Pipa OCTGTerutama digunakan untuk pengeboran sumur minyak dan gas serta pengangkutan minyak dan gas. Pipa-pipa ini mencakup pipa bor minyak, pipa selubung minyak, dan pipa ekstraksi minyak.Pipa OCTGterutama digunakan untuk menghubungkan kerah bor dan mata bor serta menyalurkan daya pengeboran.Casing minyak bumi terutama digunakan untuk menopang lubang sumur selama pengeboran dan setelah selesai, guna memastikan operasi normal seluruh sumur minyak selama proses pengeboran dan setelah selesai. Minyak dan gas di dasar sumur minyak terutama diangkut ke permukaan oleh pipa pemompa minyak.
Casing minyak merupakan urat nadi untuk menjaga operasional sumur minyak. Karena kondisi geologis yang berbeda-beda, kondisi tegangan di bawah tanah menjadi kompleks, dan efek gabungan dari tegangan tarik, tekan, tekuk, dan torsi pada badan casing menimbulkan tuntutan tinggi terhadap kualitas casing itu sendiri. Kerusakan pada casing karena suatu alasan dapat menyebabkan penurunan produksi atau bahkan pemusnahan seluruh sumur.
Berdasarkan kekuatan bajanya sendiri, casing dapat dibagi menjadi beberapa kelas baja, yaitu J55, K55, N80, L80, C90, T95, P110, Q125, V150, dan sebagainya. Kelas baja yang digunakan bervariasi tergantung pada kondisi dan kedalaman sumur. Dalam lingkungan korosif, casing juga diharuskan memiliki ketahanan korosi. Pada area dengan kondisi geologi yang kompleks, casing juga diharuskan memiliki kinerja anti-kolaps.
I. Pengetahuan Dasar Pipa OCTG
1、Istilah khusus terkait penjelasan pipa minyak bumi
API: singkatan dari American Petroleum Institute.
OCTG: Singkatan dari Oil Country Tubular Goods yang artinya pipa khusus minyak, termasuk casing minyak jadi, pipa bor, kerah bor, lingkaran, sambungan pendek dan seterusnya.
Pipa Minyak: Pipa yang digunakan dalam sumur minyak untuk ekstraksi minyak, ekstraksi gas, injeksi air dan rekahan asam.
Casing: Pipa yang diturunkan dari permukaan bumi ke dalam lubang bor sebagai pelapis untuk mencegah keruntuhan dinding sumur.
Pipa bor: Pipa yang digunakan untuk mengebor lubang bor.
Pipa saluran: Pipa yang digunakan untuk mengangkut minyak atau gas.
Circlips: Silinder yang digunakan untuk menghubungkan dua pipa berulir dengan ulir internal.
Bahan kopling: Pipa yang digunakan untuk pembuatan kopling.
Ulir API: Ulir pipa yang ditetapkan oleh standar API 5B, termasuk ulir bulat pipa minyak, ulir bulat pendek casing, ulir bulat panjang casing, ulir trapesium offset casing, ulir pipa saluran dan seterusnya.
Gesper Khusus: Benang non-API dengan sifat penyegelan khusus, sifat sambungan, dan sifat lainnya.
Kegagalan: deformasi, fraktur, kerusakan permukaan, dan hilangnya fungsi asli dalam kondisi operasi tertentu. Bentuk utama kegagalan casing oli adalah: ekstrusi, selip, pecah, kebocoran, korosi, ikatan, keausan, dan sebagainya.
2、Standar terkait minyak bumi
API 5CT: Spesifikasi Casing dan Tubing (saat ini versi terbaru edisi ke-8)
API 5D: Spesifikasi pipa bor (versi terbaru edisi ke-5)
API 5L: spesifikasi pipa baja pipa (versi terbaru edisi ke-44)
API 5B: Spesifikasi untuk pemesinan, pengukuran dan pemeriksaan ulir pipa casing, pipa minyak dan pipa saluran
GB/T 9711.1-1997: Kondisi teknis untuk pengiriman pipa baja untuk transportasi industri minyak dan gas Bagian 1: Pipa baja Kelas A
GB/T9711.2-1999: Kondisi teknis pengiriman pipa baja untuk transportasi industri minyak dan gas Bagian 2: Pipa baja Kelas B
GB/T9711.3-2005: Ketentuan Teknis Pengiriman Pipa Baja untuk Transportasi Industri Minyak dan Gas Bumi Bagian 3: Pipa Baja Kelas C
II. Pipa minyak
1. Klasifikasi pipa minyak
Pipa minyak dibagi menjadi pipa Non-Upset (NU), pipa External Upset (EU), dan pipa sambungan integral. Pipa Non-Upset mengacu pada ujung pipa yang diulir tanpa penebalan dan dilengkapi dengan kopling. Pipa External Upset mengacu pada dua ujung pipa yang telah ditebalkan secara eksternal, kemudian diulir dan dipasang dengan klem. Pipa sambungan terintegrasi mengacu pada pipa yang terhubung langsung tanpa kopling, dengan satu ujung diulirkan melalui ulir eksternal yang menebal secara internal dan ujung lainnya diulirkan melalui ulir internal yang menebal secara eksternal.
