Aktualności - Podstawowa wiedza o rurach OCTG: rodzaje, gatunki, zastosowania i specyfikacje

Rura OctgsRury wiertnicze to kluczowe elementy rurociągów naftowych, stosowane w wierceniu, wykończaniu i serwisowaniu odwiertów naftowych i gazowych. Główne typy rur wiertniczych to rury wiertnicze, rury osłonowe i rury produkcyjne. Rury wiertnicze przenoszą moc do otworu wiertniczego i są połączone z kołnierzami wiertniczymi i świdrami. Rury osłonowe zapewniają stabilność otworu wiertniczego podczas wiercenia, a także po jego wykończeniu i rekonstrukcji, umożliwiając normalną pracę odwiertu. Rury produkcyjne odgrywają kluczową rolę jako główny kanał, którym zasoby ropy naftowej i gazu z odwiertu wypływają na powierzchnię.

Kluczem do zapewnienia długotrwałej eksploatacji odwiertu naftowego są rury okładzinowe poddawane złożonym naprężeniom kompozytowym, takim jak rozciąganie, ściskanie, zginanie, skręcanie itp., dlatego wymagana jest wysoka jakość stali. Spadek wydobycia, a nawet całkowite zamknięcie odwiertów naftowych, może być bezpośrednio spowodowany uszkodzeniem obudowy. Standardowe gatunki stali na rury okładzinowe to J55, K55, N80, L80, C90, T95, P110, Q125 i V150, w zależności od wytrzymałości stali. Wybór gatunku stali zależy od głębokości odwiertu i warunków panujących w otworze. Ponadto rury okładzinowe narażone na działanie środowiska korozyjnego muszą charakteryzować się dobrą odpornością na korozję, a rury okładzinowe stosowane w złożonych formacjach geologicznych powinny charakteryzować się dobrą odpornością na zapadanie.

Podstawowa terminologia zawodowa

Rury API:Skrót od American Petroleum Institute, organizacji opracowującej główne normy branżowe dla rurowych produktów naftowych.

Rury OCTG: Skrót od Oil Country Tubular Goods, odnoszący się do specjalistycznych produktów rurowych do przemysłu naftowego, obejmujących gotowe rury wiertnicze, rury wiertnicze, kołnierze wiertnicze, złączki i krótkie złącza.

Rurki olejowe:Specjalistyczne rury do operacji wiertniczych, w tym wydobycia ropy naftowej/gazu, wtryskiwania wody, zakwaszania i szczelinowania.

Obudowa:Rury stalowe o dużej średnicy biegną przez wywiercone otwory wiertnicze, aby wyłożyć ściany studni i zapobiec ich zapadaniu się.

Rura wiertnicza:Kluczowe narzędzie rurowe do wiercenia otworów wiertniczych i przenoszenia napędu.

Rury przewodowe:Specjalne rury stalowe do dalekosiężnego transportu ropy naftowej i gazu.

Sprzęganie:Złączki cylindryczne z gwintem wewnętrznym, służące do łączenia dwóch rur gwintowanych.

Materiał łączący:Specjalne materiały stalowe do produkcji złączek rurowych.

Wątki API:Standardowe gwinty określone przez API 5B, w tym gwint okrągły rurowy, gwint okrągły krótki/długi obudowy, gwint czołowy obudowy oraz gwint rury przewodowej.

Połączenie Premium:Specjalne gwinty nie-API o doskonałych właściwościach uszczelniających i łączących.

Awaria:Utrata pierwotnej funkcji użytkowej rur w warunkach roboczych, objawiająca się głównie poprzez wytłaczanie, poślizg, pękanie, nieszczelność, korozję, łączenie i zużycie.

Normy obowiązujące w branży

Normy API:API 5CT (8. edycja) – Specyfikacja rur i obudów; API 5D (5. edycja) – Specyfikacja rur wiertniczych; API 5L (44. edycja) – Specyfikacja rur przewodowych; API 5B – Specyfikacja obróbki gwintów, pomiarów i kontroli.

Chińskie normy narodowe:GB/T 9711.1-1997 (warunki techniczne dostawy rur przewodowych klasy A); GB/T 9711.2-1999 (warunki techniczne dostawy rur przewodowych klasy B); GB/T 9711.3-2005 (warunki techniczne dostawy rur przewodowych klasy C).

Rurki olejowe

1 Klasyfikacja

Rury do przesyłu oleju dzielą się na trzy typy: rury niesprężane (NU) (gwintowane końce rur bez pogrubienia ścianki, dopasowane do złączek), rury zewnętrznie sprężane (EU) (zewnętrznie pogrubione końce rur przed gwintowaniem i montażem złączki) oraz rury ze zintegrowanym połączeniem (zintegrowane połączenie gwintowane bez złączek, z dopasowanymi wewnętrznymi i zewnętrznymi pogrubionymi gwintami na obu końcach).

