Kwaliteitsdefecten van oliebronpijpen komen voornamelijk voort uit drie aspecten:
Ten eerste voldoen de kwaliteitsgebreken van het pijplichaam van de oliebron zelf, zoals de mechanische eigenschappen, de interne verbinding en het wegen van het pijplichaam, niet aan de eisen;
Ten tweede, de kwaliteitsgebreken veroorzaakt door de oliebronpijp tijdens het verwerkingsproces, zoals draadparameters (conus, spoed, tandhoogte, Ken-vorm en concentriciteit en korte afstand van de schroefdraden aan beide uiteinden van de koppeling) die de norm overschrijden, draadzwarte gesp, gebroken gesp, draadafwijking, schroefkoppel overschrijdt de norm, lekkage, draadschade (krassen, stoten), laskwaliteit van de boorpijp die niet voldoet aan de vereisten, enz.;
Ten derde voldeden de prestaties van de oliebronpijp, inclusief anti-knijpprestaties, anticorrosieprestaties, perforatieprestaties en antikleefprestaties, niet aan de vereisten.
1. Kwaliteitsdefecten en preventie van schroefdraadverwerking van oliebronpijpen
Tijdens de draadverwerking van oliebronpijpen kan de draad kwaliteitsgebreken vertonen, zoals zwarte gesp, draadafwijking, gebroken gesp, draadkras (bump) en draadparameter die de standaard overschrijdt.
(1) Zwarte draadgesp: Zwarte draadgesp wordt veroorzaakt doordat de lokale verwerkingshoeveelheid van de draad te klein is, wat resulteert in "ongladheid", die verband houdt met de nauwkeurigheid van de buitendiameter en wanddikte, ovaliteit en rechtheid van het buisuiteinde . Zwarte knik op het pijplichaam wordt vaak veroorzaakt doordat de buitendiameter van het pijplichaam te klein is, het pijpuiteinde niet recht genoeg is of de ovaliteit te groot is. Zwarte knik op de koppeling wordt meestal veroorzaakt doordat de buitendiameter van de stalen buis de positieve tolerantie overschrijdt, de wand de negatieve tolerantie overschrijdt of de ovaliteit te groot is.
(2) Afwijking van de draadwand: De afwijking van de draadwand is de ongelijke wanddikte van de stalen buis na het draadsnijden, waarbij de ene kant dun en de andere kant dik is. De reden voor de afwijking van de draadwand is vergelijkbaar met die voor zwarte draadgesp, die wordt veroorzaakt door een ongelijkmatige wanddikte, buiging of overmatige ovaliteit aan het uiteinde van de stalen buis. Soms, wanneer er afwijkingen in de schroefdraadwand optreden of de verwerkingshoeveelheid niet goed wordt gecontroleerd, kan de wanddikte van de van schroefdraad voorziene bodem de negatieve tolerantie overschrijden, wat de verbindingssterkte van de oliebronpijp ernstig zal beïnvloeden.
(3) Draadbreuk: Wanneer de draadkamsnijder de draad met hoge snelheid en kracht afsnijdt, zal de draad breken zodra de draad gebroken is of de draad "verloren" is. Over het algemeen wordt draadbreuk voornamelijk veroorzaakt door grote niet-metalen insluitsels in het staal, en houdt het ook verband met de kwaliteit van de draadkamsnijder en de stabiliteit van het draadsnijproces.
(4) Schade aan de schroefdraad: Schade aan de schroefdraad van oliebronpijpen omvat kneuzingen en schaafwonden, die worden veroorzaakt tijdens de productie, het transport en de opslag van eindproducten. Om te voorkomen dat de blootliggende schroefdraden van oliebronpijpen worden gekneusd, verpletterd of verroest, en om ervoor te zorgen dat de schroefdraden tijdens de productie niet in botsing komen met harde voorwerpen (zoals transportrollen, schuine roosterstaven, enz.) een ring met interne schroefdraad moet op de schroefdraad van het oliebronpijplichaam worden geschroefd, en een interne beschermring met externe schroefdraad moet op de schroefdraad van de koppeling worden geschroefd.
