Tin tức - Kiến thức cơ bản về ống OCTG: Các loại, mác thép, ứng dụng và hướng dẫn thông số kỹ thuật

Ống OctgsỐng thép là một phần thiết yếu của ngành dầu khí, được sử dụng rộng rãi trong khoan giếng dầu khí, hoàn thiện giếng dầu khí và bảo dưỡng giếng dầu khí. Các loại chính bao gồm ống khoan, ống bao giếng và ống dẫn sản xuất. Ống khoan truyền lực cho quá trình khoan và được nối với cần khoan và mũi khoan. Ống bao giếng đảm bảo sự ổn định của giếng khoan trong quá trình khoan cũng như sau khi hoàn thiện và sửa chữa để cho phép giếng hoạt động bình thường. Ống dẫn sản xuất đóng vai trò quan trọng như là đường dẫn chính đưa tài nguyên dầu khí dưới lòng đất lên bề mặt.

Là yếu tố then chốt đảm bảo hoạt động lâu dài của giếng dầu, ống chống chịu được ứng suất phức tạp dưới lòng đất bao gồm lực căng, lực nén, lực uốn, lực xoắn, v.v., do đó chất lượng thép được yêu cầu ở mức cao. Sự suy giảm sản lượng hoặc thậm chí việc bỏ hoang vĩnh viễn giếng dầu có thể do hư hỏng ống chống gây ra. Mác thép ống chống thông thường được phân loại theo độ bền là J55, K55, N80, L80, C90, T95, P110, Q125 và V150. Việc lựa chọn mác thép phụ thuộc vào độ sâu giếng và điều kiện dưới lòng đất. Hơn nữa, ống chống tiếp xúc với môi trường ăn mòn phải có khả năng chống ăn mòn tốt và ống chống được sử dụng trong các cấu tạo địa chất phức tạp cần có khả năng chống sụp đổ tốt.

Thuật ngữ chuyên ngành cốt lõi

Các đường ống API:Viết tắt của Viện Dầu khí Hoa Kỳ (American Petroleum Institute), tổ chức đề ra các tiêu chuẩn công nghiệp chính thống cho các sản phẩm ống dẫn dầu khí.

Ống OCTG: Viết tắt của Oil Country Tubular Goods (Hàng hóa ống dùng trong ngành dầu khí), dùng để chỉ các sản phẩm ống chuyên dụng cho ngành dầu khí, bao gồm vỏ giếng thành phẩm, ống khoan, cổ khoan, khớp nối và các đoạn nối ngắn.

Ống dẫn dầu:Ống chuyên dụng cho các hoạt động dưới lòng đất, bao gồm khai thác dầu khí, bơm nước, xử lý axit và nứt vỡ thủy lực.

Vỏ:Các ống thép đường kính lớn được đưa vào các lỗ khoan để lót thành giếng và ngăn ngừa sụp đổ.

Ống khoan:Dụng cụ dạng ống quan trọng dùng trong khoan giếng và truyền tải điện năng.

Ống dẫn:Ống thép chuyên dụng cho vận chuyển dầu khí đường dài.

Ghép nối:Các phụ kiện hình trụ có ren trong dùng để nối hai ống có ren.

Vật liệu ghép nối:Vật liệu thép đặc biệt dùng để sản xuất khớp nối ống.

Luồng API:Các loại ren tiêu chuẩn được quy định bởi API 5B, bao gồm ren tròn ống, ren tròn ngắn/dài ống bao, ren trụ đỡ ống bao và ren ống dẫn.

Kết nối cao cấp:Các loại ren đặc biệt không thuộc tiêu chuẩn API, với khả năng làm kín và kết nối vượt trội.

Sự thất bại:Mất chức năng hoạt động ban đầu của đường ống trong điều kiện làm việc, chủ yếu biểu hiện dưới dạng biến dạng, trượt, vỡ, rò rỉ, ăn mòn, dính và mài mòn.

