La perforazione è la prima fase di un pozzo, seguita dal rivestimento, in cui il pozzo è rivestito con un tubo esterno, e infine, dal tubing, che comporta il trasporto di petrolio e gas in superficie. La perforazione utilizzatubi di perforazioneper far girare la punta del trapano, consentendole di tagliare il terreno e la roccia per raggiungere i depositi minerali. Il rivestimento utilizza un tubo di acciaio cementato in posizione che impedisce al pozzo di crollare. Nella fase di produzione del pozzo, un tubo viene posizionato all'interno del rivestimento per spostare i fluidi in superficie.
Oil Country Tubular Goods (OCTG) è il termine generale dato ai tubi con giunti alle estremità, classificati come rivestimenti o tubazioni.Un tubo di perforazioneè costituito da tubi di acciaio cavi per far ruotare la punta del trapano mentre il fluido di perforazione viene iniettato per agevolare il processo di perforazione. Ogni estremità di un tubo di perforazione è dotata di giunti filettati per utensili utilizzati per fornire elevata resistenza alla coppia e durata quando soggetti a rotazioni. Poiché le piattaforme di perforazione sono disponibili in diverse dimensioni, esistono anche diversi tubi di perforazione standardizzati adatti a varie specifiche di piattaforma di perforazione.
Parti di unTubo di perforazione
Corpo del tubo
Giunti per utensili: può trattarsi di una connessione terminale a scatola (femmina) o a perno (maschio)
Standard OCTG
API (American Petroleum Institute) e ISO (International Organization for Standardization) sono gli enti governativi che stabiliscono gli standard di settore per le procedure di collaudo delle operazioni nel settore petrolifero e del gas.
Specifiche tecniche:
Specifica API 5B: filettatura, calibrazione e ispezione di filettature di tubi di rivestimento, tubazioni e condotte
Specifica API 7-2: Filettatura e calibrazione di connessioni a spalla rotante
Specifica API 5CT: Rivestimento e tubazione
Specifica API 5DP: Specifica per tubi di perforazione
ISO 11960: Industrie del petrolio e del gas naturale - Tubi di acciaio da utilizzare come rivestimento o tubazione per pozzi
Corpo del tubo
Gradi di rivestimento e tubi
I corpi dei tubi sono classificati secondo i seguenti gradi come indicato in API 5CT e ISO 11960:
Gradi di rivestimento e tubi
1 – Bassa resistenza
2 – Tubi adatti ad ambienti con elevata presenza di H2S (idrogeno solforato)
3 – Elevata resistenza ma scarsa resistenza alla corrosione
4 – Maggiore resistenza ma scarsa resistenza alla corrosione
Definizione del grado di acciaio
Le aste di perforazione sono realizzate con diverse composizioni chimiche e proprietà e dimensioni variabili. Un modo per classificare le aste di perforazione è attraverso il grado dell'acciaio. Il grado dell'acciaio è calcolato in base alla resistenza alla trazione e alla resistenza allo snervamento richieste. La resistenza allo snervamento corrisponde alla pressione minima che l'asta di perforazione può sopportare prima che inizi la deformazione. La resistenza alla trazione si riferisce alla sollecitazione massima che l'asta di perforazione può sopportare quando viene applicata una tensione prima di rompersi.
Tipi di gradi di acciaio per tubi di perforazione:
E – limite di snervamento più basso per unità di area a 75,000 psi
X – 95,000 psi
G – 105,000 psi
S – massima resistenza allo snervamento a 150,000 psi utilizzata per pozzi più profondi
La convenzione di denominazione prevede la lettera che indica il grado dell'acciaio più il limite minimo di snervamento.
I gradi X-95, G-105 e S-135 sono considerati gradi ad alta resistenza. Presentano una maggiore resistenza allo snervamento, richiesta per la perforazione di pozzi più profondi.
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Grado di tubo di perforazione API |
Limite di snervamento minimo (psi) |
|
E |
75,000 |
|
X |
95,000 |
|
G |
105,000 |
|
S |
135,000 |
Poiché i requisiti per la perforazione sono diventati più avanzati nel corso degli anni, i produttori hanno creato gradi di acciaio proprietari per supportare nuovi requisiti di progettazione e condizioni di perforazione più difficili. Esempi di tubi di perforazione con gradi di acciaio proprietari sono quelli utilizzati per servizi critici, servizi acidi, servizi termici o a bassa temperatura.
Identificazione del grado di acciaio
Le marcature per l'identificazione del grado del tubo di perforazione possono essere trovate sul giunto dell'utensile o sul perno di base seguendo il formato seguente:
Simbolo del produttore / Mese di saldatura / Anno di saldatura / Produttore del tubo / Grado del tubo di perforazione
Esempio: AA 12 95 NE
Dimensioni
Lunghezza
Le lunghezze delle aste di perforazione sono classificate secondo i seguenti intervalli:
R1 – da 18 a 22 piedi
R2 – 27-31 piedi
R3 – da 38 a 45 piedi
La lunghezza viene calcolata in base al requisito. I tubi R3, sebbene più lunghi, hanno lo svantaggio di una maggiore usura poiché il carico su ciascun tubo sarà maggiore rispetto ai tubi più corti.
Diametro esterno
L'intervallo normale per il diametro esterno (OD) del tubo di perforazione è compreso tra 2 3/8" e 6 5/8".
