Ameriški naftni inštitut (API) 5CT visoka trdna jekla se široko uporabljajo za ohišje ohišja v vrtinah, ki so podvrženi visokim cikličnim hidravličnim lomljenjem. Medtem ko so bile za gradnjo vrtin zadovoljivo uporabljene nejasne ocene jekla API, kot so P110 ohišje, so standardne povezave API P110 opazile višje stopnje okvare kot okvare telesa cevi v vrtinah iz skrilavca, ki zahtevajo hidravlično lomljenje. P110 Okvire telesa in povezave so bile tudi v primerih, ko so bile uporabljene slabe proizvodne prakse za izdelavo jeklenih ohišja in priključkov P110, ki se uporabljajo v vrtinah, ki so bili podvrženi tem visokim hidravličnim lomljenjem.
Pomembne lastnosti materiala
Naslednje lastnosti materiala so pomembne pri razumevanju omejitev API 5CT jekel z visoko trdnostjo: moč donosa (YS), Charpy V-Notch (CVN) Udarna energija, trdota in kaljenje.
API Specifikacija 5CT/ISO 1196 0 definira ys tako, da nariše navpično črto pri raztezku 0. 5% do 0. je ys. Metoda ASTM nariše črto, vzporedno z linearnim delom krivulje napetosti, ki se začne pri 0,2% raztezku in kjer seka krivulja napetosti na napetosti na osi napetosti, je definirana kot 0,2% odmik YS. Obe metodi ustvarjata zelo podobne rezultate. Ta vrednost, pridobljena s nateznim testiranjem, se uporablja za določitev, ali material ustreza API -ju določene zahteve z minimalno močjo (SMYS), kar je ključnega pomena za premisleke o obremenitvi in določanje varnostnih faktorjev oblikovanja.
CVN vplivna energija ali "žilavost" je energija, potrebna za začetek in širjenje razpoke v materialu. Živahnost je dragocena lastnost, saj materialu omogoča, da aretira razpoko, namesto da bi dopuščala, da se razpoka raste, dokler ne okvara cevi. Žilavost ima močno povezavo s temperaturo in je lahko zelo visoka pri temperaturah v spodnji luknji; Vendar bodo nekateri jekleni materiali z visoko trdnostjo postali bolj krhki pri hladnejših, površinskih temperaturah.
Testiranje trdote meri sposobnost materiala, da se upira deformaciji iz znane tlačne sile, ki se nanaša na vdolbino. Večja kot je trdnost jekla, manj se bo pojavila manj deformacija; Zato je višja dobljena vrednost trdote. Ker obstaja povezava med trdoto in natezno trdnostjo, lahko test trdote uporabimo kot nedestruktiven test zagotavljanja kakovosti v majhnem obsegu za določitev približne ravni trdnosti jekla. Druga pomembna povezava je, da so materiali z večjo trdoto in trdnostjo bolj ranljivi za okoljsko pomoč.
Kaljenje je toplotni proces, pri katerem se jeklo segreje na vnaprej določeno temperaturo za določeno obdobje, potem ko ga utrdimo z gašenjem zaradi relativno visoke temperature. Kot gaše je, je ogljikovo jeklo zelo težko in se obnaša na krhek način; Vendar postopek kaljenja znižuje trdoto/trdnost in trdi trdnost jekla nazaj na bolj sprejemljivo raven, ki temelji na času in temperaturi, uporabljenem med tem postopkom.
Trenutne specifikacije P110 API 5CT
Specifikacija API 5CT zahteva, da je jeklo P110 razred, da ima razpon trdnosti donosa med 110 KSI in 140 KSI. Zaradi velike moči tega materiala bo imel sam po sebi zelo visoko trdoto, zaradi česar je ranljiva za okolju podprtim, še posebej, ker se bliža 140 ksi. Številni jekleni materiali z visoko trdnostjo imajo največjo trdoto za reševanje tega vprašanja; Vendar pa P110 jeklo nima te zahteve.
Poleg tega imajo vsa visoka trdno kislo naftno cevno ceva (OCTG) jekla je jekla z minimalno temperaturo kaljenja, da se zagotovi, da se trdota zmanjša, in odpornost sulfidnega stresa (SSC) se je povečala skupaj s žilavostjo. Vendar je treba P110 ugasniti in kaliti, vendar nima potrebe po najmanjši temperaturi kaljenja. Nekatere osnovne zahteve za specifikacijo P110 so prikazane v tabeli1.
Napredek današnjih standardov v tehnologiji za oblikovanje jekla in predelave omogoča jekleni industriji proizvajati čistejša in strožja jekla; Vendar se to ne odraža v trenutni izdaji specifikacije API 5CT. Poleg tega material za telo P110 cevi nima določene zahteve za testiranje žilavosti, razen če je končni uporabnik posebej priklical. Tudi ko je potrebno testiranje žilavosti, so minimalne zahteve glede vpliva CVN v API 5CT (za telo cevi in zalog) prenizke.
