OCTG BorularıBunlar esas olarak petrol ve doğalgaz kuyularının sondajında ve petrol ve doğalgazın taşınmasında kullanılır. Petrol sondaj boruları, petrol muhafaza boruları ve petrol çıkarma borularını içerir.OCTG BorularıBunlar esas olarak matkap borularını ve matkap uçlarını birbirine bağlamak ve sondaj gücünü iletmek için kullanılır.Petrol kuyusu borusu, esas olarak sondaj sırasında ve tamamlandıktan sonra kuyu deliğini desteklemek, sondaj işlemi sırasında ve sonrasında tüm petrol kuyusunun normal çalışmasını sağlamak için kullanılır. Petrol kuyusunun dibindeki petrol ve gaz, esas olarak petrol pompalama borusu ile yüzeye taşınır.
Petrol kuyularının işletiminin sürdürülmesi için petrol borusu hayati önem taşır. Farklı jeolojik koşullar nedeniyle, yer altındaki gerilme durumu karmaşıktır ve gerilme, sıkıştırma, eğilme ve burulma gerilmelerinin boru gövdesi üzerindeki birleşik etkileri, borunun kalitesi için yüksek gereksinimler ortaya koymaktadır. Borunun herhangi bir nedenle hasar görmesi, üretimde azalmaya veya hatta tüm kuyunun hurdaya çıkarılmasına yol açabilir.
Kuyu borusu, çeliğin kendi mukavemetine göre J55, K55, N80, L80, C90, T95, P110, Q125, V150 vb. gibi farklı çelik kalitelerine ayrılabilir. Kullanılan çelik kalitesi, kuyu koşullarına ve derinliğine bağlı olarak değişir. Aşındırıcı ortamlarda, kuyu borusunun kendisinin de korozyona dayanıklı olması gereklidir. Karmaşık jeolojik koşullara sahip bölgelerde ise kuyu borusunun çökme önleyici performansa sahip olması da gereklidir.
I. OCTG Borusu Hakkında Temel Bilgiler
1. Petrol borularıyla ilgili özel terimler açıklaması
API: Amerikan Petrol Enstitüsü'nün kısaltmasıdır.
OCTG: Petrol Ülkesi Boru Ürünleri'nin kısaltmasıdır ve petrolle ilgili boruları, bitmiş petrol muhafaza borularını, sondaj borularını, sondaj yakalarını, halkaları, kısa bağlantı parçalarını ve benzerlerini içerir.
Petrol Borusu: Petrol kuyularında petrol çıkarımı, gaz çıkarımı, su enjeksiyonu ve asitli çatlatma işlemlerinde kullanılan boru.
Kuyu borusu: Kuyu duvarının çökmesini önlemek amacıyla, yer yüzeyinden açılan bir sondaj deliğine astar olarak indirilen boru.
Sondaj borusu: Sondaj kuyuları açmak için kullanılan boru.
Boru hattı: Petrol veya doğalgaz taşımak için kullanılan boru.
Segmanlar: İçten dişli iki boruyu birbirine bağlamak için kullanılan silindirler.
Bağlantı malzemesi: Bağlantı elemanlarının imalatında kullanılan boru.
API Dişleri: API 5B standardında belirtilen boru dişleri; petrol borusu yuvarlak dişleri, muhafaza borusu kısa yuvarlak dişleri, muhafaza borusu uzun yuvarlak dişleri, muhafaza borusu ofset trapezoidal dişleri, hat borusu dişleri vb.
Özel Toka: Özel sızdırmazlık, bağlantı ve diğer özelliklere sahip, API standardına uygun olmayan dişler.
Arıza: Belirli çalışma koşulları altında deformasyon, kırılma, yüzey hasarı ve orijinal işlevin kaybı. Petrol boru muhafazasının başlıca arıza biçimleri şunlardır: ekstrüzyon, kayma, yırtılma, sızıntı, korozyon, yapışma, aşınma vb.
