API 5CT C95 عبارة عن درجة غلاف عالية القوة -محددة بواسطة مواصفات معهد البترول الأمريكي (API) 5CT. وهي مصممة في المقام الأول للاستخدام فيبيئات الخدمة الحامضةحيث تكون مقاومة تكسير الإجهاد الكبريتيد (SSC) مطلوبة.
السمة الرئيسية:C95 هودرجة قوة الخضوع المقيدةمما يعني أن نطاق قوة الخضوع الخاص به أضيق ويتم التحكم في صلابته لتعزيز أدائه في الآبار التي تحتوي على كبريتيد الهيدروجين (H₂S).
مقارنة:إنه يوفر قوة أعلى من درجة L80 الشائعة مع توفير مقاومة أفضل لـ SSC من درجة -القوة العالية P110، والتي لا يوصى بها عادةً للخدمة الحامضة.
الأنواع:ضمن مواصفات C95، هناك أنواع مختلفة (على سبيل المثال، النوع 1) التي قد يكون لها اختلافات في التركيب الكيميائي والمعالجة الحرارية لتحقيق الخصائص المطلوبة.
1. جدول الخواص الميكانيكية
يوضح الجدول التالي الخصائص الميكانيكية الرئيسية وفقًا لـ API 5CT.
| ملكية | القيمة والمتطلبات | ملحوظات |
|---|---|---|
| تعيين الصف | C95 | - |
| الحد الأدنى المحدد لقوة الخضوع (SMYS) | 95000 رطل لكل بوصة مربعة (655 ميجا باسكال) | الضغط الذي يبدأ عنده الأنبوب بالتشوه بشكل بلاستيكي. |
| الحد الأدنى من قوة الشد | 105000 رطل لكل بوصة مربعة (724 ميجا باسكال) | - |
| أقصى قوة العائد | 110,000 رطل لكل بوصة مربعة (758 ميجا باسكال) للقطر الخارجي أقل من أو يساوي 4.5 بوصة | هذانطاق قوة الخضوع المحدود(95-110 ksi) أمر بالغ الأهمية لمقاومة SSC. |
| 115000 رطل لكل بوصة مربعة (793 ميجا باسكال) لقطر القطر الخارجي > 4.5 بوصة | ||
| أقصى صلابة | لجنة حقوق الإنسان 25.4 | هذا هو عنصر التحكم الرئيسي لأداء الخدمة الحامضة. |
| استطالة | وفقًا لصيغة API 5CT | يعتمد الحد الأدنى للاستطالة على حجم العينة ودرجتها. |
2. متطلبات التركيب الكيميائي
يتم التحكم بدقة في التركيب الكيميائي لضمان الخواص الميكانيكية المطلوبة ومقاومة SSC. فيما يلي النسب المئوية القصوى النموذجية، مع متطلبات دقيقة تعتمد على عملية التصنيع والنوع.
| عنصر | الحد الأقصى النموذجي٪ (الوزن) | الغرض والتأثير |
|---|---|---|
| الكربون (ج) | 0.35 - 0.45 % | يزيد من القوة والصلابة. |
| المنغنيز (من) | 1.50 % | يزيد من القوة والصلابة. |
| الموليبدينوم (مو) | 0.40 - 0.70 % | يحسن القوة ومقاومة SSC بشكل ملحوظ. |
| الكروم (الكروم) | 0.90 - 1.30 % | يحسن مقاومة التآكل والقوة. |
| الكبريت (S) | 0.010 % | المستويات المنخفضة إلزامية لتقليل التعرض لـ SSC. |
| الفوسفور (ف) | 0.020 % | تعمل المستويات المنخفضة على تحسين المتانة ومقاومة SSC. |
ملحوظة:عادةً ما تكون تركيبة C95 Type 1 عبارة عن فولاذ Cr-Mo، مشابه لـ AISI 4130/4140 المعدل للخدمة الحامضة.