Tiêu chuẩn áp dụng trong ngành

Tiêu chuẩn API:API 5CT (Phiên bản thứ 8) – Quy cách ống bao và ống dẫn; API 5D (Phiên bản thứ 5) – Quy cách ống khoan; API 5L (Phiên bản thứ 44) – Quy cách ống dẫn; API 5B – Quy cách gia công, đo lường và kiểm tra ren.

Tiêu chuẩn quốc gia Trung Quốc:GB/T 9711.1-1997 (Điều kiện kỹ thuật giao hàng ống dẫn loại A); GB/T 9711.2-1999 (Điều kiện kỹ thuật giao hàng ống dẫn loại B); GB/T 9711.3-2005 (Điều kiện kỹ thuật giao hàng ống dẫn loại C).

Ống dẫn dầu

1. Phân loại

Ống dẫn dầu được chia thành ba loại: ống không làm dày thành (NU) (đầu ống có ren mà không làm dày thành, được ghép nối bằng khớp nối), ống làm dày thành bên ngoài (EU) (đầu ống được làm dày thành bên ngoài trước khi tạo ren và lắp ráp khớp nối), và ống nối liền khối (kết nối ren liền khối không có khớp nối, với ren trong và ngoài được làm dày khớp nhau ở cả hai đầu).

2 Chức năng cốt lõi

Sản xuất dầu khí: Vận chuyển dầu khí từ lòng đất lên bề mặt sau khi khoan giếng và trám xi măng;

Bơm nước:Bổ sung áp suất dưới giếng bằng cách bơm nước khi áp suất tầng chứa không đủ;

Phun hơi nước:Ứng dụng ống cách nhiệt để bơm hơi nước nhằm thu hồi dầu nặng bằng phương pháp nhiệt;

Xử lý bằng axit và phá vỡ cấu trúc:Truyền môi chất làm việc đến các tầng dầu khí để cải thiện năng suất giếng trong các giai đoạn phát triển sau này.

3 loại thép và sự khác biệt về hiệu năng

Các mác thép ống thông dụng bao gồm H40, J55, N80, L80, C90, T95 và P110.

N80:Được chia thành N80-1 và N80Q với các đặc tính kéo giống hệt nhau. N80-1 được giao hàng bằng phương pháp cán nóng hoặc chuẩn hóa, không cần kiểm tra va đập và kiểm tra không phá hủy; N80Q yêu cầu xử lý nhiệt tôi và ram, bắt buộc phải kiểm tra va đập và kiểm tra không phá hủy theo tiêu chuẩn API 5CT.

L80:Bao gồm L80-1, L80-9Cr và L80-13Cr. Tất cả đều có các đặc tính cơ học và tình trạng cung cấp nhất quán. L80-1 dùng cho các giếng khoan thông thường; các loại 9Cr và 13Cr có khả năng chống ăn mòn cao, nhưng độ khó khai thác và chi phí cao, đặc biệt thích hợp cho các giếng khoan có tính ăn mòn cao.

C90 & T95:Cả hai đều có hai phân nhóm (Loại 1 và Loại 2), cụ thể là C90-1, C90-2, T95-1 và T95-2.

4. Mác thép thông thường và tình trạng giao hàng

J55 (37Mn5):Ống dẹt – cán nóng (thay thế quá trình chuẩn hóa); ống dập – chuẩn hóa toàn bộ chiều dài sau khi làm dày.

N80-1 (36Mn2V):Ống dẹt – cán nóng (thay thế quá trình chuẩn hóa); ống dập – chuẩn hóa toàn bộ chiều dài sau khi làm dày.