2. Petrol ile ilgili standartlar
API 5CT: Muhafaza Borusu ve Borulama Spesifikasyonu (şu anda 8. baskının en son sürümü)
API 5D: Sondaj borusu spesifikasyonu (5. baskının en son sürümü)
API 5L: Boru hattı çelik boru spesifikasyonu (44. baskının en son sürümü)
API 5B: Muhafaza boruları, petrol boruları ve boru hatlarındaki dişlerin işlenmesi, ölçülmesi ve muayenesi için şartname.
GB/T 9711.1-1997: Petrol ve doğalgaz endüstrisi taşımacılığı için çelik boruların teslimatına ilişkin teknik koşullar Bölüm 1: A Sınıfı çelik borular
GB/T9711.2-1999: Petrol ve doğalgaz taşımacılığı için çelik boruların teslimatına ilişkin teknik koşullar Bölüm 2: B Sınıfı çelik borular
GB/T9711.3-2005: Petrol ve Doğalgaz Taşımacılığı Sektöründe Kullanılan Çelik Boruların Teslimatına İlişkin Teknik Şartlar, Bölüm 3: C Sınıfı Çelik Boru
II. Petrol borusu
1. Petrol borularının sınıflandırılması
Petrol boruları, kalınlaştırılmamış (NU) boru, dıştan kalınlaştırılmış (EU) boru ve entegre bağlantılı boru olmak üzere üç kategoriye ayrılır. Kalınlaştırılmamış boru, kalınlaştırılmadan diş açılmış ve bir bağlantı elemanıyla donatılmış boru ucuna karşılık gelir. Dıştan kalınlaştırılmış boru, dıştan kalınlaştırılmış, ardından diş açılmış ve kelepçelerle donatılmış iki boru ucuna karşılık gelir. Entegre bağlantılı boru ise, bir ucu içten kalınlaştırılmış dış dişten, diğer ucu da dıştan kalınlaştırılmış iç dişten geçirilerek, bağlantı elemanı olmadan doğrudan bağlanan bir boruya karşılık gelir.
2. Boruların rolü
① Petrol ve doğalgaz çıkarımı: Petrol ve doğalgaz kuyuları açılıp çimentolandıktan sonra, petrol ve doğalgazı yer altından çıkarmak için borular petrol muhafazasının içine yerleştirilir.
②, Su Enjeksiyonu: Kuyu içi basıncı yetersiz olduğunda, boru hattı aracılığıyla kuyuya su enjekte edilir.
③ Buhar enjeksiyonu: Kalın petrolün termal geri kazanım sürecinde, yalıtımlı petrol boruları aracılığıyla kuyuya buhar verilir.
(iv) Asitlendirme ve çatlatma: Kuyu sondajının son aşamasında veya petrol ve gaz kuyularının üretimini iyileştirmek amacıyla, petrol ve gaz tabakasına asitlendirme ve çatlatma ortamı veya kürleme malzemesi verilmesi gereklidir ve bu ortam ve kürleme malzemesi petrol borusu aracılığıyla taşınır.
3. Petrol borusunun çelik kalitesi
Petrol borularında kullanılan çelik kaliteleri şunlardır: H40, J55, N80, L80, C90, T95, P110.
N80, N80-1 ve N80Q olmak üzere ikiye ayrılır; ikisi de aynı çekme özelliklerine sahiptir, aralarındaki fark teslimat durumu ve darbe performansı farklılıklarıdır. N80-1, normalleştirilmiş halde veya son haddeleme sıcaklığı kritik sıcaklık Ar3'ten yüksek olduğunda ve hava soğutmasından sonra gerilim azaltıldığında teslim edilir ve normalleştirilmiş sıcak haddelemeye alternatif olarak kullanılabilir, darbe ve tahribatsız test gerektirmez; N80Q ise temperleme (sertleştirme ve tavlama) ısıl işlemine tabi tutulmalıdır, darbe fonksiyonu API 5CT hükümlerine uygun olmalı ve tahribatsız testten geçirilmelidir.
L80, L80-1, L80-9Cr ve L80-13Cr olmak üzere üç alt gruba ayrılır. Mekanik özellikleri ve teslimat durumları aynıdır. Kullanım, üretim zorluğu ve fiyat açısından farklılıklar gösterirler. L80-1 genel amaçlıdır, L80-9Cr ve L80-13Cr ise yüksek korozyon direncine sahip borulardır, üretimleri zordur, pahalıdır ve genellikle ağır korozyonlu kuyularda kullanılırlar.