3. بيانات الأبعاد والكتلة (مثال للأحجام الشائعة)
يقدم الجدول أدناه أمثلة للأحجام الشائعة. تم تحديد النطاق الكامل للأحجام في API 5CT.
| القطر الخارجي (OD) | الوزن (الاسمي) | سمك الجدار (الاسمي) | قطر الانجراف (الحد الأدنى) | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| في | مم | رطل / قدم | كجم/م | في | مم | في | مم |
| 7 | 177.8 | 26.00 | 38.69 | 0.362 | 9.19 | 6.151 | 156.23 |
| 7 | 177.8 | 29.00 | 43.15 | 0.408 | 10.36 | 6.094 | 154.79 |
| 7 | 177.8 | 32.00 | 47.62 | 0.453 | 11.51 | 6.035 | 153.29 |
| 9 5/8 | 244.5 | 40.00 | 59.53 | 0.395 | 10.03 | 8.681 | 220.50 |
| 9 5/8 | 244.5 | 47.00 | 69.94 | 0.472 | 11.99 | 8.535 | 216.79 |
| 9 5/8 | 244.5 | 53.50 | 79.63 | 0.545 | 13.84 | 8.397 | 213.28 |
وزن:الوزن الخطي الاسمي. الوزن الفعلي له تفاوت (عادةً -3.5% إلى +6.5%).
قطر الانجراف:الحد الأدنى لقطر الشياق الأسطواني الذي يجب أن يمر بحرية عبر الأنبوب. يضمن التوافق مع أدوات قاع البئر.
4. بيانات الأداء (أمثلة للحسابات)
يتم حساب بيانات الأداء مثل ضغط الانهيار والانفجار بناءً على الأبعاد المحددة والخصائص الميكانيكية. فيما يليالقيم التقريبيةلغلاف C95 مقاس 7 بوصات و29 رطل/قدم.
| خاصية الأداء | القيمة التقريبية | الحالة / الصيغة |
|---|---|---|
| ضغط العائد الداخلي (الانفجار) | ~10,900 رطل لكل بوصة مربعة | تم حسابه باستخدام صيغة بارلو: P=2 * SMYS * t / OD |
| انهيار المقاومة | ~ 8,500 رطل لكل بوصة مربعة | يختلف بشكل كبير مع نسبة D/t؛ هذا من أجل انهيار قوة الخضوع. |
| قوة إنتاجية جسم الأنبوب | ~ 1.12 مليون رطل | F=SMYS * منطقة المقطع -المتقاطعة |
مهم:هذه هي القيم التوضيحية. بالنسبة للتصميم الهندسي، استخدم دائمًا القيم الدقيقة المقدمة في شهادة مطحنة الأنابيب الخاصة بالشركة المصنعة أو المحسوبة باستخدام الصيغ الصناعية - القياسية (API TR 5C3).
التطبيقات الرئيسية
آبار الغاز الحامض:غلاف الإنتاج والغلاف الوسيط في الخزانات التي تحتوي على H₂S.
الآبار العميقة:حيث تكون هناك حاجة إلى قوة أعلى من L80 للتعامل مع أحمال الضغط والشد.
الآبار-الضغط العالي/الحرارة العالية-(HPHT):كخيار قوة متوسطة مع مقاومة جيدة للتكسير البيئي.
ملخص
API 5CT C95 عبارة عن درجة غلاف مهمة تعمل على سد الفجوة بين تطبيقات القوة المتوسطة -والقوة العالية- في البيئات المسببة للتآكل. إن تركيبته الكيميائية التي يتم التحكم فيها بعناية، والمعالجة الحرارية (التبريد والتلطيف)، والخواص الميكانيكية المقيدة تجعل منه خيارًا موثوقًا به لظروف الحفر والإنتاج الصعبة حيث تكون القوة والمقاومة للتكسير الناتج عن إجهاد الكبريتيد أمرًا بالغ الأهمية.