2. Peranan pipa
1. Ekstraksi minyak dan gas: setelah sumur minyak dan gas dibor dan disemen, pipa ditempatkan di selubung minyak untuk mengekstraksi minyak dan gas ke tanah.
②, injeksi air: ketika tekanan bawah lubang tidak cukup, injeksikan air ke dalam sumur melalui pipa.
③, Injeksi uap: Dalam proses pemulihan termal minyak kental, uap akan dimasukkan ke dalam sumur dengan pipa minyak berisolasi.
(iv) Pengasaman dan rekahan: Pada tahap akhir pengeboran sumur atau dalam rangka meningkatkan produksi sumur minyak dan gas, perlu dilakukan pemasukan media pengasaman dan rekahan atau bahan pengawet ke dalam lapisan minyak dan gas, kemudian media dan bahan pengawet tersebut dialirkan melalui pipa minyak.
3. Jenis baja pipa minyak
Mutu baja pipa minyak adalah: H40, J55, N80, L80, C90, T95, P110.
N80 dibagi menjadi N80-1 dan N80Q, keduanya memiliki sifat tarik yang sama, dua perbedaannya adalah status pengiriman dan perbedaan kinerja dampak, pengiriman N80-1 melalui keadaan normal atau ketika suhu penggulungan akhir lebih besar dari suhu kritis Ar3 dan pengurangan ketegangan setelah pendinginan udara, dan dapat digunakan untuk menemukan alternatif untuk menormalkan penggulungan panas, dampak dan pengujian non-destruktif tidak diperlukan; N80Q harus ditempa (quenching dan tempering) Perlakuan panas, fungsi dampak harus sejalan dengan ketentuan API 5CT, dan harus diuji non-destruktif.
L80 dibagi menjadi L80-1, L80-9Cr, dan L80-13Cr. Sifat mekanik dan status pengirimannya sama. Perbedaannya terletak pada penggunaan, kesulitan produksi, dan harga. L80-1 untuk tipe umum, sedangkan L80-9Cr dan L80-13Cr merupakan pipa dengan ketahanan korosi tinggi. Produksinya sulit, mahal, dan biasanya digunakan untuk sumur dengan tingkat korosi tinggi.
C90 dan T95 dibagi menjadi tipe 1 dan tipe 2, yaitu C90-1, C90-2 dan T95-1, T95-2.
4. Jenis baja yang umum digunakan, jenis dan status pengiriman pipa minyak
Kelas baja kelas Status pengiriman
Pipa minyak J55 37Mn5 pipa minyak datar: digulung panas bukan dinormalisasi
Pipa minyak menebal: panjang penuh dinormalisasi setelah penebalan.
Pipa N80-1 36Mn2V Pipa tipe datar: digulung panas, bukan dinormalisasi
Pipa minyak menebal: panjang penuh dinormalisasi setelah penebalan
Pipa oli N80-Q 30Mn5 tempering panjang penuh
Pipa oli L80-1 30Mn5 tempering panjang penuh
Pipa oli P110 25CrMnMo tempering panjang penuh
Kopling J55 37Mn5 normalisasi on-line canai panas
Kopling N80 28MnTiB tempering panjang penuh
Kopling L80-1 28MnTiB tempering panjang penuh
Klem P110 25CrMnMo Panjang Penuh Tempered
3. Selubung
1、Kategori dan peran casing
Casing adalah pipa baja yang menopang dinding sumur minyak dan gas. Beberapa lapisan casing digunakan di setiap sumur sesuai dengan kedalaman pengeboran dan kondisi geologis yang berbeda. Semen digunakan untuk menyemen casing setelah diturunkan ke dalam sumur, dan tidak seperti pipa minyak dan pipa bor, casing tidak dapat digunakan kembali dan termasuk bahan habis pakai sekali pakai. Oleh karena itu, konsumsi casing mencapai lebih dari 70% dari seluruh pipa sumur minyak. Casing dapat dikategorikan menjadi: konduit, casing permukaan, casing teknis, dan casing minyak berdasarkan penggunaannya, dan strukturnya di sumur minyak ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
2. Casing konduktor
terutama digunakan untuk pengeboran di laut dan gurun untuk memisahkan air laut dan pasir untuk memastikan kelancaran kemajuan pengeboran, spesifikasi utama lapisan 2.casing ini adalah: Φ762mm (30 inci) × 25,4mm, Φ762mm (30 inci) × 19,06mm.