C90 ve T95, tip 1 ve tip 2 olarak ikiye ayrılır; yani C90-1, C90-2 ve T95-1, T95-2.
4. Petrol borularında yaygın olarak kullanılan çelik kalitesi, sınıfı ve teslimat durumu
Çelik kalitesi Teslimat durumu
J55 yağ borusu 37Mn5 yassı yağ borusu: normalleştirilmiş yerine sıcak haddelenmiş
Kalınlaştırılmış yağ borusu: kalınlaştırma işleminden sonra tam uzunlukta normalleştirildi.
N80-1 boru 36Mn2V Düz tip boru: normalleştirilmiş yerine sıcak haddelenmiş
Kalınlaştırılmış yağ borusu: kalınlaştırma işleminden sonra tam uzunlukta normalleştirildi.
N80-Q yağ borusu 30Mn5 tam boy temperleme
L80-1 yağ borusu 30Mn5 tam boy temperleme
P110 yağ borusu 25CrMnMo tam boy temperleme
J55 bağlantısı 37Mn5 sıcak haddelenmiş çevrimiçi normalizasyon
N80 bağlantı 28MnTiB tam boy temperleme
L80-1 bağlantı 28MnTiB tam boy temperleme
P110 Kelepçeler 25CrMnMo Tam Boy Sertleştirilmiş
III. Kasa
1. Kılıfların sınıflandırılması ve rolü
Kuyu muhafaza borusu, petrol ve doğalgaz kuyularının duvarını destekleyen çelik bir borudur. Her kuyuda, farklı sondaj derinliklerine ve jeolojik koşullara göre birkaç kat kuyu muhafaza borusu kullanılır. Kuyuya indirildikten sonra kuyu muhafaza borusu çimento ile sabitlenir ve petrol borusu ve sondaj borusunun aksine, yeniden kullanılamaz ve tek kullanımlık sarf malzemelerine aittir. Bu nedenle, kuyu muhafaza borusu tüketimi, tüm petrol kuyusu borularının %70'inden fazlasını oluşturmaktadır. Kuyu muhafaza borusu, kullanım amacına göre iletken boru, yüzey kuyu muhafaza borusu, teknik kuyu muhafaza borusu ve petrol kuyu muhafaza borusu olarak sınıflandırılabilir ve petrol kuyularındaki yapıları aşağıdaki resimde gösterilmiştir.
2. İletken muhafazası
Esas olarak okyanus ve çöl sondajlarında deniz suyunu ve kumu ayırarak sondajın sorunsuz ilerlemesini sağlamak için kullanılan bu 2. muhafaza borusunun ana özellikleri şunlardır: Φ762mm(30in)×25.4mm, Φ762mm(30in)×19.06mm.
Yüzey borusu: Esas olarak ilk sondajda, gevşek tabakaların yüzeyini ana kayaya kadar açmak için kullanılır; bu tabaka kısmının çökmesini önlemek için yüzey borusu ile kapatılması gerekir. Yüzey borusunun başlıca özellikleri: 508 mm (20 inç), 406,4 mm (16 inç), 339,73 mm (13-3/8 inç), 273,05 mm (10-3/4 inç), 244,48 mm (9-5/9 inç), vb. İndirme borusunun derinliği, yumuşak formasyonun derinliğine bağlıdır. İndirme borusunun derinliği, gevşek tabakanın derinliğine bağlıdır ve genellikle 80 ila 1500 metre arasındadır. Dış ve iç basıncı büyük değildir ve genellikle K55 veya N80 çelik kalitesi kullanılır.