2 podstawowe funkcje

Produkcja ropy naftowej i gazu: dostarczanie ropy naftowej i gazu ziemnego na powierzchnię po wywierceniu odwiertu i jego cementowaniu;

Wtrysk wody:Uzupełnia ciśnienie w odwiercie poprzez wtryskiwanie wody w przypadku niewystarczającego ciśnienia w złożu;

Wtrysk pary:Stosuje izolowane rury do wtryskiwania pary w celu odzysku ciepła z ciężkiego oleju;

Kwasowanie i szczelinowanie:Przesyła medium robocze do pokładów ropy naftowej i gazu w celu zwiększenia wydajności odwiertu w późniejszych etapach zagospodarowania.

3 gatunki stali i różnice w wydajności

Do konwencjonalnych gatunków stali rurowej należą H40, J55, N80, L80, C90, T95 i P110.

N80:Dzieli się na N80-1 i N80Q o identycznych właściwościach rozciągania. N80-1 jest dostarczany w stanie walcowanym na gorąco lub normalizowanym, zwolniony z badań udarności i badań nieniszczących; N80Q wymaga hartowania i odpuszczania, z obowiązkowym badaniem udarności i badań nieniszczących zgodnych z normą API 5CT.

L80:Obejmuje L80-1, L80-9Cr i L80-13Cr. Wszystkie mają spójne właściwości mechaniczne i stały stan dostawy. L80-1 jest przeznaczony do konwencjonalnych odwiertów; gatunki 9Cr i 13Cr charakteryzują się wysoką odpornością na korozję, wysokim poziomem trudności i kosztów produkcji, a szczególnie są stosowane w silnie korozyjnych odwiertach.

C90 i T95:Oba typy mają dwa podtypy (typ 1 i typ 2), mianowicie C90-1, C90-2, T95-1 i T95-2.

4 Gatunek stali konwencjonalnej i status dostawy

J55 (37Mn5):Rury płaskie – walcowane na gorąco (zastępuje normalizowanie); rury spęczane – normalizowanie na całej długości po zagęszczeniu

N80-1 (36Mn2V):Rury płaskie – walcowane na gorąco (zastępuje normalizowanie); rury spęczane – normalizowanie na całej długości po zagęszczeniu

N80Q (30Mn5):Hartowanie i odpuszczanie na całej długości

L80-1 (30Mn5):Hartowanie i odpuszczanie na całej długości

P110 (25CrMnMo):Hartowanie i odpuszczanie na całej długości

Sprzęgła:J55 (37Mn5, walcowanie na gorąco, normalizowanie online); N80/L80-1 (28MnTiB, odpuszczanie na całej długości); P110 (25CrMnMo, odpuszczanie na całej długości)

Obudowa

Rura okładzinowa to jednorazowa, zużywalna stalowa rura do podparcia otworu wiertniczego, stanowiąca ponad 70% całkowitego zużycia rur w odwiertach naftowych. Wiele warstw rury okładzinowej jest rozmieszczanych w zależności od głębokości otworu i warunków geologicznych, mocowanych poprzez cementowanie po wpuszczeniu do otworu wiertniczego i nie nadaje się do ponownego użycia. Rurę tę dzieli się na rury okładzinowe przewodzące, powierzchniowe, techniczne i produkcyjne.

1 Obudowa przewodu

Stosowany głównie do wierceń na morzu i pustyniach, w celu izolacji wody morskiej i piasku, zapewniając ciągłość wiercenia. Typowe wymiary: Φ762 mm (30 cali) × 25,4 mm, Φ762 mm (30 cali) × 19,06 mm.

2 obudowy powierzchniowe

Stosowany w wierceniach wstępnych w celu uszczelnienia luźnych warstw powierzchniowych i zapobiegania zawaleniu się ścian odwiertu. Głębokość robocza wynosi od 80 do 1500 m, w zależności od warunków panujących w warstwie wiertniczej. Przy niskim obciążeniu ciśnieniem wewnętrznym i zewnętrznym, stosuje się głównie gatunki stali K55 i N80. Typowe parametry: 508 mm (20 cali), 406,4 mm (16 cali), 339,73 mm (13-3/8 cala), 273,05 mm (10-3/4 cala), 244,48 mm (9-5/9 cala).

