В нефтегазовой отрасли OCTG (нефтяные трубные изделия) соединения обсадных колонн в основном делятся на 3 основных типа, конкретное внедрение каждого типа следующее:
Обычные соединения стандарта API
Это наиболее широко используемое традиционное соединение, определяемое Стандарт API 5B, он включает в себя три основных типа: STC (корпус с короткой круглой резьбой), LTC (корпус с длинной круглой резьбой) и BTC (корпус с контрфорсной резьбой). Для уплотнения используется резьбовая смазка, себестоимость производства низкая, процесс согласования отработан, и он в основном подходит для обычных скважин мелкой и средней-глубины с мягкими условиями работы.
Спецификация стандартных соединений API
| Категория параметра | Параметр Элемент | STC (короткая круглая резьба) | LTC (длинная круглая резьба) | BTC (контрфорсная резьба) |
|---|---|---|---|---|
| Стандартный | Спецификация API | API-спецификация 5B | API-спецификация 5B | API-спецификация 5B |
| Профиль резьбы | Угол резьбы | 60 градусов | 60 градусов | 7 градусов (нагрузочный фланг) / 45 градусов (резервный фланг) |
| Форма резьбы | Тип резьбы | Круглый, купол-сверху | Круглый, купол-сверху | Асимметричный контрфорс |
| Шаг резьбы | Ниток на дюйм | 8 ТПИ | 8 ТПИ | 5 ТПИ |
| Конус | Коэффициент конуса | 1:16 (0,0625 дюйма/дюйма) | 1:16 (0,0625 дюйма/дюйма) | 1:16 (0,0625 дюйма/дюйма) |
| Метод уплотнения | Тип уплотнения | Резьбовая смазка (не-металлическая) | Резьбовая смазка (не-металлическая) | Резьбовая смазка (не-металлическая) |
| Тип подключения | Совместный дизайн | Требуется соединение | Требуется соединение | Требуется соединение |
| Требования к крутящему моменту | Крутящий момент-свинчивания (фут-фунт) | J55: 1,200–1,800 N80: 1,800–2,600 P110: 2,600–3,500 |
J55: 1,300–1,900 N80: 1,900–2,800 P110: 2,800–3,700 |
J55: 1,400–2,000 N80: 2,000–3,000 P110: 3,000–4,000 |
| Сила соединения | Относительно тела трубы | 60–75% | 65–80% | 75–85% |
| Максимальное рабочее давление | Номинальное давление | Меньше или равно 5000 фунтов на квадратный дюйм | Меньше или равно 5000 фунтов на квадратный дюйм | Меньше или равно 6500 фунтов на квадратный дюйм |
| Предел температуры | Рабочий диапазон | от -20 градусов до 120 градусов | от -20 градусов до 120 градусов | от -20 градусов до 120 градусов |
| Длина резьбы | Минимальный полный гребень (Lc) | Зависит от OD (см. ниже) | Зависит от OD (см. ниже) | Зависит от OD (см. ниже) |
| Применимый диапазон наружного диаметра | Внешний диаметр | от 4-1/2" до 20" | от 4-1/2" до 20" | от 4-1/2" до 20" |
| Применимые марки стали | Совместимость материалов | J55, K55, N80, L80, P110, Q125 | J55, K55, N80, L80, P110, Q125 | J55, K55, N80, L80, P110, Q125 |
| Область применения | Рекомендуемое использование | Мелкие колодцы (<3,000 m), low axial load | Скважины средней-глубины (3000–5000 м), умеренная осевая нагрузка | Скважины средней и глубокой глубины (до 6000 м), высокое осевое растяжение/сжатие. |
| Ключевое ограничение | Режим отказа | Склонен к скольжению, утечкам при циклической нагрузке | Более высокая концентрация напряжений на концах резьбы | Более чувствителен к перекосу и допускам резьбы. |
Премиум-соединения API
Это не-высокопроизводительное-резьбовое соединение, отвечающее общим требованиям спецификации качества API 5CT в нем используется конструкция уплотнения металл-к-металлу вместо традиционного метода уплотнения резьбовой смазкой, что обеспечивает более высокую прочность соединения, лучшую воздухонепроницаемость и более высокие противо-усталостные характеристики. В основном он используется в суровых условиях работы, таких как сверх-глубокие скважины и газовые скважины с высоким-давлением и высокой-температурой (HPHT).
