prueba de impacto:

1. Para los tubos, se tomará un conjunto de muestras de cada lote (a menos que se haya demostrado que los procedimientos documentados cumplen con los requisitos reglamentarios). Si el orden se fija en A10 (SR16), el experimento es obligatorio.

2. Para la carcasa, se deben tomar 3 tubos de acero de cada lote para realizar experimentos. Los tubos de ensayo se seleccionarán al azar y el método de muestreo garantizará que las muestras proporcionadas puedan representar el inicio y el final del ciclo de tratamiento térmico y los extremos frontal y posterior de la manga durante el tratamiento térmico.

3. Prueba de impacto Charpy con muesca en V

4. No importa antes o después del experimento, si se descubre que la preparación de la muestra es defectuosa o faltan materiales irrelevantes para el propósito del experimento, la muestra puede desecharse y reemplazarse con otra muestra hecha del mismo tubo. Las muestras no deben considerarse defectuosas simplemente porque no cumplen con los requisitos mínimos de energía absorbida.

5. Si el resultado de más de una muestra es inferior al requisito mínimo de energía absorbida, o el resultado de una muestra es inferior a 2/3 del requisito mínimo de energía absorbida especificado, se tomarán tres muestras adicionales de la misma pieza y vuelto a probar. La energía de impacto de cada muestra reensayada deberá ser mayor o igual al requisito mínimo de energía absorbida especificado.

6. Si los resultados de un determinado experimento no cumplen con los requisitos y no se cumplen las condiciones para el nuevo experimento, se toman tres muestras adicionales de cada una de las otras tres piezas del lote. Si todas las condiciones adicionales cumplen los requisitos, el lote está calificado excepto el que falló inicialmente. Si más de una pieza de inspección adicional no cumple con los requisitos, el fabricante puede optar por inspeccionar las piezas restantes del lote una por una, o recalentar el lote e inspeccionarlo en un nuevo lote.

7. Si se rechaza más de uno de los tres elementos iniciales requeridos para demostrar un lote de calificaciones, no se permite una nueva inspección para demostrar que el lote de tubos está calificado. El fabricante puede optar por inspeccionar los lotes restantes pieza por pieza, o recalentar el lote e inspeccionarlo en un nuevo lote..

Prueba hidrostática:

1. Cada tubería se someterá a una prueba de presión hidrostática de toda la tubería después del espesamiento (si corresponde) y del tratamiento térmico final (si corresponde), y deberá alcanzar la presión hidrostática especificada sin fugas. El tiempo de mantenimiento de la presión experimental fue inferior a 5 s. Para tuberías soldadas, se comprobarán las soldaduras de las tuberías para detectar fugas bajo presión de prueba. A menos que la prueba de toda la tubería se haya realizado al menos con anticipación a la presión requerida para la condición final del extremo de la tubería, la fábrica de procesamiento de roscas debe realizar una prueba hidrostática (o organizar dicha prueba) en toda la tubería.

2. Las tuberías que vayan a ser tratadas térmicamente se someterán a una prueba hidrostática tras el tratamiento térmico final. La presión de prueba de todas las tuberías con extremos roscados será al menos la presión de prueba de roscas y acoplamientos.

3. Después del procesamiento al tamaño del tubo de extremo plano terminado y de cualquier junta corta tratada térmicamente, se realizará la prueba hidrostática después del extremo plano o de la rosca.

Tolerancia

Diámetro exterior:

Para tubos de unión engrosada con un tamaño menor o igual a 5-1/2, se aplican las siguientes tolerancias al diámetro exterior del cuerpo de la tubería dentro de una distancia de aproximadamente 127 mm (5,0 pulgadas) al lado de la parte engrosada; Las siguientes tolerancias se aplican al diámetro exterior del tubo dentro de una distancia aproximadamente igual al diámetro del tubo inmediatamente adyacente a la porción engrosada.

Para tuberías engrosadas externas con un tamaño de 2-3/8 y mayores, se aplican las siguientes tolerancias al diámetro exterior de la tubería engrosada y el espesor cambia gradualmente desde el extremo de la tubería.

Grosor de la pared:

La tolerancia especificada del espesor de pared de la tubería es -12,5%.

Peso:

La siguiente tabla son los requisitos de tolerancia de peso estándar. Cuando el espesor mínimo de pared especificado es mayor o igual al 90% del espesor de pared especificado, el límite superior de la tolerancia de masa de una sola raíz debe aumentarse a + 10%.

Detalle del producto

Tuberías de petróleo Tuberías de estructura

API 5L

API 5CT