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Les tuyaux de tubage pétrolier sont des tuyaux en acier utilisés pour soutenir les parois des puits de pétrole et de gaz afin d'assurer le fonctionnement normal de l'ensemble du puits de pétrole après le forage et l'achèvement. Chaque puits utilise plusieurs couches de tubage selon différentes profondeurs de forage et conditions géologiques. Le ciment est utilisé pour cimenter le tubage une fois le tubage descendu. Il est différent des tubes et des tiges de forage et ne peut pas être réutilisé. Il s'agit d'un matériau consommable unique. Par conséquent, la consommation de tubage représente plus de 70 % de tous les tuyaux de puits de pétrole.

Le tubage pétrolier est un tuyau en acier utilisé pour soutenir la paroi des puits de pétrole et de gaz afin d'assurer le fonctionnement normal de l'ensemble du puits de pétrole après le processus de forage et son achèvement. Chaque puits utilise plusieurs couches de tubage selon différentes profondeurs de forage et conditions géologiques. Le ciment est utilisé pour cimenter le puits une fois le tubage déposé. Il est différent des tubes et des tiges de forage et ne peut pas être réutilisé. Le tube est un matériau consommable jetable. Les tubes sont dotés d'un tubage de tête de puits et d'un tubage de fond.
Selon le but de la cimentation et la fonction du tubage, les tubages exécutés dans le puits peuvent être divisés en tubages de surface, tubages techniques et tubages pétroliers.
(1) Tubage de surface : il s’agit du tubage le plus externe du programme de tubage de puits de pétrole et de gaz. Après avoir foré le trou, forez dans le substrat rocheux sous la couche de sol superficielle, ou forez jusqu'à une certaine profondeur, et faites passer le tubage de surface.
Les fonctions du tubage de surface sont les suivantes : ①Isoler l'aquifère supérieur et empêcher les eaux de surface et les eaux souterraines de surface de pénétrer dans le puits de forage ; ②Protégez la tête de puits et renforcez la paroi du puits de la section du puits de la couche superficielle du sol ; Un obturateur d'éruption est installé sur le revêtement de surface pour empêcher l'éruption. L'espace entre le tubage de surface et la paroi du puits doit être scellé avec du ciment, c'est-à-dire que lors de la cimentation du puits, le coulis de ciment doit être renvoyé à la tête du puits pour isoler la formation et protéger la paroi du puits.
La profondeur du tubage de surface est d'au moins 100 mètres.
(2) Carter technique : également appelé carter intermédiaire. Il s'agit d'un boîtier avec une ou deux couches au milieu du couvercle du programme de boîtier. La profondeur du puits est grande et il peut isoler la strate et protéger le puits de forage contre un effondrement facile, des fuites faciles, une haute pression et des formations salines dans la section médiane du puits de forage.
L'exécution du tubage technique peut assurer le forage en douceur du puits de forage inférieur ; il peut également garantir la sécurité du forage dans le réservoir de pétrole et de gaz ; le caisson technique est équipé d'une tête de caisson et d'un obturateur anti-éruption à quatre voies pour éviter les éruptions.
Le tubage intermédiaire est rodé en raison des exigences techniques du forage, c'est pourquoi on l'appelle également tubage technique. La hauteur du bouchage cimenté entre le tubage technique et la paroi du puits doit être d'au moins 200 mètres au-dessus de la strate isolée.
(3) Boîtier de couche d'huile : également appelé boîtier de production. Il s'agit de la dernière couche de tubage du programme de tubage d'un puits de pétrole et de gaz, s'étendant de la tête du puits jusqu'au-dessous de la couche de pétrole et de gaz qu'elle traverse. La profondeur du tubage dans la couche de pétrole correspond essentiellement à la profondeur du forage.
Le rôle du tubage de la couche de pétrole est le passage du pétrole et du gaz vers le sol, en isolant le pétrole et le gaz de toutes les formations et en garantissant que la pression du pétrole et du gaz ne fuit pas. Une fois les puits de pétrole et de gaz transférés à la production, la qualité du tubage de la couche de pétrole doit être garantie pour maintenir une certaine période de production.
D'une part, la qualité de cimentation du tubage de la couche de pétrole est liée au fait qu'il s'agit d'un puits d'exploration et constitue la clé des tests pétroliers et gaziers ; d'autre part, cela est lié au fait d'être un puits de production, ce qui affecte directement la durée de vie du puits. La hauteur de colmatage par le ciment de l'espace entre le tubage de la couche de pétrole et la paroi du puits est d'au moins 500 mètres au-dessus de la couche de pétrole et de gaz, ou jusqu'à 200 mètres dans la couche supérieure du tubage. . Par conséquent, la consommation de tubage représente plus de 70 % de tous les tuyaux de puits de pétrole.

