API 5CT N80 je velmi běžná a všestranná ocelová trubka používaná v ropném a plynárenském průmyslu pro obakrytahadice. Je definována specifikací 5CT American Petroleum Institute (API).
"N" znamená úroveň pevnosti založenou na její minimální meze kluzu a "80" označuje aminimální mez kluzu 80 000 psi(80 ksi). Nabízí dobrou rovnováhu mezi pevností, tažností a efektivitou nákladů-, takže je vhodný pro širokou škálu hloubek a podmínek, i když jenedoporučuje se pro kyselou obsluhu(prostředí obsahující sirovodík, H₂S) bez zvláštních požadavků.
Klíčové parametry produktu
Označení stupně: N80
Typ:V rámci třídy N80 existují dva hlavní typy:
N80-1:Standardní stupeň kvality.
N80-Q:Vyrobeno pomocí procesu tepelného zpracování Quench and Temper (Q&T). To poskytuje lepší mechanické vlastnosti, zejména rázovou houževnatost, a je běžnější pro kritické aplikace.
Mechanické vlastnosti:
Minimální mez kluzu (YS):80 000 psi (552 MPa)
Maximální mez kluzu:110 000 psi (758 MPa)
Minimální pevnost v tahu (TS):100 000 psi (689 MPa)
Tvrdost (typická):Maximum je obvykle specifikováno, aby byla v případě potřeby zajištěna odolnost vůči sulfidovému Stress Cracking (SSC), ale standardní N80 není ze své podstaty SSC-odolný. Pro aplikaci v kyselém provozu mohou platit speciální požadavky jako N80 Typ 1 s maximální tvrdostí 22 HRC.
Chemické složení (typické, % hmotnosti):
Standard API 5CT specifikuje maximální limity pro prvky jako fosfor (P) a síra (S), aby byla zajištěna kvalita, ale nenařizuje konkrétní chemické složení. To umožňuje výrobcům flexibilitu. Typická chemie pro N80-Q je:
Uhlík (C): 0.20 - 0.35%
Mangan (Mn): 1.00 - 1.60%
Fosfor (P):Menší nebo rovno 0,025 % (max.)
Síra (S):Menší nebo rovno 0,015 % (max.)
Další prvky jako křemík (Si), chrom (Cr), molybden (Mo) mohou být přidány na základě postupu výrobce.
Tabulky specifikací
Tabulka 1: Specifikace standardních rozměrů (API 5CT)
(Toto je příklad pro běžné velikosti. API 5CT pokrývá mnohem širší rozsah.)
| Vnější průměr (OD) | Hmotnost (lb/ft) | Tloušťka stěny (v) | Průměr driftu (in) |
|---|---|---|---|
| 4-1/2" (114,3 mm) | 9.50 | 0.271 | 3.965 |
| 4-1/2" (114,3 mm) | 11.60 | 0.337 | 3.826 |
| 5-1/2" (139,7 mm) | 14.00 | 0.304 | 4.892 |
| 5-1/2" (139,7 mm) | 17.00 | 0.375 | 4.750 |
| 7" (177,8 mm) | 20.00 | 0.272 | 6.456 |
| 7" (177,8 mm) | 26.00 | 0.362 | 6.276 |
| 9-5/8" (244,5 mm) | 36.00 | 0.352 | 8.921 |
| 9-5/8" (244,5 mm) | 40.00 | 0.395 | 8.835 |
Poznámka:Průměr úletu je minimální zaručený vnitřní průměr, aby se zajistilo, že nástrojem mohou projít skrz.
Tabulka 2: Souhrn mechanických vlastností
| Vlastnictví | Hodnota (imperiální) | Hodnota (metrika) | Poznámka |
|---|---|---|---|
| Mez kluzu (min) | 80 000 psi | 552 MPa | |
| Mez kluzu (max.) | 110 000 psi | 758 MPa | |
| Pevnost v tahu (min) | 100 000 psi | 689 MPa | |
| Tvrdost (typická) | ~ 22 HRC (max.) | ~ 22 HRC (max.) | Pro potenciální kyselé provozní podmínky |
| Prodloužení (min) | Liší se velikostí | Liší se velikostí | Podle vzorce API 5CT |
Aplikace a omezení
| Funkce | Popis |
|---|---|
| Primární aplikace | - Mezilehlé pouzdro:Izolace nestabilních útvarů nebo slabých zón. - Výroba pouzdra/trubky:Ve sladkých (ne-kyselých) ropných a plynových vrtech. - Povrchové pouzdro:Pro hlubší vrty, kde je potřeba vyšší pevnost než J55/K55. |
| Klíčové výhody | - Vysoký poměr pevnosti-k-hmotnosti:Dobré pro středně hluboké-vrty. - Nákladová-efektivita:Široce dostupné a za konkurenceschopné ceny. - Dobrá svařitelnost a tažnost. |
| Omezení | - Ne pro kyselou službu:Standardní N80 je náchylný k praskání sulfidovým napětím (SSC) v prostředí H₂S. Pro mírně kyselou obsluhu,N80 typ 1(s přísnou kontrolou tvrdosti) lze použít, aleL80je obecně preferovanou volbou pro kyselé služby. - Nižší pevnost než P110/Q125:Nevhodné pro ultra-hluboké nebo vysokotlaké-vrty, kde jsou vyžadovány vyšší třídy. |
Srovnání s ostatními běžnými třídami
| Stupeň | Min. Mez kluzu (psi) | Typický případ použití | Klíčový rozdíl oproti N80 |
|---|---|---|---|
| J55 | 55,000 | Mělké studny, povrchový plášť | Nižší pevnost, nižší cena. |
| L80 | 80,000 | Kyselá služba (prostředí H₂S) | Podobná síla, ale SSC-odolná. |
| P110 | 110,000 | Hluboké,-tlakové vrty | Vyšší pevnost, ale křehčí a ne pro kyselou obsluhu. |
v souhrnuAPI 5CT N80je všestranný, středně silný-těžký stupeň pro ropná pole. Díky svým parametrům je ideální pro široké spektrum standardních aplikací vrtů, ale je třeba pečlivě zvážit podmínky prostředí, jako je přítomnost H₂S.