API Spec 5CT-standaard bepaalt:
① De draadverwerkingsfabriek moet interne en externe draadbeschermringen vastschroeven. Het ontwerp, het materiaal en de mechanische sterkte van de schroefdraadbeschermingsring zijn vereist om de schroefdraad en buisuiteinden te beschermen om schade tijdens normaal laden en lossen en transport te voorkomen;
② Tijdens het transport en de normale opslag van olie en behuizing zijn het ontwerp en het materiaal van de schroefdraadbeschermingsring vereist om de schroefdraad te isoleren van vuil en water. De normale bewaartermijn bedraagt ongeveer 1 jaar;
③ De materiaalkeuze van de schroefdraadbeschermingsring mag geen materiaalcomponenten bevatten die schroefdraadcorrosie kunnen veroorzaken of ervoor kunnen zorgen dat de schroefdraadbeschermingsring aan de schroefdraad blijft hechten, en kan geschikt zijn voor een bedrijfstemperatuur van -46℃ tot +66℃:
④ Beschermringen van blank staal mogen niet worden gebruikt op L80-buislichamen van staalkwaliteit 9Cr en 13Cr.
(5) Draadparameters overschrijden de norm: draadverwerking is het belangrijkste proces bij de productie van oliebronpijpen en is ook het belangrijkste proces dat de draadkwaliteit van oliebronpijpen bepaalt. Momenteel worden de meeste oliebronpijpen verwerkt door speciale CNC-bewerkingsmachines. Bij het bewerken van schroefdraad wordt het werkstuk automatisch gecentreerd en zwevend gespannen. Het gereedschap voor het verwerken van draden maakt gebruik van een hardmetalen gereedschap en de spilrotatie is traploos. Er zijn twee manieren om schroefdraad te verwerken: de eerste is dat het werkstuk roteert en dat het gereedschap een vlakke voedingsbeweging maakt; de andere is dat het werkstuk niet beweegt en dat het gereedschap roteert en een voedingsbeweging maakt. Deze twee soorten werktuigmachines hebben hun kenmerken. De eerste is flexibel in gebruik. Het heeft niet alleen een hoge productiviteit bij het verwerken van algemene taps toelopende draden, maar kan ook direct verbonden en speciaal verbonden draden met goede luchtdichtheid verwerken (speciale gespen); de laatste heeft een hogere productiviteit bij het verwerken van algemene taps toelopende draden dan de eerste, maar er is een voorbewerkingswerktuigmachine nodig om speciale gespen te verwerken. De verschillende parameters van de schroefdraad (middendiameter, tandhoogte, tapsheid, spoed, tandprofielhoek, korte afstand, enz.) hebben invloed op de verbindingssterkte en de afdichtingsprestaties van de schroefdraad. De korte afstand van de draad is de uitgebreide waarde van de fluctuatie van elke afzonderlijke parameter van de draad. Zelfs als de individuele parameters van de draad gekwalificeerd zijn, is de korte afstand mogelijk niet gekwalificeerd. De nauwkeurigheid van de verschillende parameters van de draad houdt niet alleen verband met de kwaliteit van de onbewerkte buis, maar houdt ook verband met de draadverwerkingsmethode, het type werktuigmachine en de stabiliteit van het verwerkingsproces, evenals de maatnauwkeurigheid en slijtvastheid van de draadkam. Wanneer andere omstandigheden hetzelfde zijn, bepaalt de maatnauwkeurigheid van de draadkam de nauwkeurigheid van de draadmaat. Over het algemeen is vereist dat de maattolerantie van de draadkam slechts 1/3 tot 1/4 van de producttolerantie bedraagt, of zelfs hoger.
