Ameerika Petroleumi instituuti (API) 5ct kõrgtegevust kasutatakse laialdaselt korpuse stringide jaoks süvendites, mis on läbi viidud kõrge tsüklilise hüdraulilise purunemise koormusega. Kui API-terase mittevälised klassid, näiteks P110 korpuse stringe on kaevude ehitamiseks rahuldavalt kasutatud, siis standardsed API P110-ühendused on suuremad tõrkemäärad kui torude kere ebaõnnestumised põlevkivikaevudes, mis nõuavad hüdraulilist purustamist. P110 toru korpuse ja ühenduse tõrkeid on kogetud ka juhtudel, kui nende kõrge hüdraulilise purunemiskoormuse korral on kasutatud halba tootmistava P110 terasest korpuste ja ühenduste tootmiseks.
Olulised materiaalsed omadused
API 5CT kõrge tugevusega teraste piirangute mõistmisel on olulised järgmised materiaalsed omadused: voolavustugevus (YS), söene V-notch (CVN) löögienergia, karedus ja karastamine.
API Spetsifikatsioon 5CT/ISO 1196 0 Määratleb YS, joonistades vertikaalse joone 0 pikenemisel. 5% kuni 0. 65% sõltuvalt materiaalsest klassist ({{0}}. YS. ASTM-meetod tõmbab joone, mis on paralleelne pingetüve kõvera lineaarse osaga, alustades 0,2% -lise pikenemisega ja kui see ristub pingetelje stressitelje pinge-deformatsiooni kõveraga on määratletud kui 0,2% nihke YS. Mõlemad meetodid annavad väga sarnaseid tulemusi. Seda tõmbekontrollist saadud väärtust kasutatakse määramiseks, kui materjal vastab API määratletud minimaalse voolavuse tugevuse (SMYS) nõudele, mis on kriitilise tähtsusega koormuse juhtumite kaalutlustele ja kavandamisohutuse tegurite määramisele.
CVN mõjuenergia või "sitkus" on energia, mis on vajalik materjali pragu algatamiseks ja levitamiseks. Tugevus on väärtuslik omadus, kuna see võimaldab materjalil pragu peatada, selle asemel, et lasta pragu kasvada kuni toru rikkeni. Tugevus on tugev korrelatsioon temperatuuriga ja see võib olla põhjaava temperatuuridel väga kõrge; Mõned kõrge tugevusega terasmaterjalid muutuvad aga jahedamate, pinnatemperatuuride korral rabedamaks.
Kõvaduskatse mõõdab materjali võimet vastu seista deformatsioonile teadaolevast survejõust, mida rakendatakse taandele. Mida suurem on terase tugevus, seda vähem deformatsiooni toimub; Seega, seda suurem on saadud kareduse väärtus. Kuna kareduse ja tõmbetugevuse vahel on korrelatsioon, saab kõvaduskatset kasutada mittepurustava väikesemahulise kvaliteedi tagamise testina, et teha kindlaks terase ligikaudne tugevus. Veel üks oluline kaasnev kaalutlus on see, et suurema kareduse ja saagikusega materjalid on keskkonnaalase pragunemise suhtes haavatavamad.
Karastamine on termiline protsess, kus teras kuumutatakse teatud aja jooksul etteantud temperatuurini pärast seda, kui ta on suhteliselt kõrge temperatuurist kustutatud. Kustutatud süsinikteras on väga raske ja käitub rabedalt; Kahjumisprotsess vähendab aga kõvadust/saagikuse tugevust ja annab terase tugevust tagasi vastuvõetavale tasemele, tuginedes selle protsessi käigus kasutatud ajale ja temperatuurile.
Praegused P110 API 5CT spetsifikatsioonid
API spetsifikatsioon 5ct nõuab P110 -klassi terase saagikuse tugevuse vahemikku vahemikus 110 kuni 140 ksi. Selle materjali suure tugevuse tõttu on sellel olemuselt väga kõrge kõvadus, mis muudab selle keskkonnaalane pragunemise suhtes haavatavaks, eriti kuna see läheneb 140 KSI -le. Paljudel kõrge tugevusega terasest materjalidel on selle probleemi lahendamiseks maksimaalne kõvadus; P110 terasel puudub see nõue siiski.
Lisaks on kogu kõrge tugevusega hapukvaliteediliste õliga torukaupade (OCTG) terastel minimaalne karastamise temperatuurivajadus kõvaduse vähendamiseks ja sulfiidpinge pragunemise (SSC) vastupidavus suurenes koos sitkusega. P110 on siiski vaja kustutada ja karastada, kuid sellel puudub minimaalne karastamise temperatuur. Mõned põhilised P110 spetsifikatsiooninõuded on toodud tabelis 1.
Terase valmistamise ja töötlemistehnoloogiate tänapäevaste standardite edusammud võimaldavad terasetööstusel toota puhtamaid ja karmimaid teraseid; Kuid see ei kajastu API 5CT spetsifikatsiooni praeguses väljaandes. Lisaks ei ole P110 torude kehamaterjal määratletud sitkuse testimise nõudet, kui lõppkasutaja ei kutsu seda spetsiaalselt. Isegi kui on vaja sitkuse testimist, on API 5CT (toru korpuse ja haakeseadmete jaoks) minimaalsed CVN -i löögi väärtuse nõuded liiga madalad.