Спецификация соединений API Premium
| Категория параметра | Параметр Элемент | Обычные (STC/LTC/BTC) | API Премиум (VAM® TOP / Hydril PH6™ / TMK UP™) |
|---|---|---|---|
| Стандартный | Применимый стандарт | API Спецификация 5B/5CT | API-спецификация 5CT |
| Метод уплотнения | Тип уплотнения | Не-резьбовая смазка неметаллическая | Металл-в-металл (МТМ) |
| Профиль резьбы | Угол резьбы | 60 градусов | 60 градусов |
| Тип резьбы | Круглая/контрфорсная резьба | Оптимизированная геометрия с углом наклона боковой поверхности нагрузки | |
| Шаг резьбы (TPI) | 8 (STC/LTC), 5 (BTC) | 5–8 (зависит от ОД) | |
| Конус | 1:16 | 1:16 | |
| Конструкция подключения | Тип соединения | Требуется соединение | Интегральный (соединение-свободное) |
| Требования к крутящему моменту | Крутящий момент-свинчивания (фут-фунт) (J55 / P110) |
1,200–1,800 / 2,600–3,500 | 2,400–3,500 / 6,000–9,500 |
| Ограничения производительности | Максимальное давление уплотнения | Меньше или равно 5000 фунтов на квадратный дюйм | Меньше или равно 10 000 фунтов на квадратный дюйм |
| Температурный диапазон | от -20 градусов до 120 градусов | от -40 градусов до 175 градусов | |
| Коэффициент прочности (по сравнению с корпусом трубы) | 60–85% | 85–95% | |
| Применимые марки стали | Совместимые сорта | J55, K55, N80, L80, P110, Q125 | То же, что и выше + 13Cr, 22Cr |
| Область применения | Рекомендуемое использование | Уэллс<5,000 m, conventional conditions | Wells >6000 м, HPHT, горизонтальный, кислый сервис |
| Ключевые преимущества | Инженерные преимущества | Низкая стоимость, высокая совместимость | Не требуется смазка для резьбы, превосходная усталостная прочность, устойчивость к высоким-давлениям и температурам. |
| Основные ограничения | Операционные риски | Склонен к протеканию и-выскальзыванию | Требуется высокая точность установки, более высокая стоимость |
Собственные премиум-соединения
Это частное запатентованное соединение премиум-класса, независимо разработанное профессиональными производителями OCTG. К распространенным основным продуктам относятся серии VAM®, серии Hydril, серии TMK и так далее. По сравнению с обычными соединениями премиум-класса API, этот тип соединения имеет более целенаправленную оптимизацию производительности для экстремальных сценариев эксплуатации и может соответствовать более строгим требованиям особых условий работы.
Завод по соединению корпусов GNEE
Оборудование для испытания соединений корпуса GNEE
Сертификат соединения корпуса GNEE
Часто задаваемые вопросы
Q: Предлагаете ли вы сертификацию NACE MR0175 для приложений, работающих с кислыми средами (H₂S)?
Aда. Вся продукция для агрессивных сред H₂S (например, марки стали L80-13Cr, 22Cr) сертифицирована по стандарту NACE MR0175/ISO 15156, и мы можем предоставить полный анализ состава материала и данные коррозионных испытаний.
Q: Поддерживаете ли вы нестандартные марки стали? Например, супер 13Cr, 22Cr или дуплексная нержавеющая сталь?
Aда. Мы можем производить специальные марки высоколегированной стали-, в том числе L80-13Cr, 22Cr, 25Cr и 28Cr, отвечающие требованиям эксплуатации глубоких водяных скважин, месторождений высокосернистого газа и чрезвычайно агрессивных сред.
Q: В чем разница между обычными API-соединениями и премиум-соединениями? Когда мне следует использовать какой?
A:Обычные соединения API (STC/LTC/BTC) основаны на уплотнении резьбовой смазкой, имеют низкую стоимость и надежную взаимозаменяемость, подходят для обычных скважин мелкой и средней-глубины с мягкими условиями работы. В соединениях премиум-класса используется уплотнение металл-к-металлу, обладающее более высокой прочностью и повышенной усталостной стойкостью и подходящее для сверх-глубоких скважин, газовых скважин HPHT и других суровых условий эксплуатации.