(6) Koppel- en J-waarden overschrijden de norm: Het koppel van de olie en het huis heeft betrekking op het koppel dat wordt gegenereerd wanneer de koppeling en het buislichaam aan elkaar worden geschroefd. Het doel van het regelen van het koppel is om de verbindingssterkte tussen de koppeling en het buislichaam en de contactdrukspanning aan de schroefdraadzijde te garanderen en om samen te werken met het overeenkomstige schroefdraadafdichtingsvet om lekkage van de olie en de behuizing te voorkomen. Voor API-standaardschroefdraad vertegenwoordigt de J-waarde de afstand van het buisuiteinde tot het midden van de koppeling nadat de koppeling en het buislichaam zijn vastgedraaid, wat een van de belangrijke parameters is die de kwaliteit van de schroefdraadverbinding bepalen.
(7) Lekkage: Om olie- en behuizingslekkage veroorzaakt door onvoldoende contactdruk tussen het olie- en behuizingsbuislichaam en de koppelingsschroefdraad te voorkomen, worden de olie en het behuizing met koppeling onderworpen aan een hydrostatische druktest volgens de norm. Het lekken van de schroefdraad die het buislichaam met de koppeling verbindt, houdt verband met het type en de kwaliteit van de schroefdraad, het schroeven van de olie en de behuizing en de kwaliteit van het schroefdraadafdichtingsvet. Wat het schroefdraadtype betreft, zijn de afdichtingsprestaties van ronde schroefdraad beter dan die van trapeziumvormige schroefdraad, en speciale schroefdraad is zelfs nog beter. De zeer nauwkeurige schroefdraadvorm en een redelijk olie- en behuizingsschroefkoppel zijn bevorderlijk voor het verbeteren van de afdichtingsprestaties van de schroefdraad. Schroefdraadafdichtingsvet kan een rol spelen bij de smering, het opvullen van schroefdraadspleten (afdichten) en anti-corrosie tijdens het schroeven van koppelingen en het gebruik van olie en behuizing.
2. Prestaties van oliebronpijpen
De prestaties van oliebronpijpen omvatten antikleefprestaties, anti-instortingsprestaties, anticorrosieprestaties en perforatieprestaties.
(1) Antikleefprestaties: volgens de standaardvereisten moeten de schroefdraadverbindingen van olie en behuizing worden gemaakt en ongedaan gemaakt. Er is bepaald dat elke verbinding elk zes keer moet worden gemaakt en weer losgemaakt. Haal het maximale aanhaalmoment aan dat door de fabrikant wordt aanbevolen, maak het vervolgens los en controleer of de interne en externe schroefdraad van de olie en het huis vastzitten. Het kleven van olie- en behuizingsdraden hangt samen met factoren zoals de draadkwaliteit, de hardheid van het draadoppervlak, de make-upsnelheid, de oppervlaktewrijvingscoëfficiënt en de contactspanning (koppelingsschroefkoppel). Om de anti-vastloopprestaties van olie- en karkasdraden te verbeteren, moeten de afwerking, hardheid en uniformiteit van de schroefdraden worden verbeterd, moet de draadsnelheid worden verlaagd en moet het schroefkoppel worden gecontroleerd. Tegelijkertijd moet een zachtere metalen of niet-metalen filmlaag op het binnendraadoppervlak van de koppeling worden aangebracht om het pijplichaam van de olie en de behuizing van de koppeling te scheiden om te voorkomen dat het metalen oppervlak tussen de twee schroefdraden blijft plakken en om scheuren of zelfs scheuren van de draden te voorkomen. Voordat de koppeling wordt vastgeschroefd, moet het schroefdraadoppervlak worden ingesmeerd met schroefdraadvet om te voorkomen dat de schroefdraad blijft plakken nadat de koppeling is vastgeschroefd en om de afdichtingsprestaties van de schroefdraad te verbeteren. Er zijn veel coatingmethoden voor het oppervlak van de koppeldraad: zoals het galvanisatieproces en het fosfatatieproces; voor sommige speciale materialen en speciale aansluitdraden is koperbeplating vaak vereist. Factoren die verband houden met fabrieksmatig draadsnijden: draadparameters (steek, tandhoogte, tapsheid, strak koppel, halve hoek van het tandprofiel, enz.), afstemming van interne en externe schroefdraden (oppervlaktebehandeling, oppervlakteafwerking, fosfateren, galvaniseren, verkoperen, etc.), schroefdraadcompound (functie: smering, vullen en afdichten, etc., samengesteld uit metaalpoeder en vet), make-upcontrole (make-upkoppel, make-upsnelheid, etc.), materiaalfactoren, etc. Factoren die verband houden met draadsnijden in een olieveld: hijsen zonder draadbeschermer, scheve verbinding (de pijp zwaait in de lucht en is niet concentrisch met de putverbinding), geen of weinig verbindingen, draadverbinding (die niet voldoet aan de standaardvereisten, zand en andere vuil), make-upsnelheid en make-upkoppel, en klemkracht van grote tangen, enz.