3 Obudowa techniczna

Stosowany do uszczelniania złożonych warstw geologicznych (warstw zapadających się, warstw ropy/gazu/wody, warstw przecieków, złóż soli) w celu zapewnienia płynnego wiercenia głębokich i skomplikowanych odwiertów. Wymaga wysokiej wytrzymałości mechanicznej i skuteczności uszczelnienia, z zastosowaniem popularnych gatunków stali N80 i P110; do odwiertów o bardzo dużej głębokości stosuje się gatunki stali Q125 oraz wysokiej klasy gatunki stali V150, niespełniające norm API. Typowe parametry: 339,73 mm, 273,05 mm, 244,48 mm, 219,08 mm, 193,68 mm, 177,8 mm.

4 Obudowa produkcyjna

Najbardziej wewnętrzna i najgłębsza warstwa obudowy, służąca do uszczelniania docelowych złóż ropy naftowej i gazu oraz górnych odsłoniętych warstw. Wytrzymuje najtrudniejsze warunki pracy w otworze wiertniczym, spełniając najwyższe wymagania dotyczące właściwości mechanicznych i szczelności. Dostępne gatunki stali to K55, N80, P110, Q125 i V150. Typowe parametry: 177,8 mm, 168,28 mm, 139,7 mm, 127 mm, 114,3 mm.a

Seria rur wiertniczych

Rury wiertnicze składają się z rur wiertniczych kwadratowych, standardowych, obciążonych oraz kołnierzy wiertniczych, które pełnią funkcję rdzeniowego kanału zasilającego i cyrkulacyjnego w otworze wiertniczym. Przenoszą one zmienne obciążenia rozciągające, ściskające, skręcające i zginające, a także są narażone na działanie płuczki wiertniczej pod wysokim ciśnieniem i korozję podczas pracy.

1 rura wiertnicza kwadratowa

Głównie czworokątne (opcjonalnie sześciokątne), o konwencjonalnych długościach 12–14,5 m. Typowe parametry: 63,5 mm, 88,9 mm, 107,95 mm, 133,35 mm, 152,4 mm.

2 standardowe rury wiertnicze

Główny element wiertniczy, wydłużany w sposób ciągły wraz ze wzrostem głębokości wiercenia. Typowe parametry: 60,3 mm, 73,03 mm, 88,9 mm, 114,3 mm, 127 mm, 139,7 mm.

3 obciążone rury wiertnicze

Element przejściowy między standardową rurą wiertniczą a kołnierzem wiertniczym, optymalizujący stan naprężenia rury i zwiększający ciśnienie wiertła. Główne parametry: 88,9 mm, 127 mm.

4 kołnierz wiertniczy

Grubościenna rura o wysokiej sztywności na dole przewodów wiertniczych, zapewniająca siłę kruszenia skał i prowadzenie otworu w linii prostej. Typowe parametry: 158,75 mm, 177,85 mm, 203,2 mm, 228,6 mm.

Rura przewodowa

Rury przewodowe to specjalne rury stalowe służące do transportu ropy naftowej, ropy naftowej rafinowanej, gazu ziemnego i wody, w tym rury spawane i bezszwowe (najczęściej stosowane są rury spawane).

1 Klasyfikacja i specyfikacje

Podzielone na rurociągi główne, odgałęzienia i sieci miejskie. Rurociągi główne: średnica 406–1219 mm, grubość ścianki 10–25 mm, gatunki stali X42–X80; rurociągi odgałęzione i miejskie: średnica 114–700 mm, grubość ścianki 6–20 mm, gatunki stali X42–X80.

2 Standardy i poziomy produktów

Zgodny z API 5L i chińskimi normami krajowymi GB/T 9711. Poziomy specyfikacji produktu dzielą się na PSL1 i PSL2. PSL2 ma bardziej rygorystyczne wymagania dotyczące składu chemicznego, wytrzymałości na rozciąganie, energii uderzenia i badań nieniszczących niż PSL1.

3 gatunki stali i wymagania testowe

Gatunki stali (od najniższej do najwyższej): A25, A, B, X42, X46, X52, X60, X65, X70, X80. Wszystkie rury przewodowe wymagają badań hydraulicznych całego elementu (badania nieniszczące nie mogą zastąpić badań hydraulicznych). Norma PSL1 zwalnia z badań nieniszczących, natomiast norma PSL2 wymaga badań nieniszczących pojedynczych elementów.