Le tubage pétrolier est la bouée de sauvetage pour maintenir l’exploitation des puits de pétrole. En raison des différentes conditions géologiques, l'état des contraintes en fond de trou est compliqué et l'action combinée des contraintes de traction, de compression, de flexion et de torsion sur le corps du tuyau, ce qui impose des exigences plus élevées en matière de qualité du tubage lui-même. Une fois que le tubage lui-même est endommagé pour une raison quelconque, le puits tout entier peut être réduit, voire mis au rebut.
Selon la résistance de l'acier lui-même, le tubage peut être divisé en différentes qualités d'acier, à savoir J55, K55, N80, L80, C90, T95, P110, Q125, V150, etc. Différentes conditions et profondeurs de puits ont différentes qualités d'acier. Dans un environnement corrosif, le boîtier lui-même doit également avoir une résistance à la corrosion. Dans les endroits aux conditions géologiques complexes, le tubage doit également avoir des performances anti-effondrement.

Forme de traitement de l'extrémité du boîtier : filetage rond court, filetage rond long, filetage trapézoïdal partiel, boucle spéciale, etc. Utilisé dans le forage de puits de pétrole, il est principalement utilisé pour soutenir la paroi du puits pendant le processus de forage et après son achèvement, pour assurer la progression du processus de forage et du fonctionnement normal de l'ensemble du puits de pétrole après son achèvement.

Il convient de noter que parmi les types de filetage API couramment utilisés, l'étanchéité à l'air du boîtier à filetage rond est faible et la résistance de la partie de connexion filetée ne représente que 60 % à 80 % du corps du tuyau ; filetage trapézoïdal partiel bien que le la force de connexion est plus élevée, mais l'étanchéité n'est pas idéale. Par conséquent, avec le changement de l'environnement d'exploitation des champs pétrolifères et les exigences de plus en plus strictes en matière de résistance et d'étanchéité du boîtier, de la connexion, la proportion d'application de boucle spéciale avec une résistance plus élevée augmente également.

Application

Les tuyaux d'Api5ct sont principalement utilisés pour le forage de puits de pétrole et de gaz et pour le transport de pétrole et de gaz. Le tubage pétrolier est principalement utilisé pour soutenir la paroi du forage pendant et après l'achèvement du puits afin d'assurer le fonctionnement normal du puits et l'achèvement du puits.

Catégorie principale

Catégorie : J55, K55, N80, L80, P110, etc.

Composant chimique

Propriété mécanique

Exigence de test

En plus de garantir la composition chimique et les propriétés mécaniques, des tests hydrostatiques sont effectués un par un, ainsi que des tests d'évasement et d'aplatissement. . De plus, il existe certaines exigences concernant la microstructure, la granulométrie et la couche de décarburation du tube en acier fini.

Essai de traction :

1. Pour le matériau en acier des produits, le fabricant doit effectuer un test de traction. Pour les tuyaux soudés électriquement, en fonction du choix du fabricant, l'essai de traction peut être effectué sur la plaque d'acier utilisée pour fabriquer le tuyau ou effectué directement sur un tuyau en acier. Un test réalisé sur un produit peut également être utilisé comme test de produit.

2. Les tubes à essai doivent être sélectionnés au hasard. Lorsque plusieurs tests sont requis, la méthode d'échantillonnage doit garantir que les échantillons prélevés peuvent représenter le début et la fin du cycle de traitement thermique (le cas échéant) ainsi que les deux extrémités du tube. Lorsque plusieurs essais sont nécessaires, le modèle doit être prélevé dans différents tubes, sauf que l'échantillon de tube épaissi peut être prélevé aux deux extrémités d'un tube.