Nende madala CVN-i tugevuse väärtuse nõuete ja/või sitkuse testimise nõuete puudumise tõttu peab lõppkasutaja teadvustama, kui on vaja oma kaevu kujundustes kasutada standardsest kõrgemat tugevust.
Tüüpilised ebaõnnestumised maismaakaevudes
Kuigi P110 terasest torud toimivad paljudes süvendites piisavalt, on see kõrge tsüklilise purunemiskoormusega kaevudes vastuvõtlikum rikkele. Enamik dokumenteeritud tõrkeid toimub ühendustel, kus puruneva tsüklilise stressitase on kõrgeim, kuna meigipinged on kattunud kõrgel rakendatud siserõhul. Lisaks võib isegi väga madalate H2 -de kontsentratsioonide olemasolu, mida NACE ja/või Frack vedelikud ei pea hapuks, tekitada piisavalt vesinikku, et hõlmata selliseid kõrge tugevusega teraseid, näiteks P110, ja põhjustada nende ebaõnnestumist, kui neid kõrgel frac koormusel allutatakse. Muudel juhtudel on tõrkeid tekkinud ka elektrikindlustuse keevituste (ERW) õmbluste keevisõmbluste tootmisdefektide ja/või õmblusteta torudefektide, näiteks õmbluste, ringide, kärnade ja/või pragude tõttu.
Ebaõnnestumise leevendamine
Hinnates maismaakaevu disaini, mis nõuab kõrgeid tsüklilisi pragunemiskoormusi, tuleb kaaluda kolme olulist parameetrit: (1) stressitase, 2) keskkond ja (3) keskkonna ja/või kõrge tsüklilise koormuse tõttu pragunemise materiaalne tundlikkus.
Kuna kõrgeimad pinged on alati ühendustes, saab pingetaset vähendada, kasutades ühenduse loomise pingetega. Sõltuvalt kaevu (te) ökonoomikast võib standardset API-ühendust kõrge jumestuspingetega asendada ühenduse alusel madalamate jumestuspingetega, näiteks madala keermega häiretega ühendusega, mille metallitihend on tihvti otsa lähedal (IE metallist metallist tihendiga seotud ühendus) ja/või mis tahes muud tüüpi ühendused, millel on madalamad pinged (IE modifitseeritud API-ühendused).
Kuna mõne sellise avamerekaevu pragunemise ajal võib mittetootmise keskkond olla ettearvamatu, on mõne operaatori standardpraktikaks saanud P110 korpuse materjali täpsustamiseks, millel on mõned piirangud maksimaalse lubatud saagikuse tugevusele. Sõltuvalt tootjast võib piiratud P110 materjalil olla erinevad määramised, näiteks piiratud saagis (RY) või kerge hapu (MS), kui nimetada vaid mõnda. Selle Ry P110 materjali tüüpiline maksimaalne lubatud saagikuse tugevus on 125 ksi. Maksimaalse lubatud voolavuse tugevuse vähendamine vähendab vastuvõtlikkust keskkonna pragunemisele ja suurendab samal ajal materjali sitkust, kuna kasutatud karastusajad ja temperatuurid annavad pehmema, karmima materjali.
Veel üks oluline aspekt korpuse ebaõnnestumiste leevendamisel maismaakaevudes on kindel QA/QC programm ja torude ostuprotsess. Seejärel saab kohandatud QA/QC programme sõltuvalt operaatori vajadustest välja töötada.
Nafta- ja gaasikorpuse süsteemide lõpliku tööstuse võrdlusalusena reguleerib API 5CT jõulisust vankumatut pühendumust täppisitehnikale. Meie meeskond tõlgendab ja rakendab seda standardit rangelt, manustades oma nõuded rangetesse tootmisprotokollidesse ja kvaliteeditagamise raamistikeks. Täna võetakse juhtivate globaalsete naftaväljade kaudu kasutusele Vigori API 5CT-ga ühilduvad torude lahendused, mis kohtuvad pidevalt ja ületab sageli rahvusvaheliste operaatorite ja kolmandate osapoolte sertifitseerimisorganite ranget kontrolli.
See järeleandmatu pühendumus tipptasemele on tugevdanud Vigori mainet maailmatasemel energiaettevõtete usaldusväärse partnerina, edendades põhjalikke ja ööpäevaringset ühist partnerlust, mis on juurdunud usaldusväärsuses. Et avastada, kuidas Vigori API 5CT asjatundlikkus võib teie operatiivset vastupidavust parandada, võtke meiega ühendust juba täna. Arutagem kohandatud lahendusi, mis on konstrueeritud teie puurimise jõudluse ja pikaajalise investeeringutasuvuse tõstmiseks. Lisateabe saamiseks võite kirjutada meie postkastiinfo@vigorpetroleum.com & mail@vigorpetroleum.com