Casing permukaan: Terutama digunakan untuk pengeboran pertama, pengeboran untuk membuka permukaan lapisan lepas hingga ke batuan dasar. Untuk mencegah keruntuhan bagian lapisan ini, perlu ditutup dengan casing permukaan. Spesifikasi utama casing permukaan: 508 mm (20 inci), 406,4 mm (16 inci), 339,73 mm (13-3/8 inci), 273,05 mm (10-3/4 inci), 244,48 mm (9-5/9 inci), dll. Kedalaman pipa penurun tergantung pada kedalaman formasi lunak. Kedalaman pipa bawah tergantung pada kedalaman lapisan lepas, yang umumnya 80~1500 m. Tekanan eksternal dan internalnya tidak besar, dan umumnya mengadopsi baja kelas K55 atau baja kelas N80.
3. Casing teknis
Casing teknis digunakan dalam proses pengeboran formasi kompleks. Saat menemukan bagian kompleks seperti lapisan runtuh, lapisan minyak, lapisan gas, lapisan air, lapisan kebocoran, lapisan pasta garam, dll., casing teknis perlu dipasang untuk menyegelnya. Jika tidak, pengeboran tidak dapat dilakukan. Beberapa sumur dalam dan kompleks, dengan kedalaman mencapai ribuan meter, sumur dalam seperti ini perlu dipasang beberapa lapis casing teknis. Sifat mekanik dan persyaratan kinerja penyegelannya sangat tinggi. Penggunaan baja dengan mutu tinggi juga lebih banyak. Selain K55, baja dengan mutu N80 dan P110 juga lebih banyak digunakan. Beberapa sumur dalam juga menggunakan baja dengan mutu Q125 atau bahkan lebih tinggi, seperti V150. Spesifikasi utama casing teknis adalah: 339,73 Spesifikasi utama casing teknis adalah sebagai berikut: 339,73mm (13-3/8in), 273,05mm (10-3/4in), 244,48mm (9-5/8in), 219,08mm (8-5/8in), 193,68mm (7-5/8in), 177,8mm (7in) dan seterusnya.
4. Casing minyak
Ketika sumur dibor ke lapisan tujuan (lapisan yang mengandung minyak dan gas), perlu menggunakan casing minyak untuk menyegel lapisan minyak dan gas dan strata atas yang terekspos, dan bagian dalam casing minyak adalah lapisan minyak. Casing minyak di semua jenis casing di kedalaman sumur terdalam, sifat mekanis dan persyaratan kinerja penyegelannya juga yang tertinggi, penggunaan baja kelas K55, N80, P110, Q125, V150 dan seterusnya. Spesifikasi utama casing formasi adalah: 177,8 mm (7 inci), 168,28 mm (6-5/8 inci), 139,7 mm (5-1/2 inci), 127 mm (5 inci), 114,3 mm (4-1/2 inci), dll. Casing adalah yang terdalam di antara semua jenis sumur, dan kinerja mekanis serta kinerja penyegelannya adalah yang tertinggi.