3. L'échantillon de tuyau sans soudure peut être prélevé à n'importe quelle position sur la circonférence du tuyau ; l'échantillon de tuyau soudé doit être prélevé à environ 90 ° par rapport au cordon de soudure, ou au choix du fabricant. Des échantillons sont prélevés à environ un quart de la largeur de la bande.

4. Peu importe avant et après l'expérience, si la préparation de l'échantillon s'avère défectueuse ou s'il y a un manque de matériaux sans rapport avec le but de l'expérience, l'échantillon peut être mis au rebut et remplacé par un autre échantillon fabriqué à partir du même tube.

5. Si un essai de traction représentant un lot de produits ne répond pas aux exigences, le fabricant peut prélever 3 autres tubes du même lot de tubes pour une nouvelle inspection.

Si tous les retests des échantillons répondent aux exigences, le lot de tubes est qualifié à l'exception du tube non qualifié qui a été initialement échantillonné.

Si plusieurs échantillons sont initialement échantillonnés ou si un ou plusieurs échantillons à réanalyser ne répondent pas aux exigences spécifiées, le fabricant peut inspecter le lot de tubes un par un.

Le lot de produits rejeté peut être réchauffé et retraité comme un nouveau lot.

Test d'aplatissement :

1. L'éprouvette doit être un anneau d'essai ou une coupe d'extrémité d'au moins 63,5 mm (2-1/2 po).

2. Les éprouvettes peuvent être découpées avant traitement thermique, mais soumises au même traitement thermique que le tuyau représenté. Si un test par lots est utilisé, des mesures doivent être prises pour identifier la relation entre l'échantillon et le tube d'échantillonnage. Chaque four de chaque lot doit être écrasé.

3. L'éprouvette doit être aplatie entre deux plaques parallèles. Dans chaque ensemble d'éprouvettes d'aplatissement, une soudure a été aplatie à 90° et l'autre aplatie à 0°. L'échantillon doit être aplati jusqu'à ce que les parois du tube soient en contact. Avant que la distance entre les plaques parallèles ne soit inférieure à la valeur spécifiée, aucune fissure ou cassure ne doit apparaître dans aucune partie du motif. Pendant tout le processus d'aplatissement, il ne doit y avoir aucune mauvaise structure, aucune soudure non fondue, aucun délaminage, brûlure excessive du métal ou extrusion de métal.

4. Peu importe avant et après l'expérience, si la préparation de l'échantillon s'avère défectueuse ou s'il y a un manque de matériaux sans rapport avec le but de l'expérience, l'échantillon peut être mis au rebut et remplacé par un autre échantillon fabriqué à partir du même tube.

5. Si un échantillon représentant un tube ne répond pas aux exigences spécifiées, le fabricant peut prélever un échantillon à la même extrémité du tube pour des tests supplémentaires jusqu'à ce que les exigences soient satisfaites. Cependant, la longueur du tuyau fini après échantillonnage ne doit pas être inférieure à 80 % de la longueur originale. Si un échantillon d'un tube représentant un lot de produits ne répond pas aux exigences spécifiées, le fabricant peut prélever deux tubes supplémentaires du lot de produits et couper les échantillons pour les tester à nouveau. Si les résultats de ces contre-essais répondent tous aux exigences, le lot de tubes est qualifié à l'exception du tube initialement retenu comme échantillon. Si l’un des échantillons de contre-analyse ne répond pas aux exigences spécifiées, le fabricant peut échantillonner les tubes restants du lot un par un. Au choix du fabricant, tout lot de tubes peut être traité à nouveau thermiquement et testé à nouveau en tant que nouveau lot de tubes.

Essai d'impact :

1. Pour les tubes, un ensemble d’échantillons doit être prélevé dans chaque lot (sauf s’il a été démontré que les procédures documentées répondent aux exigences réglementaires). Si l'ordre est fixé à A10 (SR16), l'expérimentation est obligatoire.

2. Pour le tubage, 3 tuyaux en acier doivent être prélevés de chaque lot pour les expériences. Les tubes à essai doivent être sélectionnés au hasard et la méthode d'échantillonnage doit garantir que les échantillons fournis peuvent représenter le début et la fin du cycle de traitement thermique ainsi que les extrémités avant et arrière du manchon pendant le traitement thermique.

