Tubo di involucro senza saldatura per giacimento petrolifero

Il tubo di rivestimento senza saldatura del giacimento petrolifero viene installato nel pozzo perforato e quindi cementato in posizione. A differenza dei tubi, che normalmente sono posizionati all'interno dell'involucro per trasportare i fluidi prodotti, l'involucro rimane parte della struttura del pozzo e deve resistere ai carichi derivanti dalla pressione di formazione, dalla cementazione, dalla perforazione e dalle operazioni di produzione.

Per gli ordini relativi ai giacimenti petroliferi, è necessario specificare insieme qualità, diametro esterno, spessore delle pareti, connessione, lunghezza e requisiti di ispezione. Le prestazioni della cassa non possono essere valutate solo in base alla qualità dell'acciaio.

Standard e specifiche

API 5CT è la principale specifica internazionale per tubi e involucri utilizzati nei pozzi di petrolio e gas. L'ultima edizione API 5CT è l'undicesima edizione, con un addendum pubblicato nel 2025.

Per i progetti cinesi, GB/T 19830-2023 è l'attuale standard nazionale per i tubi di acciaio utilizzati come involucri o tubazioni per pozzi di petrolio e gas. È entrato in vigore il 1° marzo 2024 e ha sostituito GB/T 19830-2017.

La dimensione effettiva dell'involucro e la valutazione delle prestazioni dovrebbero essere selezionate dal programma del pozzo, dal design dell'involucro e dallo standard applicabile piuttosto che dalla sola profondità del pozzo.

Selezione del grado di acciaio

J55 e K55 sono comunemente utilizzati per applicazioni di rivestimento convenzionali in cui le condizioni del pozzo non richiedono gradi di resistenza più elevata. K55 fornisce un livello di carico di snervamento specificato più elevato rispetto a J55 e può essere selezionato quando il progetto lo richiede.

N80 viene utilizzato laddove è richiesta una maggiore resistenza per i pozzetti convenzionali per il servizio dolci. N80 non deve essere considerato automaticamente adatto a condizioni di servizio acido.

L80 è ampiamente utilizzato laddove sono specificati requisiti di durezza controllata e servizio acido. L'esatto grado L80 e i requisiti di qualificazione devono essere confermati dalle specifiche di acquisto.

P110 fornisce una resistenza maggiore per progetti di involucri impegnativi, compresi pozzi più profondi o con carico maggiore dove il progetto richiede un grado di resistenza più elevato.

Q125 viene utilizzato per applicazioni su involucri ad alta resistenza. Non è semplicemente un sostituto del P110 in ogni pozzetto; è ancora necessario verificare il collasso, lo scoppio, il carico assiale, la temperatura e le prestazioni della connessione.

La selezione del tubo di rivestimento senza saldatura per giacimenti petroliferi inizia con la progettazione del pozzo

Una pratica sequenza di selezione del budello è:

Profondità e carico del pozzo → pressione di formazione → condizioni di corrosione → dimensioni dell'involucro → spessore della parete → qualità dell'acciaio → tipo di connessione → lunghezza e requisiti di ispezione.

Un pozzo più profondo non richiede automaticamente la qualità di acciaio più elevata. La corda dell'involucro deve essere controllata per verificarne il collasso, lo scoppio e i carichi assiali nelle condizioni effettive di perforazione, cementazione e produzione.

Selezione della corrosione e del servizio acido

Per i pozzi contenenti H₂S, la selezione del materiale richiede particolare attenzione alla resistenza allo stress cracking da solfuro e al controllo della durezza. Un grado standard ad alta resistenza non dovrebbe essere aggiornato o sostituito senza verificarne l'idoneità all'ambiente di servizio acido specificato.

Per CO₂, cloruro e altre condizioni corrosive, la selezione potrebbe richiedere leghe resistenti alla corrosione o altre misure oltre ai gradi di rivestimento convenzionali. La temperatura, la pressione, la composizione del fluido e la chimica dell'acqua effettive dovrebbero essere incluse nelle specifiche tecniche.

Connessioni filettate

La connessione fa parte del sistema di tubi con rivestimento senza saldatura del giacimento petrolifero e non è semplicemente un'opzione di finitura finale.

L'STC è comunemente associato ad applicazioni con filettatura corta e accoppiamento in cui le condizioni e il design del pozzo consentono una connessione convenzionale.

LTC fornisce un impegno filettato più lungo e viene utilizzato in una gamma più ampia di applicazioni con involucri convenzionali.

BTC utilizza un profilo filettato a contrafforte ed è ampiamente utilizzato laddove è richiesta una maggiore capacità di carico della connessione.

Per pozzi orizzontali, pozzi di gas ad alta pressione, pozzi di grande cilindrata e altre applicazioni impegnative, è possibile specificare connessioni premium per migliorare la tenuta e le prestazioni meccaniche. VAM, FOX e altre connessioni proprietarie devono essere fornite solo in base al progetto di connessione o ai requisiti di licenza specificati dal cliente.