3. Teknik kasa
Karmaşık oluşumların sondaj işleminde teknik muhafaza borusu kullanılır. Çökme tabakası, petrol tabakası, gaz tabakası, su tabakası, sızıntı tabakası, tuz macunu tabakası vb. gibi karmaşık kısımlarla karşılaşıldığında, sondajın gerçekleştirilememesi için teknik muhafaza borusunun döşenmesi ve sızdırmazlığının sağlanması gerekir. Bazı kuyular derin ve karmaşıktır ve kuyu derinliği binlerce metreye ulaşır; bu tür derin kuyulara birkaç kat teknik muhafaza borusu döşenmesi gerekir, mekanik özellikleri ve sızdırmazlık performansı gereksinimleri çok yüksektir, kullanılan çelik kaliteleri de daha yüksektir; K55'e ek olarak, N80 ve P110 kaliteleri daha çok kullanılır, bazı derin kuyularda ise Q125 veya hatta V150 gibi daha yüksek API dışı kaliteler de kullanılır. Teknik kasanın ana özellikleri şunlardır: 339,73 mm (13-3/8 inç), 273,05 mm (10-3/4 inç), 244,48 mm (9-5/8 inç), 219,08 mm (8-5/8 inç), 193,68 mm (7-5/8 inç), 177,8 mm (7 inç) ve benzeri.
4. Yağ muhafazası
Bir kuyu hedef katmana (petrol ve gaz içeren katman) kadar delindiğinde, petrol ve gaz katmanını ve üstteki açıkta kalan tabakaları kapatmak için petrol borusu kullanılması gerekir ve petrol borusunun içi petrol katmanıdır. Tüm boru türleri arasında en derin kuyu derinliğinde kullanılan petrol borusunun mekanik özellikleri ve sızdırmazlık performansı gereksinimleri de en yüksektir; K55, N80, P110, Q125, V150 gibi çelik kaliteleri kullanılır. Başlıca boru çapı özellikleri şunlardır: 177,8 mm (7 inç), 168,28 mm (6-5/8 inç), 139,7 mm (5-1/2 inç), 127 mm (5 inç), 114,3 mm (4-1/2 inç), vb. Boru, tüm kuyu türleri arasında en derin kuyularda kullanılır ve mekanik performansı ile sızdırmazlık performansı en yüksektir.
V.Matkap borusu
1. Sondaj aletlerinde kullanılan boruların sınıflandırılması ve rolü
Sondaj aletlerinde bulunan kare matkap borusu, matkap borusu, ağırlıklı matkap borusu ve matkap yakası, matkap borusunu oluşturur. Matkap borusu, matkap ucunu yerden kuyu dibine kadar iten ve aynı zamanda yerden kuyu dibine uzanan bir kanal görevi gören temel sondaj aletidir. Üç ana görevi vardır: ① Torku aktararak matkap ucunu delmek; ② Kendi ağırlığına dayanarak matkap ucuna basınç uygulayarak kuyu dibindeki kayayı kırmak; ③ Kuyu yıkama sıvısını, yani sondaj çamurunu, yüksek basınçlı çamur pompaları aracılığıyla yerden geçirerek sondaj kolonunun deliğine iletmek, kuyu dibine akmasını sağlamak, kaya parçalarını temizlemek ve matkap ucunu soğutmak ve kaya parçalarını kolonun dış yüzeyi ile kuyu duvarı arasındaki halka şeklindeki boşluktan geçirerek tekrar yere geri taşımak, böylece kuyu delme amacına ulaşmak. Sondaj işlemi sırasında sondaj borusu, çekme, sıkıştırma, burulma, eğilme ve diğer gerilmeler gibi çeşitli karmaşık ve değişken yüklere dayanır; iç yüzeyi ayrıca yüksek basınçlı çamur aşındırmasına ve korozyonuna da maruz kalır.
(1) Kare sondaj borusu: Kare sondaj borusunun dörtgen ve altıgen olmak üzere iki çeşidi vardır. Çin'in petrol sondaj çubuklarında her bir sondaj kolonunda genellikle dörtgen tip sondaj borusu kullanılır. Özellikleri şunlardır: 63,5 mm (2-1/2 inç), 88,9 mm (3-1/2 inç), 107,95 mm (4-1/4 inç), 133,35 mm (5-1/4 inç), 152,4 mm (6 inç) ve benzeri. Genellikle kullanılan uzunluk 12~14,5 metredir.