3. Test d'impact Charpy V-notch

4. Peu importe avant et après l'expérience, si la préparation de l'échantillon s'avère défectueuse ou s'il y a un manque de matériaux sans rapport avec le but de l'expérience, l'échantillon peut être mis au rebut et remplacé par un autre échantillon fabriqué à partir du même tube. Les spécimens ne doivent pas être simplement jugés défectueux simplement parce qu’ils ne répondent pas aux exigences minimales en énergie absorbée.

5. Si le résultat de plus d'un échantillon est inférieur à l'exigence minimale d'énergie absorbée, ou si le résultat d'un échantillon est inférieur aux 2/3 de l'exigence minimale d'énergie absorbée spécifiée, trois échantillons supplémentaires doivent être prélevés sur la même pièce et retesté. L'énergie d'impact de chaque éprouvette réessayée doit être supérieure ou égale à l'énergie minimale absorbée requise spécifiée.

6. Si les résultats d'une certaine expérience ne répondent pas aux exigences et que les conditions d'une nouvelle expérience ne sont pas remplies, trois échantillons supplémentaires sont prélevés sur chacune des trois autres pièces du lot. Si toutes les conditions supplémentaires remplissent les exigences, le lot est qualifié sauf celui qui a échoué initialement. Si plusieurs pièces d'inspection supplémentaires ne répondent pas aux exigences, le fabricant peut choisir d'inspecter les pièces restantes du lot une par une, ou de réchauffer le lot et de l'inspecter dans un nouveau lot.

7. Si plus d'un des trois éléments initiaux requis pour prouver un lot de qualifications sont rejetés, une nouvelle inspection n'est pas autorisée pour prouver que le lot de tubes est qualifié. Le fabricant peut choisir d'inspecter les lots restants pièce par pièce, ou de réchauffer le lot et de l'inspecter dans un nouveau lot..

Test hydrostatique :

1. Chaque tuyau doit être soumis à un test de pression hydrostatique de l'ensemble du tuyau après épaississement (le cas échéant) et traitement thermique final (le cas échéant), et doit atteindre la pression hydrostatique spécifiée sans fuite. Le temps de maintien de la pression expérimentale était inférieur à 5 secondes. Pour les tuyaux soudés, les soudures des tuyaux doivent être vérifiées pour détecter les fuites sous pression d'essai. À moins que l'essai sur l'ensemble du tuyau n'ait été effectué au moins à l'avance à la pression requise pour l'état final de l'extrémité du tuyau, l'usine de traitement des filetages doit effectuer un essai hydrostatique (ou organiser un tel essai) sur l'ensemble du tuyau.

2. Les tuyaux à traiter thermiquement doivent être soumis à un essai hydrostatique après le traitement thermique final. La pression d'épreuve de tous les tuyaux à extrémités filetées doit être au moins la pression d'épreuve des filetages et des raccords.

3. Après traitement à la taille du tuyau fini à extrémité plate et de tous les joints courts traités thermiquement, l'essai hydrostatique doit être effectué après l'extrémité plate ou le filetage.

Tolérance

Diamètre extérieur :

Pour les tubes à joint épaissi d'une taille inférieure ou égale à 5-1/2, les tolérances suivantes s'appliquent au diamètre extérieur du corps du tuyau à une distance d'environ 127 mm (5,0 pouces) à côté de la partie épaissie ; Les tolérances suivantes s'appliquent au diamètre extérieur du tube sur une distance approximativement égale au diamètre du tube immédiatement adjacent à la partie épaissie.

Pour les tubes externes épaissis d'une taille de 2-3/8 et plus, les tolérances suivantes s'appliquent au diamètre extérieur du tuyau qui est épaissi et l'épaisseur change progressivement à partir de l'extrémité du tuyau.

Épaisseur de paroi :

La tolérance spécifiée sur l'épaisseur de paroi du tuyau est de -12,5 %

Poids:

Le tableau suivant présente les exigences standard de tolérance de poids. Lorsque l'épaisseur de paroi minimale spécifiée est supérieure ou égale à 90 % de l'épaisseur de paroi spécifiée, la limite supérieure de la tolérance de masse d'une seule racine doit être augmentée à + 10 %.

Détail du produit

Tuyaux de structure de tuyaux de pétrole

API 5L

API5CT