Amerikan Petrol Enstitüsü (API) 5CT Yüksek mukavemetli çelikler, yüksek siklik hidrolik kırılma yüklerine maruz kalan kuyularda gövde dizeleri için yaygın olarak kullanılır. P110 kasa dizeleri gibi API çelik dereceleri, kuyu inşaatı için tatmin edici bir şekilde kullanılırken, standart API P110 bağlantıları, hidrolik kırılma gerektiren şeyl kuyularında boru gövdesi arızalarından daha yüksek arıza oranları görmüştür. P110 Boru gövdesi ve bağlantı arızaları, bu yüksek hidrolik kırılma yüklerine tabi olan kuyularda kullanılan P110 çelik gövdeleri ve bağlantılar üretmek için kötü üretim uygulamalarının kullanıldığı durumlarda da yaşanmıştır.
Önemli malzeme özellikleri
API 5CT yüksek mukavemetli çeliklerin sınırlamalarını anlarken aşağıdaki malzeme özellikleri önemlidir: akma mukavemeti (YS), Charpy V-Notch (CVN) Etki enerjisi, sertlik ve temperleme.
API Spesifikasyonu 5CT\/ISO 1196 0 {0. {0 'ın% 5 ila {0 uzamasında YS'yi tanımlar ({{{{0}}}. YS. ASTM yöntemi,% 0.2 uzamadan başlayarak ve stres ekseni üzerindeki gerilim-gerinim eğrisinin kesiştiği gerilim gerinim eğrisinin doğrusal kısmına paralel bir çizgi çizer.% 0.2 ofset YS olarak tanımlanır. Her iki yöntem de çok benzer sonuçlar üretir. Çekme testinden elde edilen bu değer, bir malzemenin API belirtilen minimum verim mukavemeti (SMYS) gereksinimini karşılayıp karşılamadığını belirlemek için kullanılır, bu da yük vaka düşünceleri ve tasarım güvenlik faktörlerini belirlemek için kritiktir.
CVN darbe enerjisi veya "tokluk", malzemede bir çatlak başlatmak ve yaymak için gereken enerjidir. Tokluk, bir malzemenin boru arızası olana kadar çatlamanın büyümesine izin vermek yerine bir çatlağı tutuklamasını sağladığı için değerli bir özelliktir. Sertlik sıcaklık ile güçlü bir korelasyona sahiptir ve alt delik sıcaklıklarında çok yüksek olabilir; Bununla birlikte, bazı yüksek mukavemetli çelik malzemeler soğutucu, yüzey sıcaklıklarında daha kırılgan hale gelecektir.
Sertlik testi, bir malzemenin bir girintiye uygulanan bilinen bir basınç kuvvetinden deformasyona direnme yeteneğini ölçer. Çeliğin mukavemeti ne kadar yüksek olursa, o kadar az deformasyon meydana gelir; Bu nedenle, elde edilen sertlik değeri o kadar yüksek olur. Sertlik ve gerilme mukavemeti arasında bir korelasyon olduğundan, sertlik testi, çeliğin yaklaşık mukavemeti seviyesini belirlemek için tahribatsız küçük ölçekli kalite güvence testi olarak kullanılabilir. Bir diğer önemli husus, daha yüksek sertlik ve akma mukavemeti olan malzemelerin çevre destekli çatlamaya karşı daha savunmasız olmasıdır.
Temperleme, çeliğin nispeten yüksek bir sıcaklıktan söndürülmesinden sonra belirli bir süre boyunca önceden belirlenmiş bir sıcaklığa ısıtıldığı termal bir işlemdir. Söndürüldüğünde, karbon çeliği çok zordur ve kırılgan bir şekilde davranır; Bununla birlikte, tavlama işlemi sertlik\/akma gücünü azaltır ve bu işlem sırasında kullanılan zamana ve sıcaklığa dayanarak çeliğin tokluğunu daha kabul edilebilir bir seviyeye geri döndürür.
Mevcut P110 API 5CT özellikleri
API spesifikasyonu 5CT, P110 sınıf çeliğinin 110 KSI ile 140 KSI arasında bir verim mukavemeti aralığına sahip olmasını gerektirir. Bu malzemenin yüksek mukavemeti nedeniyle, doğal olarak çok yüksek bir sertliğe sahip olacak ve özellikle 140 ksi'ye yaklaştıkça çevresel olarak destekli çatlamaya karşı savunmasız hale gelecektir. Birçok yüksek mukavemetli çelik malzemenin bu sorunu ele almak için maksimum sertlik gereksinimi vardır; Ancak, P110 çelik bu gereksinimden yoksundur.
Ayrıca, tüm yüksek mukavemetli ekşi dereceli petrol ülkesi borulu mallar (OCTG) çelikler, sertliğin azalmasını sağlamak için minimum temperleme sıcaklığı gereksinimine sahiptir ve sertlik ile birlikte sülfür stres çatlaması (SSC) direnci artmıştır. Bununla birlikte, P110'un söndürülmesi ve temperlenmesi gerekir, ancak minimum tavlama sıcaklığı gereksiniminden yoksundur. Bazı temel P110 spesifikasyon gereksinimleri Tablo1'de gösterilmiştir.