N80Q (30Mn5):Tôi và ram toàn bộ chiều dài

L80-1 (30Mn5):Tôi và ram toàn bộ chiều dài

P110 (25CrMnMo):Tôi và ram toàn bộ chiều dài

Các khớp nối:J55 (37Mn5, cán nóng trực tuyến và tôi luyện); N80/L80-1 (28MnTiB, tôi luyện toàn bộ chiều dài); P110 (25CrMnMo, tôi luyện toàn bộ chiều dài)

Vỏ bọc

Ống chống giếng (casing) là loại ống thép dùng một lần, tiêu hao, dùng để hỗ trợ thành giếng, chiếm hơn 70% tổng lượng ống dùng trong giếng dầu. Nhiều lớp ống chống được triển khai tùy thuộc vào độ sâu giếng và điều kiện địa chất, được cố định bằng xi măng sau khi hạ xuống giếng và không thể tái sử dụng. Ống chống được phân loại thành ống dẫn hướng (conduct casing), ống chống bề mặt (surface casing), ống chống kỹ thuật (technical casing) và ống chống sản xuất (production casing).

1 Vỏ dây dẫn

Chủ yếu được sử dụng trong khoan ngoài khơi và sa mạc để cách ly nước biển và cát, đảm bảo tính liên tục của quá trình khoan. Thông số kỹ thuật phổ biến: Φ762mm (30in) ×25.4mm, Φ762mm (30in) ×19.06mm.

2 Vỏ giếng trên mặt đất

Được ứng dụng trong khoan sơ cấp để bịt kín các tầng đất đá bề mặt dễ vỡ và ngăn ngừa sụp đổ thành giếng. Độ sâu hoạt động dao động từ 80–1500m tùy thuộc vào điều kiện địa tầng. Với tải trọng áp suất bên trong và bên ngoài thấp, nó chủ yếu sử dụng các mác thép K55 và N80. Các thông số kỹ thuật phổ biến: 508mm (20in), 406.4mm (16in), 339.73mm (13-3/8in), 273.05mm (10-3/4in), 244.48mm (9-5/9in).

3 Vỏ kỹ thuật

Được sử dụng để bịt kín các lớp địa chất phức tạp (lớp sụp đổ, lớp dầu/khí/nước, lớp rò rỉ, lớp muối) nhằm đảm bảo quá trình khoan giếng sâu và phức tạp diễn ra suôn sẻ. Nó đòi hỏi độ bền cơ học và khả năng bịt kín cao, với các mác thép thông dụng là N80 và P110; giếng siêu sâu sử dụng Q125 và các mác thép cao cấp không đạt tiêu chuẩn API V150. Các thông số kỹ thuật phổ biến: 339,73mm, 273,05mm, 244,48mm, 219,08mm, 193,68mm, 177,8mm.

4 Vỏ sản xuất

Lớp vỏ giếng trong cùng và sâu nhất, được sử dụng để bịt kín các mỏ dầu khí mục tiêu và các tầng địa chất lộ thiên phía trên. Nó chịu được các điều kiện làm việc khắc nghiệt nhất dưới lòng đất với yêu cầu cao nhất về tính chất cơ học và độ kín. Các mác thép áp dụng bao gồm K55, N80, P110, Q125 và V150. Thông số kỹ thuật phổ biến: 177,8mm, 168,28mm, 139,7mm, 127mm, 114,3mm.

Dòng ống khoan

Ống khoan bao gồm các loại ống khoan vuông, ống khoan tiêu chuẩn, ống khoan có trọng lượng và cổ khoan, đóng vai trò là kênh dẫn truyền lực và tuần hoàn lõi khoan xuống giếng. Chúng chịu tải trọng kéo, nén, xoắn và uốn luân phiên, cũng như sự mài mòn và ăn mòn do bùn áp suất cao trong quá trình hoạt động.

1 Ống khoan vuông

Chủ yếu là hình tứ giác (có thể có hình lục giác), với chiều dài thông thường từ 12–14,5m. Các thông số kỹ thuật phổ biến: 63,5mm, 88,9mm, 107,95mm, 133,35mm, 152,4mm.

2 Ống khoan tiêu chuẩn

Bộ phận khoan chính, được kéo dài liên tục theo chiều sâu khoan. Các thông số kỹ thuật phổ biến: 60,3mm, 73,03mm, 88,9mm, 114,3mm, 127mm, 139,7mm.