V. Pipa bor
1、 Klasifikasi dan peran pipa untuk alat pengeboran
Pipa bor persegi, pipa bor, pipa bor berbobot dan kerah bor dalam alat pengeboran membentuk pipa bor. Pipa bor adalah alat pengeboran inti yang menggerakkan mata bor dari tanah ke dasar sumur, dan juga merupakan saluran dari tanah ke dasar sumur. Ini memiliki tiga peran utama: ① mentransfer torsi untuk menggerakkan mata bor untuk mengebor; ② mengandalkan beratnya sendiri untuk memberikan tekanan pada mata bor untuk memecahkan batu di dasar sumur; ③ menyampaikan cairan pencuci sumur, yaitu lumpur pengeboran melalui tanah melalui pompa lumpur bertekanan tinggi, ke dalam lubang bor kolom pengeboran untuk mengalir ke dasar sumur untuk membilas puing-puing batu dan mendinginkan mata bor, dan membawa puing-puing batu melalui ruang annular antara permukaan luar kolom dan dinding sumur untuk kembali ke tanah, sehingga mencapai tujuan pengeboran sumur. Pipa bor dalam proses pengeboran harus menahan berbagai beban bolak-balik yang kompleks, seperti tegangan tarik, tekan, puntir, tekukan dan tegangan lainnya, permukaan bagian dalamnya juga terkena pengikisan lumpur bertekanan tinggi dan korosi.
(1) Pipa bor persegi: Pipa bor persegi memiliki dua jenis: tipe segi empat dan tipe heksagonal. Setiap set kolom bor untuk batang bor minyak Tiongkok biasanya menggunakan pipa bor tipe segi empat. Spesifikasinya adalah: 63,5 mm (2-1/2 inci), 88,9 mm (3-1/2 inci), 107,95 mm (4-1/4 inci), 133,35 mm (5-1/4 inci), 152,4 mm (6 inci), dan seterusnya. Panjang yang umum digunakan adalah 12-14,5 m.
(2) Pipa bor: Pipa bor merupakan alat utama untuk pengeboran sumur, terhubung ke ujung bawah pipa bor persegi. Seiring kedalaman sumur bor, pipa bor akan terus memanjangkan kolom bor secara bertahap. Spesifikasi pipa bor adalah: 60,3 mm (2-3/8 inci), 73,03 mm (2-7/8 inci), 88,9 mm (3-1/2 inci), 114,3 mm (4-1/2 inci), 127 mm (5 inci), 139,7 mm (5-1/2 inci), dan seterusnya.
(3) Pipa Bor Berbobot: Pipa bor berbobot merupakan alat transisi yang menghubungkan pipa bor dan kerah bor, yang dapat meningkatkan kondisi gaya pipa bor sekaligus meningkatkan tekanan pada mata bor. Spesifikasi utama pipa bor berbobot adalah 88,9 mm (3-1/2 inci) dan 127 mm (5 inci).
(4) Drill collar: Drill collar terhubung ke bagian bawah pipa bor. Pipa ini merupakan pipa khusus berdinding tebal dengan kekakuan tinggi. Drill collar memberikan tekanan pada mata bor untuk memecah batuan, dan dapat berperan sebagai pemandu saat pengeboran sumur lurus. Spesifikasi umum drill collar adalah: 158,75 mm (6-1/4 inci), 177,85 mm (7 inci), 203,2 mm (8 inci), 228,6 mm (9 inci), dan seterusnya.
V. Pipa saluran
1、Klasifikasi pipa saluran
Pipa saluran digunakan dalam industri minyak dan gas untuk mengangkut minyak, minyak olahan, gas alam, dan air, yang singkatnya menggunakan pipa baja. Pipa saluran minyak dan gas secara umum dibagi menjadi tiga jenis: pipa utama, pipa cabang, dan pipa jaringan perkotaan. Pipa transmisi pipa utama memiliki spesifikasi umum ∮ 406-1219 mm, tebal dinding 10-25 mm, dan baja kelas X42-X80; pipa cabang dan pipa jaringan perkotaan memiliki spesifikasi umum ∮ 114-700 mm, tebal dinding 6-20 mm, dan baja kelas X42-X80. Spesifikasi umum untuk pipa pengumpan dan pipa perkotaan adalah 114-700 mm, tebal dinding 6-20 mm, dan baja kelas X42-X80.
Pipa saluran memiliki pipa baja yang dilas, juga memiliki pipa baja tanpa sambungan, pipa baja yang dilas lebih banyak digunakan daripada pipa baja tanpa sambungan.
2、Standar pipa saluran
Standar pipa saluran adalah API 5L "spesifikasi pipa baja pipa", tetapi Tiongkok pada tahun 1997 mengumumkan dua standar nasional untuk pipa saluran: GB/T9711.1-1997 "Industri minyak dan gas, bagian pertama dari ketentuan teknis pengiriman pipa baja: pipa baja kelas A" dan GB/T9711.2-1997 "Industri minyak dan gas, bagian kedua dari ketentuan teknis pengiriman pipa baja: pipa baja kelas B". Kedua standar ini setara dengan API 5L, dan banyak pengguna domestik membutuhkan kedua standar nasional ini.