Günümüzün çelik yapma ve işleme teknolojilerindeki standartlarının gelişmeleri, çelik endüstrisinin daha temiz ve daha sert çelikler üretmesini sağlar; Ancak bu, API 5CT spesifikasyonunun mevcut baskısına yansıtılmaz. Ek olarak, P110 boru gövdesi malzemesinin son kullanıcı tarafından özel olarak çağrılmadığı sürece tanımlanmış bir tokluk testi gereksinimi yoktur. Tırtlık testi gerektiğinde bile, API 5CT'deki (boru gövdesi ve kuplaj stoğu için) minimum CVN darbe değeri gereksinimleri çok düşüktür.
Bu düşük CVN tokluk değeri gereksinimleri ve\/veya tokluk testi gereksinimlerinin eksikliği nedeniyle, son kullanıcı kuyu tasarımlarında kullanılacak standarttan daha yüksek tokluk malzemesine ihtiyaç olup olmadığını kabul etmelidir.
Karada kuyularda tipik arızalar
P110 çelik tübüler birçok kuyuda yeterince performans gösterirken, yüksek döngüsel kırılma yükleri gerektiren kuyularda başarısızlığa daha duyarlıdır. Belgelenen arızaların çoğu, kırılan döngüsel stres seviyelerinin, yüksek uygulanan iç basınçlara dayanan makyaj stresleri nedeniyle en yüksek olduğu bağlantılarda meydana gelir. Ek olarak, NACE ve\/veya frack sıvıları tarafından ekşi kabul edilmeyen çok düşük H2S konsantrasyonlarının varlığı bile, P110 gibi yüksek mukavemetli çelikleri kucaklamak için yeterli hidrojen üretebilir ve bu yüksek frak yüklerine maruz kaldığında başarısız olmasına neden olabilir. Diğer durumlarda, elektrik direnci kaynağındaki (ERW) dikiş kaynaklarındaki üretim kusurları ve\/veya dikişler, turlar, kabuklar ve\/veya çatlaklar gibi kesintisiz boru kusurları nedeniyle arızalar da meydana gelmiştir.
Başarısızlık azaltma
Yüksek döngüsel fracking yükleri gerektiren kıyı kuyu tasarımını değerlendirirken, üç önemli parametre dikkate alınmalıdır: (1) stres seviyesi, (2) çevre ve (3) çevre ve\/veya yüksek döngüsel yükler nedeniyle çatlamaya karşı malzeme duyarlılığı.
En yüksek streslerin her zaman bağlantılarda olması beklendiğinden, düşük makyaj gerilmeleri ile bir bağlantı kullanılarak stres seviyeleri azaltılabilir. Kuyu (lar) ın ekonomisine bağlı olarak, yüksek makyaj gerilmeleri ile standart bir API bağlantısı, pimin ucuna yakın bir metal contaya sahip düşük iplik etkileşimi bağlantısı gibi düşük makyaj stresleri ile bir bağlantı ile ikame edilebilir (yani metalden metal conta tescilli bağlantı).
Bu açık deniz kuyularının bazılarında fracking sırasında üretici olmayan ortamlar öngörülemez olabildiğinden, bazı operatörler tarafından izin verilen maksimum verim mukavemeti üzerinde bazı kısıtlamalarla P110 kasa malzemesini belirlemek standart bir uygulama haline gelmiştir. Üreticiye bağlı olarak, kısıtlı P110 malzemesinin kısıtlı verim (RY) veya hafif ekşi (MS) gibi farklı tanımları olabilir, sadece birkaçı. Bu RY P110 malzemesi için tipik izin verilen verim mukavemeti 125 ksi'dir. İzin verilen maksimum verim mukavemetinin azaltılması, çevresel çatlamaya duyarlılığı azaltır ve aynı zamanda malzemenin tokluğunu arttırır, çünkü temperleme süreleri ve sıcaklıklar daha yumuşak, daha sert bir malzeme üretir.
Karada kuyularda kasa arızalarının azaltılmasında bir diğer önemli husus, sağlam bir KG\/QC programı ve boru satın alma işlemine sahip olmaktır. Daha sonra operatörün ihtiyaçlarına bağlı olarak özelleştirilmiş KG\/QC programları geliştirilebilir.
Petrol ve gaz muhafazası sistemleri için kesin endüstri ölçütü olarak API 5CT, Vigor'un hassas mühendislik konusundaki değişmez bağlılığını yönetiyor. Ekibimiz, gereksinimlerini katı üretim protokollerine ve uçtan uca kalite güvence çerçevelerine yerleştirerek bu standardı titizlikle yorumlar ve uygular. Bugün, Vigor'un API 5CT uyumlu boru çözümleri, önde gelen küresel petrol sahalarına yerleştirilir, sürekli olarak toplanır ve genellikle çokuluslu operatörlerin ve üçüncü taraf sertifika organlarının titiz incelemesini aşar.
Mükemmelliğe olan bu acımasız özveri, Vigor'un birinci sınıf enerji işletmeleri için güvenilir bir ortak olarak itibarını sağlamlaştırdı ve güvenilirliğe dayanan kapsamlı, gündüz işbirlikçi ortaklıkları teşvik etti. Vigor'un API 5CT uzmanlığının operasyonel esnekliğinizi nasıl artırabileceğini keşfetmek için bugün bizimle iletişime geçin. Sondaj performansınızı ve uzun vadeli yatırım getirinizi yükseltmek için tasarlanmış özel çözümleri tartışalım. Daha fazla bilgi için posta kutumuza yazabilirsiniz.info@vigorpetroleum.com & mail@vigorpetroleum.com
