Ölfeld-nahtloses Mantelrohr

Nahtlose Ölfeldmantelrohre werden in das Bohrloch eingebaut und anschließend einzementiert. Im Gegensatz zu Rohren, die normalerweise in der Verrohrung platziert werden, um geförderte Flüssigkeiten zu transportieren, bleibt die Verrohrung Teil der Bohrlochstruktur und muss Belastungen durch Formationsdruck, Zementierung, Bohr- und Produktionsvorgänge standhalten.

Bei Ölfeldaufträgen sollten Qualität, Außendurchmesser, Wandstärke, Anschluss, Länge und Inspektionsanforderungen gemeinsam angegeben werden. Die Gehäuseleistung kann nicht allein anhand der Stahlsorte beurteilt werden.

Standards und Spezifikationen

API 5CT ist die wichtigste internationale Spezifikation für Gehäuse und Rohre, die in Öl- und Gasbohrlöchern verwendet werden. Die neueste API 5CT-Ausgabe ist die 11. Ausgabe, mit einem Nachtrag, der im Jahr 2025 veröffentlicht wurde.

Für chinesische Projekte ist GB/T 19830-2023 der aktuelle nationale Standard für Stahlrohre, die als Gehäuse oder Rohre für Öl- und Gasquellen verwendet werden. Es trat am 1. März 2024 in Kraft und ersetzte GB/T 19830-2017.

Die tatsächliche Gehäusegröße und Leistungsbewertung sollte anhand des Bohrprogramms, des Gehäusedesigns und der geltenden Norm ausgewählt werden und nicht nur anhand der Bohrlochtiefe.

Auswahl der Stahlsorte

J55 und K55 werden häufig für herkömmliche Gehäuseanwendungen verwendet, bei denen die Bohrlochbedingungen keine höherfesten Qualitäten erfordern. K55 bietet eine höhere spezifizierte Streckgrenze als J55 und kann ausgewählt werden, wenn die Konstruktion dies erfordert.

N80 wird dort eingesetzt, wo für herkömmliche Süßspeisenbrunnen eine höhere Festigkeit erforderlich ist. N80 sollte nicht automatisch als für saure Betriebsbedingungen geeignet angesehen werden.

L80 wird häufig dort eingesetzt, wo kontrollierte Härte- und Säurebeständigkeitsanforderungen erforderlich sind. Die genauen L80-Klassen- und Qualifikationsanforderungen sollten in der Kaufspezifikation bestätigt werden.

P110 bietet eine höhere Festigkeit für anspruchsvolle Gehäusekonstruktionen, einschließlich tieferer oder höher belasteter Bohrlöcher, bei denen die Konstruktion eine Sorte mit höherer Festigkeit erfordert.

Q125 wird für hochfeste Gehäuseanwendungen verwendet. Es ist nicht einfach ein Ersatz für P110 in jedem Bohrloch; Kollaps, Bersten, Axiallast, Temperatur und Verbindungsleistung müssen noch überprüft werden.

Die Auswahl nahtloser Mantelrohre für Ölfelder beginnt mit dem Bohrlochdesign

Eine praktische Reihenfolge bei der Gehäuseauswahl ist:

Bohrlochtiefe und -belastung → Formationsdruck → Korrosionsbedingungen → Gehäusegröße → Wandstärke → Stahlsorte → Verbindungstyp → Länge und Inspektionsanforderungen.

Für einen tieferen Brunnen ist nicht automatisch die höchste Stahlgüte erforderlich. Der Futterrohrstrang muss unter den tatsächlichen Bohr-, Zementierungs- und Produktionsbedingungen auf Kollaps, Berstung und axiale Belastungen überprüft werden.

Auswahl von Korrosion und saurem Service

Bei Bohrlöchern, die H₂S enthalten, muss bei der Materialauswahl besonderes Augenmerk auf die Spannungsrissbeständigkeit von Sulfiden und die Härtekontrolle gelegt werden. Eine standardmäßige hochfeste Sorte sollte nicht aufgerüstet oder ersetzt werden, ohne ihre Eignung für die angegebene Umgebung mit sauren Umgebungsbedingungen zu prüfen.

Für CO₂, Chlorid und andere korrosive Bedingungen kann die Auswahl neben herkömmlichen Gehäusequalitäten auch korrosionsbeständige Legierungen oder andere Maßnahmen erfordern. Die tatsächliche Temperatur, der tatsächliche Druck, die Flüssigkeitszusammensetzung und die Wasserchemie sollten in die technische Spezifikation aufgenommen werden.

Gewindeverbindungen

Die Verbindung ist Teil des nahtlosen Mantelrohrsystems von Oilfield und nicht nur eine Endbearbeitungsoption.

STC wird üblicherweise mit Kurzgewinde- und Kupplungsanwendungen in Verbindung gebracht, bei denen die Bohrlochbedingungen und das Design eine herkömmliche Verbindung zulassen.

LTC bietet einen längeren Gewindeeingriff und wird in einem breiteren Spektrum herkömmlicher Gehäuseanwendungen eingesetzt.

BTC verwendet ein Sägezahngewindeprofil und wird häufig dort eingesetzt, wo eine höhere Verbindungslastkapazität erforderlich ist.

