American Petroleum Institute (API) 5CT vysokopevní peely se rozsáhle používají pro řetězce krytu v jamkách podrobených vysokým cyklickým hydraulickým zlomením. Zatímco bez soudního stupně API oceli, jako jsou řetězce krytu P110, byly pro konstrukci studny uspokojivě použity, standardní připojení API P110 zaznamenala vyšší rychlosti poruch než poruchy těla potrubí v jamkách břidlic, které vyžadují hydraulické štěpení. P110 Poruchy potrubí a připojení se také zažilo v případech, kdy byly použity špatné výrobní postupy k výrobě ocelových krych a spojení P110 používaných v jamkách podrobených těmto vysokým hydraulickým zlomením.
Důležité vlastnosti materiálu
Následující vlastnosti materiálu jsou důležité, když porozumění omezením vysoce pevných ocelí API 5CT: výnosová síla (YS), charpy V-notch (CVN) ovlivňují energii, tvrdost a temperování.
Specifikace API 5CT\/ISO 1196 0 definuje YS nakreslením svislé čáry při prodloužení 0. 5% až 0. 65% v závislosti na stupni materiálu ({{{0}. Ys. Metoda ASTM nakreslí čáru rovnoběžnou s lineární částí křivky napětí napětí počínaje 0,2% elongací a kde protíná křivku napětí na stresovém ose, je definována jako 0,2% posun Ys. Obě metody generují velmi podobné výsledky. Tato hodnota získaná z testování tahem se používá pro stanovení, zda materiál splňuje požadavek API určeného minimálního výnosu (SMYS), což je rozhodující pro úvahy o zatížení a určování bezpečnostních faktorů návrhu.
Impact Energy nebo „houževnatost“ CVN je energie potřebná k zahájení a šíření trhliny v materiálu. Houbota je cennou vlastností, protože umožňuje materiálu zatknout trhlinu spíše než umožnit růstu trhliny až do selhání potrubí. Houbota má silnou korelaci s teplotou a může být velmi vysoká při teplotách spodní díry; Některé vysoce pevné ocelové materiály se však při chladnějších povrchových teplotách stanou křehčí.
Testování tvrdosti měří schopnost materiálu odolávat deformaci ze známé tlakové síly aplikované na odsazení. Čím vyšší je síla oceli, tím menší deformace dojde; Čím vyšší je získaná hodnota tvrdosti. Protože existuje korelace mezi tvrdostí a pevností v tahu, lze test tvrdosti použít jako nedestruktivní test zajištění kvality v malém měřítku k určení přibližné úrovně pevnosti oceli. Dalším důležitým souvisejícím zvážením je, že materiály s vyšší tvrdostí a výnosovou silou jsou zranitelnější vůči praskání podporovaným ekologicky.
Toumilování je tepelný proces, kdy je ocel zahříván na předem stanovenou teplotu po určitou dobu poté, co byl zatvrzen zhášením z relativně vysoké teploty. Jak uhasila, uhlíková ocel je velmi tvrdá a chová se křehkým způsobem; Proces temperování však snižuje tvrdost\/výnosovou sílu a na základě času a teploty použitého během tohoto procesu je na základě času a teploty použitá síla tvrdosti\/výnosu.
Aktuální specifikace P110 API 5CT
Specifikace API 5CT vyžaduje, aby ocel stupně P110 měla rozsah pevnosti mezi 110 ksi a 140 kSi. Vzhledem k vysoké síle tohoto materiálu bude mít ze své podstaty velmi vysokou tvrdost, takže je zranitelná vůči praskání ekologicky podporovaným, zejména když se blíží 140 KSI. Mnoho vysoce pevných ocelových materiálů má požadavek na maximální tvrdost k řešení tohoto problému; Ocel P110 však tento požadavek postrádá.
Kromě toho veškeré tubulární zboží na olejové zemi s vysokou pevností kyselé třídy (OCTG) mají navíc požadavek na minimální teplotu temperamentu, aby se zajistilo snížení tvrdosti a odolnost proti silfidovému napětí (SSC) se zvýšila spolu s houževnatou. P110 je však požadováno, aby byl uhasit a zmírněn, ale postrádá požadavek na minimální teplotu temperování. Některé základní požadavky na specifikaci P110 jsou uvedeny v tabulce1.
Pokroky dnešních standardů v oblasti výroby a zpracování oceli umožňují ocelářskému průmyslu vyrábět čistší a tvrdší oceli; To se však neodráží v aktuálním vydání specifikace API 5CT. Kromě toho materiál potrubí P110 potrubí nemá definovaný požadavek na testování houževnatosti, pokud není výslovně vyvolán koncovým uživatelem. I když je vyžadováno testování houževnatosti, minimální požadavky na dopad CVN v API 5CT (pro potrubí a spojovací zásoby) jsou příliš nízké.