Selezione della lunghezza

L'involucro viene comunemente fornito nelle lunghezze della gamma API:

I requisiti esatti di intervallo e lunghezza devono seguire le tabelle API 5CT applicabili e le specifiche di acquisto. I giunti lunghi possono ridurre il numero di connessioni in una stringa di involucro, ma è necessario considerare anche i requisiti di trasporto e movimentazione.

Applicazioni tipiche dei giacimenti petroliferi

Involucro superficiale e intermedio

Utilizzato per sostenere il pozzo superiore, isolare le formazioni e fornire una fondazione per le successive sezioni di perforazione.

Involucro di produzione

Installato durante l'intervallo di produzione e utilizzato come parte della struttura finale del pozzo.

Pozzi profondi e ad alta pressione

È possibile selezionare qualità con resistenza più elevata e spessori di parete adeguati laddove il collasso, lo scoppio e i carichi assiali sono più impegnativi.

Pozzi orizzontali e di scisto

La scelta della carcassa deve considerare la flessione, la coppia, la resistenza, le prestazioni di connessione e i carichi di fratturazione idraulica oltre al design convenzionale della carcassa.

Produzione e ispezione

L'involucro senza saldatura viene prodotto da billette di acciaio attraverso processi di laminazione a caldo o perforazione, seguiti da finitura, controllo dimensionale e lavorazione della filettatura secondo lo standard specificato.

L'ispezione può includere composizione chimica, proprietà di trazione, durezza ove applicabile, controlli dimensionali, ispezione della deriva, prove idrostatiche ed esami non distruttivi come richiesto dalle specifiche applicabili e dall'ordine di acquisto.

Anche le dimensioni della filettatura e i calibri sono importanti perché le prestazioni della connessione dipendono dall'accuratezza della lavorazione, della calibrazione e dell'adattamento del giunto.

Fornitura e lavorazione

Possiamo fornire l'involucro in base alla qualità dell'acciaio, al diametro esterno, allo spessore della parete, al tipo di filettatura e alla lunghezza richiesti. I prodotti filettati e accoppiati possono essere preparati secondo la connessione specificata.

Per gli ordini di esportazione, l'involucro può essere raggruppato e imballato per il trasporto in container o alla rinfusa, con protettori del filo e protezione delle estremità utilizzati dove richiesto.

Gli ordini di progetto possono includere anche documenti di ispezione e accordi di ispezione di terze parti come SGS, BV o TÜV in base alle esigenze del cliente.

Domande frequenti

Q1: Tutti gli involucri del giacimento petrolifero sono senza giunture?

No. API 5CT comprende prodotti con involucro sia senza saldatura che elettricamente saldati. Quando il progetto richiede specificamente un involucro senza giunture, la specifica di acquisto dovrebbe indicare chiaramente il tipo di produzione.

Q2: Quale standard dovrei utilizzare per il tubo dell'involucro senza saldatura del giacimento petrolifero?

L'API 5CT è ampiamente utilizzata per progetti internazionali di petrolio e gas. Per i progetti basati sugli standard nazionali cinesi, GB/T 19830-2023 è lo standard attuale che copre i tubi in acciaio per rivestimenti o tubazioni.

Q3: Come scelgo J55, N80, L80, P110 o Q125?

La scelta dipende dai carichi di progetto dell'involucro e dall'ambiente di servizio. J55 e K55 sono comuni per le applicazioni convenzionali; N80 e P110 forniscono una resistenza maggiore; L80 è comunemente specificato laddove si applicano i requisiti del servizio acido; Q125 viene utilizzato per applicazioni ad alta resistenza. La selezione finale dovrebbe basarsi sulla progettazione del pozzo e sulle specifiche applicabili.

Q4: È possibile utilizzare N80 o P110 nei pozzi acidi?

Non selezionare l'involucro per il servizio H₂S basandosi solo sulla resistenza. L'idoneità al servizio acido dipende dal grado, dalla durezza, dalle condizioni del materiale e dai requisiti ambientali. L'involucro deve essere specificato in base ai requisiti applicabili del servizio acido.

Q5: Qual è la differenza tra involucro, tubi e aste di perforazione?

L'involucro è installato e cementato per supportare e isolare il pozzo. All'interno dell'involucro è posizionata una tubazione per il trasporto dei fluidi prodotti. L'asta di perforazione viene utilizzata durante la perforazione e viene rimossa dopo l'operazione di perforazione.

Q6: potete fornire l'involucro con filettature e giunti?

SÌ. L'involucro può essere fornito con tipi di filettatura API specificati o connessioni premium specificate dal progetto, insieme a giunti, protezioni della filettatura e la documentazione di ispezione richiesta.