(2) Anti-squeeze (verbrijzeling) prestaties: Met de toename van de boordiepte neemt de druk op olie en boorbuizen in olie- en gasputten toe, vooral in diepe putten, ultradiepe putten of olie- en gasputten in complexe formaties zoals zoals steenzout, zoutpasta, schalie en zachte rotsformaties die de plasticstroom moeten isoleren. Wanneer de externe druk een bepaalde limiet overschrijdt, zal het lichaam van de oliebronpijp een groefvormige of elliptische vervorming veroorzaken, wat het instorten van de oliebronpijp wordt genoemd.
(3) Anti-corrosieprestaties: Sommige olie- en gasvelden bevatten een grote hoeveelheid corrosieve media zoals waterstofsulfide, kooldioxide of chloride-ionen, wat eisen stelt aan de corrosieweerstand voor olie en behuizing, inclusief weerstand tegen sulfidespanningscorrosie, weerstand tegen CO2- en Cl-corrosie, enz. De corrosieweerstand van olie en behuizing hangt voornamelijk samen met factoren zoals de chemische samenstelling van staal en de restspanningswaarde van stalen buizen. Het verminderen van het gehalte aan niet-metalen insluitsels en schadelijke elementen in staal, het verhogen van het gehalte aan corrosiewerende elementen zoals Cr en Ni, het verminderen van de restspanning in de stalen buis en het verbeteren van de vloeigrensverhouding van de stalen buis zijn allemaal bevorderlijk om de corrosieweerstand van de olie en het omhulsel te verbeteren.
(4) Perforatieprestaties: Het olieproductiegedeelte van de olielaagomhulling (gelaagde olieproductie in een meerlaagse oliebron) vereist perforatie om ruwe olie vanuit de aangewezen oliehoudende oliezandlaag in de omhulling te laten stromen. Om deze reden is het vereist dat de olielaagomhulling goede perforatieprestaties heeft, vooral bij gebruik van pistoolloze perforatiebewerkingen moet de perforatieprestatie van de omhulling hoger zijn. De perforatieprestaties van de behuizing worden verkregen door middel van perforatietests. Dat wil zeggen dat de te testen behuizing in een gesimuleerde put wordt gehangen, en een bepaald aantal gevormde perforerende kogels met een bepaalde afstand en verschillende richtingen in de behuizing wordt gehangen. Vervolgens wordt perforatie uitgevoerd. Als er na het perforeren geen scheuren rond de gaten van de testbehuizing aanwezig zijn, worden de perforeerprestaties als goed beoordeeld; als er een klein aantal kleine scheurtjes rond de gaten zijn, maar hun aantal en lengte niet groter zijn dan de vereisten van de technische omstandigheden, dan worden de perforatieprestaties als gekwalificeerd beoordeeld; en als het aantal of de lengte van de scheuren rond de gaten de vereisten overschrijdt, vooral als de scheuren tussen twee aangrenzende gaten met elkaar verbonden zijn, wordt de perforatieprestatie als niet-gekwalificeerd beoordeeld. Het olieveld stelt ook duidelijke eisen aan de hoeveelheid uitzetting van de behuizing na perforatie en de hoogte van de binnen- en buitenbramen rond de gaten.
Posttijd: 11 juni 2024