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Diametro esterno (pollici) |
Peso (ppf) |
ID (Pollice) |
DP Cpty (bbl/ft) |
Dislocamento (bbl/ft) |
Chiuso (bbl/ft) |
|
2 3/8 |
4.85 |
1.995 |
0.00387 |
0.0016 |
0.0055 |
|
6.65 |
1.815 |
0.00320 |
0.0023 |
0.0055 |
|
|
6.45 |
2.469 |
0.00592 |
0.0021 |
0.0080 |
|
|
6.85 |
2.441 |
0.00579 |
0.0022 |
0.0080 |
|
|
2 7/8 |
8.35 |
2.323 |
0.00524 |
0.0028 |
0.0080 |
|
10.40 |
2.151 |
0.00449 |
0.0035 |
0.0080 |
|
|
8.50 |
3.063 |
0.00911 |
0.0028 |
0.0119 |
|
|
9.50 |
2.992 |
0.00870 |
0.0032 |
0.0119 |
|
|
3 1/2 |
11.20 |
2.900 |
0.00817 |
0.0037 |
0.0119 |
|
13.30 |
2.764 |
0.00742 |
0.0045 |
0.0119 |
Tipo di saldatura
I tubi di perforazione sono disponibili in diversi tipi di saldatura. La scelta del tipo di saldatura giusto dipende dalla qualità del billet del tubo e dai requisiti strutturali che vengono presi in considerazione quando si progetta un impianto.
Senza soluzione di continuità
Un tubo di perforazione senza saldatura è realizzato quando l'acciaio viene spinto o tirato per forgiare un tubo su un mandrino, senza che nel prodotto venga prodotta alcuna cucitura visibile. Tecnicamente, è senza saldatura perché non c'è alcun processo di saldatura durante la creazione di questo tubo. I tubi senza saldatura sono preferiti principalmente per la struttura uniforme e l'elevata tolleranza alla pressione.
ERW
Un tubo di perforazione ERW (saldato a resistenza elettronica) è il risultato di acciaio formato a freddo trasformato in un tubo. I bordi del tubo vengono riscaldati e uniti da una saldatrice ad alta frequenza. Grazie al processo di fabbricazione, la superficie dei tubi ERW è più facile da manutenere e pulire.
SEGA
La saldatura ad arco sommerso viene eseguita saldando piastre di acciaio piegate. I tubi di perforazione SAW sono utilizzati principalmente per recipienti a pressione per la loro uniformità, compattezza e duttilità.
Designazione del prodotto del tubo di perforazione
Nel settore petrolifero e del gas, per avere un'idea comune della massa e delle dimensioni di un tubo di perforazione si segue una designazione standard.
Designazione del campione: 9 5/8" 40# N80 BTC R3
Dove:
9 5/8" ha specificato il diametro esterno in pollici
40 è il peso in libbre/piede
N80 – grado di acciaio
Tipo di connessione BTC R3-
Quando si acquista un tubo di perforazione nuovo o usato, la designazione del prodotto sopra riportata consente all'acquirente di determinare se il tubo soddisfa i requisiti di progettazione.
Schede tecniche
Le schede tecniche delle aste di perforazione contengono i seguenti dati:
Dimensioni e peso totali
Grado
Allineare
Giunto utensile
Capacità del corpo del tubo, resistenza alla trazione, spessore della parete
Peso, lunghezza dell'assemblaggio tubolare (inclusi i perni)
Tipo di connessione
Classificazione dei tubi usati
Per verificare se un tubo di perforazione è idoneo per un ulteriore utilizzo futuro, l'API ha definito le seguenti classi.
Classe 1: tubi di perforazione nuovi e mai utilizzati
Premium–Tubo riutilizzato con spessore della parete rimanente non inferiore all'80% del valore di specifica
Classe 2 – Spessore della parete rimanente non inferiore all’80% del valore di specifica
Classe 3 – Spessore della parete rimanente inferiore al 70% del valore di specifica
Prima che un tubo di perforazione possa essere riutilizzato, un ispettore deve verificare le condizioni attuali del tubo/ Ciò include la misurazione dello spessore della parete e il ricalcolo della nuova capacità di tensione massima. Dopo l'ispezione, un tubo usato può essere considerato qualificato o meno a seconda dello scopo.
Codici HS per tubi di perforazione
Quando si lavora con la dogana per l'importazione o l'esportazione di tubi di perforazione, sarà utile conoscere i codici HS (Harmonized System) utilizzati per i tubi di perforazione. Il codice HS è un codice identificativo di 6- cifre utilizzato a livello globale per classificare i prodotti.
Le prime due cifre classificano il capitolo, le successive due il titolo e le ultime due il sottotitolo.
Le aste di perforazione rientrano nel capitolo 73: Lavori di ghisa, ferro o acciaio, voce 04 per tubi, condotti e profilati cavi, senza saldatura, di ferro (diverso dalla ghisa) o di acciaio.
Le seguenti sottovoci sono esempi di tubi di linea:
10–Ferro
11–Acciaio inossidabile
21–Tubo di perforazione
22–Rivestimenti, tubi e aste di perforazione, del tipo utilizzato per la perforazione di petrolio o gas
Un esempio completo del codice HS sarebbe 73041120, che corrisponde a pezzi grezzi in acciaio inossidabile per tubi e condotte.
In qualità di produttore professionale di utensili per la perforazione e il completamento di pozzi,tubi di perforazioneprodotti da Vigor sono progettati, prodotti e ispezionati secondo gli standard API 5DP. Il reparto di controllo qualità di Vigor esegue anche un'ispezione al 100% dei tubi di perforazione prima che vengano consegnati ai clienti per garantire che i nostri prodotti vengano consegnati ai nostri clienti con la massima qualità. Se sei interessato ai tubi di perforazione di Vigor o ad altri strumenti di perforazione e completamento di pozzi per l'industria petrolifera e del gas, non esitare a contattarci per ottenere i prodotti più professionali e il servizio di migliore qualità.
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