(2) Sondaj Borusu: Sondaj borusu, kuyuların sondajında kullanılan ana alettir, kare sondaj borusunun alt ucuna bağlanır ve sondaj kuyusu derinleşmeye devam ettikçe, sondaj borusu birbiri ardına sondaj kolonunu uzatmaya devam eder. Sondaj borusunun özellikleri şunlardır: 60,3 mm (2-3/8 inç), 73,03 mm (2-7/8 inç), 88,9 mm (3-1/2 inç), 114,3 mm (4-1/2 inç), 127 mm (5 inç), 139,7 mm (5-1/2 inç) ve benzeri.
(3) Ağırlıklı Sondaj Borusu: Ağırlıklı sondaj borusu, sondaj borusu ile sondaj yakasını birbirine bağlayan, sondaj borusunun kuvvet durumunu iyileştirebilen ve matkap ucuna uygulanan basıncı artırabilen bir geçiş aracıdır. Ağırlıklı sondaj borusunun ana özellikleri 88,9 mm (3-1/2 inç) ve 127 mm (5 inç)'tir.
(4) Sondaj yakası: Sondaj yakası, sondaj borusunun alt kısmına bağlı, yüksek rijitliğe sahip özel kalın duvarlı bir borudur; kayayı kırmak için sondaj ucuna basınç uygular ve düz kuyular delinirken kılavuz görevi görebilir. Sondaj yakasının yaygın özellikleri şunlardır: 158,75 mm (6-1/4 inç), 177,85 mm (7 inç), 203,2 mm (8 inç), 228,6 mm (9 inç) ve benzeri.
V. Boru hattı
1. Boru hatlarının sınıflandırılması
Boru hatları, petrol ve doğalgaz endüstrisinde petrol, rafine petrol, doğalgaz ve su taşımacılığında kullanılan, kısaca çelik boru olarak bilinen hatlardır. Petrol ve doğalgaz boru hatları esas olarak ana boru hattı, branşman boru hattı ve şehir içi şebeke boru hattı olmak üzere üç türe ayrılır. Ana boru hattının genel özellikleri ∮ 406 ~ 1219 mm, duvar kalınlığı 10 ~ 25 mm, çelik kalitesi X42 ~ X80'dir; branşman boru hattı ve şehir içi şebeke boru hattının genel özellikleri ∮ 114 ~ 700 mm, duvar kalınlığı 6 ~ 20 mm, çelik kalitesi X42 ~ X80'dir. Besleme boru hatları ve şehir içi boru hatlarının genel özellikleri ise 114-700 mm, duvar kalınlığı 6-20 mm, çelik kalitesi X42-X80'dir.
Boru hatları kaynaklı çelik boru ve dikişsiz çelik boru olmak üzere iki çeşitte üretilir; kaynaklı çelik boru, dikişsiz çelik boruya göre daha yaygın olarak kullanılır.
2. Boru hattı standardı
Boru hattı çelik boru standardı API 5L "boru hattı çelik boru spesifikasyonu"dur, ancak Çin 1997 yılında boru hattı boruları için iki ulusal standart yayınlamıştır: GB/T9711.1-1997 "Petrol ve gaz endüstrisi, çelik boru teslimatının teknik koşullarının birinci kısmı: A sınıfı çelik boru" ve GB/T9711.2-1997 "Petrol ve gaz endüstrisi, çelik boru teslimatının teknik koşullarının ikinci kısmı: B sınıfı çelik boru". Bu iki standart API 5L'ye eşdeğerdir ve birçok yerli kullanıcı bu iki ulusal standarda uygun tedarik gerektirmektedir.
3. PSL1 ve PSL2 Hakkında
PSL, ürün spesifikasyon seviyesinin kısaltmasıdır. Boru hattı ürün spesifikasyon seviyesi PSL1 ve PSL2 olarak ikiye ayrılır; aynı şekilde kalite seviyesi de PSL1 ve PSL2 olarak ikiye ayrılabilir. PSL1, PSL2'den daha yüksektir; bu iki spesifikasyon seviyesi sadece farklı test gereksinimlerine değil, kimyasal bileşim ve mekanik özellik gereksinimlerine de sahiptir. Bu nedenle, API 5L siparişine göre, sözleşme şartlarında spesifikasyonlar, çelik kalitesi ve diğer ortak göstergelerin yanı sıra, ürün spesifikasyon seviyesi, yani PSL1 veya PSL2 de belirtilmelidir.