3、Tentang PSL1 dan PSL2
PSL adalah singkatan dari tingkat spesifikasi produk. Tingkat spesifikasi produk pipa saluran dibagi menjadi PSL1 dan PSL2, yang juga dapat dikatakan sebagai tingkat kualitas. PSL1 lebih tinggi daripada PSL2, sehingga kedua tingkat spesifikasi ini tidak hanya memiliki persyaratan pengujian yang berbeda, tetapi juga memiliki persyaratan komposisi kimia dan sifat mekanik yang berbeda. Oleh karena itu, sesuai dengan standar API 5L, ketentuan kontrak selain menentukan spesifikasi, mutu baja, dan indikator umum lainnya, juga harus menunjukkan tingkat spesifikasi produk, yaitu PSL1 atau PSL2.
PSL2 dalam komposisi kimia, sifat tarik, daya impak, pengujian tak merusak dan indikator lainnya lebih ketat daripada PSL1.
4、kelas baja pipa dan komposisi kimianya
Mutu baja pipa saluran dari rendah ke tinggi dibagi menjadi: A25, A, B, X42, X46, X52, X60, X65, X70 dan X80.
5, tekanan air pipa saluran dan persyaratan non-destruktif
Pipa saluran harus dilakukan pengujian hidrolik cabang demi cabang, dan standar tersebut tidak memperbolehkan pembangkitan tekanan hidrolik yang tidak merusak, yang juga merupakan perbedaan besar antara standar API dan standar kami.
PSL1 tidak memerlukan pengujian tak merusak, PSL2 harus diuji tak merusak cabang demi cabang.
VI. Koneksi Premium
1、Pengenalan Koneksi Premium
Gesper khusus berbeda dari ulir API dengan struktur ulir pipa khusus. Meskipun casing minyak ulir API yang ada banyak digunakan dalam eksploitasi sumur minyak, kekurangannya terlihat jelas di lingkungan khusus beberapa ladang minyak: kolom pipa ulir bulat API, meskipun kinerja penyegelannya lebih baik, gaya tarik yang ditanggung oleh bagian ulir hanya setara dengan 60% hingga 80% dari kekuatan badan pipa, sehingga tidak dapat digunakan dalam eksploitasi sumur dalam; kolom pipa ulir trapesium bias API, kinerja tarik bagian ulir hanya setara dengan kekuatan badan pipa, sehingga tidak dapat digunakan dalam sumur dalam; kolom pipa ulir trapesium bias API, kinerja tariknya tidak baik. Meskipun kinerja tarik kolom jauh lebih tinggi daripada sambungan ulir bulat API, kinerja penyegelannya tidak terlalu baik, sehingga tidak dapat digunakan dalam eksploitasi sumur gas bertekanan tinggi; Selain itu, gemuk ulir hanya dapat memainkan perannya di lingkungan dengan suhu di bawah 95℃, sehingga tidak dapat digunakan dalam eksploitasi sumur suhu tinggi.
Dibandingkan dengan sambungan ulir bulat API dan sambungan ulir trapesium parsial, Premium Connection telah membuat kemajuan terobosan dalam aspek-aspek berikut:
(1) penyegelan yang baik, melalui desain struktur penyegelan elastis dan logam, sehingga ketahanan penyegelan gas sambungan mencapai batas tekanan luluh dalam badan tabung;
(2) kekuatan sambungan yang tinggi, dengan sambungan Sambungan Premium pada casing oli, kekuatan sambungan mencapai atau melebihi kekuatan badan tabung, pada dasarnya mengatasi masalah selip;
(3) dengan pemilihan material dan peningkatan proses perawatan permukaan, pada dasarnya memecahkan masalah gesper lengket benang;
(4) melalui optimalisasi struktur, sehingga distribusi tegangan sambungan lebih masuk akal, lebih kondusif terhadap ketahanan terhadap korosi tegangan;
(5) melalui struktur bahu desain yang wajar, sehingga operasi gesper lebih mudah dilakukan.
Saat ini, dunia telah mengembangkan lebih dari 100 jenis Koneksi Premium dengan teknologi yang dipatenkan.
Waktu posting: 21 Februari 2024