3 Ống khoan có trọng lượng

Bộ phận chuyển tiếp giữa ống khoan tiêu chuẩn và cổ khoan, tối ưu hóa trạng thái ứng suất của ống và tăng áp suất mũi khoan. Thông số kỹ thuật chính: 88,9mm, 127mm.

4 Cổ khoan

Ống có thành dày, độ cứng cao ở đáy chuỗi khoan, cung cấp lực phá đá cho mũi khoan và dẫn hướng lỗ khoan thẳng. Các thông số kỹ thuật phổ biến: 158,75mm, 177,85mm, 203,2mm, 228,6mm.

Ống dẫn

Ống dẫn là loại ống thép đặc biệt dùng để vận chuyển dầu thô, dầu đã tinh chế, khí đốt tự nhiên và nước, bao gồm cả loại hàn và loại không mối hàn (ống hàn được sử dụng rộng rãi hơn).

1. Phân loại & Thông số kỹ thuật

Được chia thành đường ống chính, đường ống nhánh và mạng lưới đường ống đô thị. Đường ống chính: đường kính 406–1219mm, độ dày thành ống 10–25mm, mác thép X42–X80; đường ống nhánh và đường ống đô thị: đường kính 114–700mm, độ dày thành ống 6–20mm, mác thép X42–X80.

2. Tiêu chuẩn & Cấp độ sản phẩm

Tuân thủ tiêu chuẩn API 5L và tiêu chuẩn quốc gia GB/T 9711 của Trung Quốc. Mức độ đặc tả sản phẩm được chia thành PSL1 và PSL2. PSL2 có yêu cầu khắt khe hơn về thành phần hóa học, độ bền kéo, năng lượng va đập và kiểm tra không phá hủy so với PSL1.

3. Các loại thép và yêu cầu kiểm tra

Mác thép (từ thấp đến cao): A25, A, B, X42, X46, X52, X60, X65, X70, X80. Tất cả các ống dẫn đều yêu cầu kiểm tra thủy lực toàn bộ (kiểm tra không phá hủy không thể thay thế kiểm tra thủy lực). PSL1 được miễn kiểm tra không phá hủy, trong khi PSL2 yêu cầu kiểm tra không phá hủy từng đoạn.

Ống dẫn

1. Phân loại & Thông số kỹ thuật

2. Tiêu chuẩn & Cấp độ sản phẩm

3. Các loại thép và yêu cầu kiểm tra

Kết nối cao cấp

Các loại ren API thông thường có những hạn chế rõ ràng trong điều kiện làm việc khắc nghiệt: ren tròn API có khả năng làm kín tốt nhưng chỉ có độ bền kéo bằng 60%–80% thân ống, không đáp ứng được yêu cầu sử dụng trong giếng sâu; ren trụ API có độ bền kéo cao nhưng khả năng làm kín kém, không thích hợp cho các giếng khí áp suất cao. Trong khi đó, mỡ bôi trơn ren tiêu chuẩn chỉ hoạt động hiệu quả dưới 95℃, hạn chế ứng dụng trong các giếng nhiệt độ cao.
Kết nối cao cấp (luồng cao cấp đặc biệt) là cấu trúc luồng không API được nâng cấp với hiệu năng toàn diện.
thuận lợi:

1. Hiệu suất làm kín đàn hồi kim loại tuyệt vời, khả năng làm kín mối nối phù hợp với giới hạn áp suất chảy của thân ống;

2. Độ bền mối nối đạt hoặc vượt quá độ bền thân ống, giải quyết hoàn toàn vấn đề trượt ren;

3. Vật liệu và xử lý bề mặt được tối ưu hóa giúp tránh hiện tượng kẹt ren;

4. Thiết kế kết cấu hợp lý giúp cải thiện sự phân bố ứng suất tại các mối nối và khả năng chống ăn mòn do ứng suất;

5. Cấu trúc vai được tối ưu hóa giúp đơn giản hóa thao tác luồn chỉ tại chỗ.

Hiện nay, hơn 100 loại khớp nối cao cấp được cấp bằng sáng chế đã được phát triển trên toàn cầu dành cho các giếng sâu tiêu chuẩn cao, giếng khí áp suất cao và giếng ăn mòn nhiệt độ cao.