Rura przewodowa

1 Klasyfikacja i specyfikacje

2 Standardy i poziomy produktów

3 gatunki stali i wymagania testowe

Połączenie Premium

Konwencjonalne gwinty API mają oczywiste ograniczenia w trudnych warunkach pracy: gwinty okrągłe API charakteryzują się dobrym uszczelnieniem, ale wytrzymałością na rozciąganie korpusu rury wynoszącą zaledwie 60–80%, co uniemożliwia ich zastosowanie w głębokich odwiertach; gwinty podporowe API charakteryzują się wysoką wytrzymałością na rozciąganie, ale słabym uszczelnieniem, przez co nie nadają się do stosowania w odwiertach gazowych pod wysokim ciśnieniem. Standardowy smar do gwintów działa jedynie w temperaturach poniżej 95°C, co ogranicza jego zastosowanie w odwiertach wysokotemperaturowych.
Połączenie Premium (specjalny wątek premium) to ulepszona struktura wątków niebędąca częścią API, zapewniająca kompleksową wydajność
zalety:

1. Doskonałe właściwości uszczelniające metalu, zdolność uszczelniania połączeń odpowiada granicy ciśnienia granicznego między rurą a korpusem;

2. Wytrzymałość połączenia osiąga lub przewyższa wytrzymałość korpusu rury, całkowicie rozwiązując problem poślizgu gwintu;

3. Zoptymalizowany materiał i obróbka powierzchni zapobiegają zakleszczaniu się gwintu;

4. Racjonalne projektowanie konstrukcji poprawia rozkład naprężeń w połączeniach i odporność na korozję naprężeniową;

5. Zoptymalizowana konstrukcja barku ułatwia gwintowanie na miejscu.

Obecnie na całym świecie opracowano ponad 100 opatentowanych typów połączeń Premium Connection przeznaczonych do głębokich odwiertów o wysokim standardzie, odwiertów gazowych wysokociśnieniowych i odwiertów korozyjnych o wysokiej temperaturze.

Zalety Royal Steel Group

Royal Steel Group to profesjonalny, zintegrowany producent rur do zastosowań w złożach ropy naftowej i globalny dostawca, oferujący pełną gamę rur okładzinowych, rur wiertniczych, rur wiertniczych i rur przewodowych. Nasze atuty to:

Kompleksowa gama produktów i klas

Royal Group dostarcza rury zgodne z normami API, obejmujące pełen zakres gatunków stali od J55 do V150, a także rury odporne na korozję 9Cr/13Cr. Oferujemy standardowe gwinty API oraz wysokiej jakości, wykonywane na zamówienie złączki odpowiednie do studni głębinowych, wysokociśnieniowych i korozyjnych, a także niestandardowe grubości ścianek, powłoki i złączki.

Ścisła kontrola jakości od początku do końca

Wszystkie etapy produkcji są kontrolowane przez system certyfikowany ISO 9001. Każda rura przechodzi kontrolę wymiarową, badania hydrostatyczne, badania właściwości mechanicznych, badania nieniszczące na całej długości oraz kontrolę precyzji gwintu, spełniając normy API i PSL1/PSL2 w celu ograniczenia ryzyka operacyjnego w otworze wiertniczym.

Stabilna produkcja i duże zapasy

Własne linie produkcyjne do walcowania, kucia i gwintowania, należące do Royal Group, zapewniają stabilne dostawy partii i krótkie terminy realizacji. Duży zapas wyrobów o standardowych parametrach pozwala nam sprostać pilnym zamówieniom i dużym projektom energetycznym, a także świadczyć usługi obróbki cieplnej na niezmiennie wysokim poziomie.

Kompleksowe usługi techniczne i personalizacyjne

Zespół inżynierów Royal Group służy poradą w zakresie doboru gatunków i dopasowania gwintów w zależności od warunków panujących w odwiercie. Usługi o wartości dodanej obejmują powłoki antykorozyjne, niestandardowe oznaczenia, dopasowane kształtki oraz pełną dokumentację dotyczącą certyfikacji eksportowej.

Wydajny globalny łańcuch dostaw

Royal Group współpracuje z największymi światowymi przewoźnikami, aby obsługiwać klientów w Azji Południowo-Wschodniej, na Bliskim Wschodzie, w Ameryce Północnej i innych regionach wydobycia ropy naftowej. Bezpośrednia sprzedaż fabryczna obniża koszty pośredników, co przekłada się na konkurencyjne ceny i terminową dostawę.

Bogate doświadczenie projektowe i wsparcie posprzedażowe

Royal Group dostarczyła produkty do wielu morskich złóż ropy naftowej, pól odzysku ciepła oraz złożonych projektów głębokich odwiertów. Nasz profesjonalny, międzynarodowy zespół zapewnia szybką reakcję techniczną i długoterminowe wsparcie posprzedażowe wykonawcom złóż ropy naftowej na całym świecie.