Vzhledem k těmto požadavkům na hodnotu nízké houževnatosti CVN a\/nebo nedostatek požadavků na testování houževnatosti musí koncový uživatel uznat, zda je potřeba vyšší než standardní materiál houževnatosti, který se má použít v jejich návrzích na studny.
Typické poruchy v na pevnině
Zatímco ocelové trubky P110 fungují v mnoha jamkách adekvátně, je náchylnější k selhání v jamkách vyžadujících vysoké cyklické lomové zatížení. Většina zdokumentovaných selhání se vyskytuje na spojení, kde jsou úrovně lomu cyklického stresu nejvyšší v důsledku napětí na make-up překrývající se na vysokých aplikovaných vnitřních tlacích. Navíc i přítomnost velmi nízkých koncentrací H2, které se na NACE a\/nebo štěrbiny, které se nepovažují za kyselé, může generovat dostatek vodíku pro obeznámené oceli s vysokou pevností, jako je P110, a způsobí selhání, když je podrobeno těmto vysokým zatížením FRAC. V jiných případech došlo také k poruchám v důsledku výrobních vad ve svarech švu (ERW) a\/nebo v důsledku plynulých vad potrubí, jako jsou švy, kola, chrasty a\/nebo praskliny.
Zmírnění selhání
Při hodnocení designu na pevnině vyžadující vysokou cyklickou zátěž je třeba vzít v úvahu tři důležité parametry: (1) úroveň stresu, (2) prostředí a (3) náchylnost k praskání materiálu v důsledku prostředí a\/nebo vysokého cyklického zatížení.
Vzhledem k tomu, že nejvyšší napětí se vždy očekává, že budou na spojení, lze úrovně napětí snížit pomocí spojení s nízkým napětím make-upu. V závislosti na ekonomice jamky (jam) může být standardní spojení API s vysokým make-up napětí nahrazeno spojením s nižším napětí na stresu, jako je připojení s nízkým závitům, které má kovové těsnění na konci pin (tj. Kovový proprietární připojení těsnění) a\/nebo jakýmkoli jiným typem spojení, které má nižší napětí při výrobě modifikovaných připojení API).
Vzhledem k tomu, že nevýrobní prostředí během štěpení na některých z těchto pobřežních jamek může být nepředvídatelná, někteří operátoři se stali standardní praxí specifikovat materiál pláště P110 s určitými omezeními maximální přípustné výnosové pevnosti. V závislosti na výrobci může mít omezený materiál P110 různá označení, jako je omezený výnos (RY) nebo mírný kyselý (MS), abychom jmenovali alespoň některé. Typická maximální přípustná výnosová pevnost pro tento materiál RY P110 je 125 ksi. Snížení maximální přípustné výnosové pevnosti snižuje náchylnost k praskání prostředí a zároveň zvyšuje houževnatost materiálu, protože využívané doby temperování a teploty vytváří měkčí a tvrdší materiál.
Dalším důležitým aspektem při zmírňování selhání pouzdra v pobřežních jamkách je robustní proces QA\/QC a nákup potrubí. Přizpůsobené programy QA\/QC pak lze vyvinout v závislosti na potřebách operátora.
Jako definitivní průmyslový benchmark pro systémy pláště ropy a plynu API 5CT řídí neochvějný závazek Vigor k přesnému inženýrství. Náš tým přísně interpretuje a implementuje tento standard a vloží své požadavky do přísných výrobních protokolů a koncových rámců zajištění kvality. Dnes jsou nasazena řešení pro tubingové řešení API 5CT v kompatibilním s API 5CT na předních globálních ropných polích, neustále se setkávají a často přesahují přísnou kontrolu nadnárodních operátorů a certifikačních orgánů třetích stran.
Toto neúnavné odhodlání k dokonalosti utuhovalo pověst Vigor jako důvěryhodného partnera pro energetické podniky světové úrovně a podpořila komplexní, nepřetržitá partnerství spolupráce zakořeněná ve spolehlivosti. Chcete -li zjistit, jak může API 5CT znalosti společnosti API 5CT zvýšit vaši provozní odolnost, kontaktujte nás ještě dnes. Diskutujeme o řešení přizpůsobených na míru navržených tak, aby zvýšila váš výkon vrtání a dlouhodobé návratnosti investic. Chcete-li získat další informace, můžete napsat do naší poštovní schránkyinfo@vigorpetroleum.com & mail@vigorpetroleum.com