PSL2, kimyasal bileşim, çekme özellikleri, darbe dayanımı, tahribatsız test ve diğer göstergeler açısından PSL1'e göre daha katı standartlara sahiptir.
4. Boru hattı çeliği kalitesi ve kimyasal bileşimi
Boru hattı çeliğinin kalite derecesi düşükten yükseğe doğru şu şekilde sıralanır: A25, A, B, X42, X46, X52, X60, X65, X70 ve X80.
5. Boru hattı su basıncı ve tahribatsızlık gereksinimleri
Boru hatlarının her bir dalı için hidrolik test yapılmalıdır ve standart, tahribatsız hidrolik basınç üretimine izin vermemektedir; bu da API standardı ile bizim standartlarımız arasındaki büyük bir farktır.
PSL1'de tahribatsız test yapılması gerekmez, PSL2'de ise her dal için tahribatsız test yapılmalıdır.
VI.Premium Bağlantı
1. Premium Bağlantının Tanıtımı
Özel toka, boru dişinin özel yapısına sahip API dişinden farklıdır. Mevcut API dişli petrol kuyusu muhafazası petrol kuyusu işletmesinde yaygın olarak kullanılsa da, bazı petrol sahalarının özel ortamında dezavantajları açıkça ortaya çıkmaktadır: API yuvarlak dişli boru kolonu, sızdırmazlık performansı daha iyi olmasına rağmen, dişli kısmın taşıdığı çekme kuvveti boru gövdesinin mukavemetinin yalnızca %60 ila %80'ine eşdeğerdir, bu nedenle derin kuyuların işletmesinde kullanılamaz; API eğimli trapez dişli boru kolonu, dişli kısmın çekme performansı yalnızca boru gövdesinin mukavemetine eşdeğerdir, bu nedenle derin kuyularda kullanılamaz; API eğimli trapez dişli boru kolonu, çekme performansı iyi değildir. Kolonun çekme performansı API yuvarlak dişli bağlantısından çok daha yüksek olmasına rağmen, sızdırmazlık performansı çok iyi değildir, bu nedenle yüksek basınçlı gaz kuyularının işletmesinde kullanılamaz; Ayrıca, dişli gresi yalnızca 95℃'nin altındaki sıcaklıklarda işlevini yerine getirebilir, bu nedenle yüksek sıcaklıktaki kuyuların işletilmesinde kullanılamaz.
API yuvarlak iş parçacığı ve kısmi yamuk iş parçacığı bağlantısıyla karşılaştırıldığında, Premium Bağlantı aşağıdaki yönlerde çığır açan ilerlemeler kaydetmiştir:
(1) Elastik ve metal sızdırmazlık yapısının tasarımı sayesinde iyi sızdırmazlık sağlanır, böylece bağlantı gaz sızdırmazlık direnci, akma basıncı içindeki boru gövdesinin sınırına ulaşır;
(2) Yüksek bağlantı mukavemeti, Premium Bağlantı ile petrol muhafazasının bağlantısında, bağlantı mukavemeti boru gövdesinin mukavemetine ulaşır veya onu aşar, kayma sorununu temelden çözer;
(3) Malzeme seçimi ve yüzey işleme sürecinin iyileştirilmesiyle, temel olarak vidanın tokaya yapışması sorunu çözüldü;
(4) yapının optimizasyonu yoluyla, eklem gerilim dağılımının daha makul olması ve gerilim korozyonuna karşı direncin daha elverişli olması;
(5) makul tasarıma sahip omuz yapısı sayesinde, toka işleminin gerçekleştirilmesi daha kolay hale gelir.
Şu anda dünyada patentli teknolojiye sahip 100'den fazla Premium Bağlantı türü geliştirilmiştir.
Yayın tarihi: 21 Şubat 2024