Những lợi thế của Tập đoàn Royal Steel

Royal Steel Group là nhà sản xuất và cung cấp toàn cầu chuyên nghiệp, tích hợp các loại ống dẫn dầu khí, cung cấp đầy đủ các loại ống casing, tubing, drill pipe và line pipe. Các thế mạnh cốt lõi của chúng tôi bao gồm:

Dòng sản phẩm và chủng loại đa dạng, toàn diện.

Royal Group cung cấp tất cả các loại ống tuân thủ tiêu chuẩn API, bao gồm đầy đủ các mác thép từ J55 đến V150, cũng như ống chống ăn mòn 9Cr/13Cr. Chúng tôi cung cấp các ren API tiêu chuẩn và các phụ kiện chất lượng cao được sản xuất theo yêu cầu, phù hợp cho giếng sâu, giếng áp suất cao và giếng ăn mòn, đồng thời hỗ trợ độ dày thành ống, lớp phủ và phụ kiện theo yêu cầu riêng.

Kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt từ đầu đến cuối

Tất cả các giai đoạn sản xuất đều được kiểm soát bởi hệ thống đạt chứng nhận ISO 9001. Mỗi ống đều trải qua kiểm tra kích thước, thử nghiệm thủy tĩnh, kiểm tra tính chất cơ học, kiểm tra không phá hủy toàn bộ chiều dài và kiểm tra độ chính xác ren, đáp ứng các tiêu chuẩn API và PSL1/PSL2 để giảm thiểu rủi ro vận hành dưới lòng đất.

Sản xuất ổn định và nguồn cung dồi dào.

Tập đoàn Royal Group sở hữu các dây chuyền sản xuất cán, rèn và tiện ren đảm bảo cung cấp hàng hóa ổn định theo lô và thời gian giao hàng ngắn. Lượng hàng tồn kho dồi dào theo tiêu chuẩn cho phép chúng tôi đáp ứng nhu cầu của các đơn đặt hàng khẩn cấp và các dự án năng lượng quy mô lớn, đồng thời cung cấp dịch vụ xử lý nhiệt đạt tiêu chuẩn chất lượng cao.

Dịch vụ kỹ thuật và tùy chỉnh trọn gói

Đội ngũ kỹ sư của Royal Group có thể tư vấn về cấp độ vật liệu và sự phù hợp ren dựa trên điều kiện giếng khoan. Các dịch vụ giá trị gia tăng bao gồm lớp phủ chống ăn mòn, đánh dấu tùy chỉnh, phụ kiện phù hợp và bộ hồ sơ chứng nhận xuất khẩu đầy đủ.

Chuỗi cung ứng toàn cầu hiệu quả

Tập đoàn Royal Group hợp tác với các hãng vận tải toàn cầu lớn để phục vụ khách hàng tại Đông Nam Á, Trung Đông, Bắc Mỹ và các khu vực sản xuất dầu mỏ khác. Việc bán hàng trực tiếp từ nhà máy giúp giảm chi phí trung gian, dẫn đến giá cả cạnh tranh và giao hàng đúng thời hạn.

Kinh nghiệm quản lý dự án phong phú và hỗ trợ sau bán hàng.

Tập đoàn Royal Group đã cung cấp sản phẩm cho nhiều mỏ dầu ngoài khơi, mỏ khai thác nhiệt và các dự án giếng sâu phức tạp. Đội ngũ chuyên gia quốc tế của chúng tôi cung cấp phản hồi kỹ thuật nhanh chóng và hỗ trợ sau bán hàng lâu dài cho các nhà thầu dầu khí trên toàn thế giới.