Für horizontale Bohrlöcher, Hochdruckgasbohrlöcher, Bohrlöcher mit großer Verdrängung und andere anspruchsvolle Anwendungen können Premium-Verbindungen für eine verbesserte Abdichtung und mechanische Leistung spezifiziert werden. VAM-, FOX- und andere proprietäre Verbindungen sollten nur gemäß dem vom Kunden angegebenen Verbindungsdesign oder den Lizenzanforderungen geliefert werden.

Längenauswahl

Gehäuse werden üblicherweise in folgenden API-Längen geliefert:

Die genauen Anforderungen an Reichweite und Länge sollten den geltenden API 5CT-Tabellen und Kaufspezifikationen entsprechen. Lange Verbindungen können die Anzahl der Verbindungen in einem Futterrohrstrang verringern, es müssen jedoch auch Transport- und Handhabungsanforderungen berücksichtigt werden.

Typische Ölfeldanwendungen

Oberflächen- und Zwischengehäuse

Wird verwendet, um das obere Bohrloch zu stützen, Formationen zu isolieren und eine Grundlage für nachfolgende Bohrabschnitte zu schaffen.

Produktionsgehäuse

Wird während des Produktionsintervalls installiert und als Teil der endgültigen Bohrlochstruktur verwendet.

Tief- und Hochdruckbrunnen

Bei anspruchsvolleren Kollaps-, Berst- und Axialbelastungen können höherfeste Güten und geeignete Wandstärken gewählt werden.

Horizontal- und Schieferbrunnen

Bei der Auswahl des Gehäuses müssen neben der herkömmlichen Gehäusekonstruktion auch Biegung, Drehmoment, Widerstand, Verbindungsleistung und hydraulische Bruchlasten berücksichtigt werden.

Herstellung und Inspektion

Nahtlose Gehäuse werden aus Stahlbarren durch Warmwalzen oder Lochen hergestellt, gefolgt von Endbearbeitung, Maßprüfung und Gewindebearbeitung gemäß der angegebenen Norm.

Die Inspektion kann chemische Zusammensetzung, Zugeigenschaften, ggf. Härte, Maßprüfungen, Driftprüfung, hydrostatische Prüfung und zerstörungsfreie Prüfung umfassen, wie in der jeweiligen Spezifikation und Bestellung gefordert.

Gewindeabmessungen und -stärken sind ebenfalls wichtig, da die Verbindungsleistung von der genauen Bearbeitung, Messung und Passung der Kupplung abhängt.

Lieferung und Verarbeitung

Wir können Gehäuse entsprechend der erforderlichen Stahlsorte, Außendurchmesser, Wandstärke, Gewindeart und Länge liefern. Gewinde- und Kupplungsprodukte können entsprechend der angegebenen Verbindung hergestellt werden.

Für Exportaufträge kann das Gehäuse gebündelt und für den Container- oder Stückguttransport verpackt werden, wobei bei Bedarf Gewindeschutz und Endschutz verwendet werden.

Projektaufträge können je nach Kundenwunsch auch Prüfdokumente und Prüfvereinbarungen Dritter wie SGS, BV oder TÜV umfassen.

FAQ

F1: Sind alle Ölfeldgehäuse nahtlos?

Nein. API 5CT umfasst sowohl nahtlose als auch elektrisch geschweißte Gehäuseprodukte. Wenn für das Projekt ausdrücklich eine nahtlose Verschalung erforderlich ist, sollte in der Kaufspezifikation die Herstellungsart klar angegeben werden.

F2: Welchen Standard sollte ich für nahtlose Mantelrohre für Ölfelder verwenden?

API 5CT wird häufig für internationale Öl- und Gasprojekte eingesetzt. Für chinesische nationale Standardprojekte ist GB/T 19830-2023 der aktuelle Standard für Stahlrohre für Gehäuse oder Rohre.

F3: Wie wähle ich J55, N80, L80, P110 oder Q125?

Die Wahl hängt von der Gehäusekonstruktion, den Belastungen und der Betriebsumgebung ab. J55 und K55 sind für konventionelle Anwendungen üblich; N80 und P110 bieten eine höhere Festigkeit; L80 wird üblicherweise dort spezifiziert, wo Sauerservice-Anforderungen gelten; Q125 wird für Anwendungen mit höherer Festigkeit verwendet. Die endgültige Auswahl sollte auf dem Bohrlochdesign und den geltenden Spezifikationen basieren.

F4: Kann N80 oder P110 in sauren Brunnen verwendet werden?

Wählen Sie das Gehäuse für den H₂S-Einsatz nicht nur aufgrund der Festigkeit aus. Die Eignung für den Sauerdienst hängt von der Sorte, der Härte, der Materialbeschaffenheit und den Umgebungsanforderungen ab. Die Hülle sollte entsprechend den geltenden Sauerservice-Anforderungen spezifiziert werden.

F5: Was ist der Unterschied zwischen Futterrohr, Rohr und Bohrgestänge?

Das Futterrohr wird installiert und zementiert, um das Bohrloch zu stützen und zu isolieren. Im Inneren des Gehäuses sind Schläuche angebracht, um die produzierten Flüssigkeiten zu transportieren. Das Bohrgestänge wird beim Bohren verwendet und nach dem Bohrvorgang entfernt.

F6: Können Sie Gehäuse mit Gewinden und Kupplungen liefern?

Ja. Das Gehäuse kann mit spezifizierten API-Gewindetypen oder projektspezifizierten Premium-Anschlüssen geliefert werden, zusammen mit Kupplungen, Gewindeschutz und der erforderlichen Inspektionsdokumentation.