Zaradi teh nizkih zahtev glede vrednosti žilavosti CVN in/ali zaradi pomanjkanja zahtev za testiranje žilavosti mora končni uporabnik potrditi, če je treba v svojih vrtinskih modelih uporabljati višje od standardnega materiala za žilavost.
Tipični neuspehi v kopnih vrtinah
Medtem ko jekleni cevi P110 v številnih vrtinah delujejo ustrezno, je bolj dovzetna za okvaro v vrtinah, ki zahtevajo visoke ciklične obremenitve. Večina dokumentiranih okvar se pojavi pri povezavah, kjer so ciklične ravni stresa najvišje zaradi napetosti, ki se prekrivajo na visokih uporabljenih notranjih tlakih. Poleg tega lahko tudi prisotnost zelo nizkih koncentracij H2, ki se ne štejejo za kisle, ki jih ne štejejo za kisle in/ali frakcijske tekočine, ustvarijo dovolj vodika, da bi ogrozili jekla z visoko trdnostjo, kot je P110, in povzroči, da ne bo uspela, če so podvrženi tem visokim obremenitvam FRAC. V drugih primerih so se pojavile tudi okvare zaradi proizvodnih napak v zvarih za zaščito električnega uporov (ERW) in/ali zaradi brezhibnih napak na cevi, kot so šivi, krogi, kraste in/ali razpoke.
Zmanjšanje okvare
Pri ocenjevanju oblikovanja vrtine na morju, ki zahteva visoke ciklične obremenitve, je treba upoštevati tri pomembne parametre: (1) raven napetosti, (2) okolje in (3) dovzetnost materiala za razpoke zaradi okolja in/ali visokih cikličnih obremenitev.
Ker se najvišje napetosti vedno pričakujejo na povezavah, je mogoče ravni napetosti znižati s povezavo z nizkimi napetostmi. Glede na ekonomijo vrtin lahko standardno povezavo API z visokimi napetostmi ličil nadomestimo s povezavo z nižjimi napetostmi ličenja, kot je nizka povezava z nizom, ki ima kovinsko tesnilo blizu konca zatiča (tj. Kovinske do kovinske tesnilne lastniške povezave) in/ali katero koli drugo vrsto povezave, ki imajo nižje napetosti, ki imajo nižje napetosti (IE spremenjene povezave API).
Ker je neproizvajalna okolja med frackingom na nekaterih od teh obalnih vrtin lahko nepredvidljiva, nekateri operaterji postanejo standardna praksa, da določijo material za ohišje P110 z nekaterimi omejitvami glede največje dovoljene trdnosti donosa. Odvisno od proizvajalca ima lahko omejeni material P110 različne oznake, kot so omejen donos (RY) ali blago kislo (MS), če jih naštejemo le nekaj. Tipična največja dovoljena trdnost donosa za ta material RY P110 je 125 KSI. Zmanjšanje največje dovoljene trdnosti donosa zmanjšuje dovzetnost za okoljsko pokanje in hkrati poveča žilavost materiala, saj uporabljene čase in temperature proizvedejo mehkejši, strožji material.
Drug pomemben vidik pri blaženju napak ohišja v Onshore Wells je močan program QA/QC in postopek nakupa cevi. Prilagojene programe QA/QC je mogoče razviti, odvisno od potreb operaterja.
Kot referenčno merilo industrije za sisteme za ohišje nafte in plina API 5CT ureja neomajno zavezanost Vigorja za natančno inženirstvo. Naša ekipa strogo razlaga in izvaja ta standard, pri čemer svoje zahteve vgradi v stroge proizvodne protokole in okvire zagotavljanja kakovosti od konca do konca. Danes so Vigor's API 5CT, ki ustrezajo cevnim rešitvam, nameščene na vodilnih svetovnih naftnih poljih, ki se dosledno srečujejo in pogosto presegajo strog nadzor večnacionalnih operaterjev in organov za certificiranje tretjih oseb.
Ta neusmiljena predanost odličnosti je utrdila Vigorjev sloves zaupanja vrednega partnerja za svetovno energetsko podjetje, ki je spodbujala celovita skupna partnerstva v okroglu, ki temelji na zanesljivosti. Če želite odkriti, kako lahko Vigor's API 5CT strokovno znanje izboljša vašo operativno odpornost, nas kontaktirajte danes. Pogovorimo se o prilagojenih rešitvah, ki so bile zasnovane za dvig vaše uspešnosti vrtanja in dolgoročne donosnosti donosnosti. Za več informacij lahko pišete v naš nabiralnikinfo@vigorpetroleum.com & mail@vigorpetroleum.com
