Ống dầu liên tục bằng thép không gỉ: Hướng dẫn thông số kỹ thuật, cấp độ & ứng dụng

Hầu hết các công việc can thiệp giếng từng yêu cầu một giàn khoan xử lý toàn bộ giờ đây đều chạy trên một cuộn ống liên tục - và loại thép không gỉ mà cuộn ống được làm từ đó sẽ quyết định xem công việc diễn ra suôn sẻ hay thất bại trong hố hạ. Lựa chọn quyền ống dầu liên tục bằng thép không gỉ phụ thuộc vào loại vật liệu, độ dày thành, mức áp suất và chiều dài. Hướng dẫn này sẽ trình bày từng yếu tố để bạn có thể tự tin chỉ định.

Ống dầu liên tục bằng thép không gỉ là gì?

Ống dẫn dầu liên tục bằng thép không gỉ - còn được gọi là ống mềm liên tục hoặc ống cuộn - là một ống thép có chiều dài liền mạch, được quấn trên một cuộn lớn, có chiều dài từ 500 m đến 10.000 m mỗi ống. Không giống như ống nối, nó đi vào giếng mà không dừng lại để tạo kết nối. Đặc điểm cấu trúc duy nhất đó giúp loại bỏ các điểm rò rỉ, giảm thời gian lắp đặt từ vài ngày xuống vài giờ và cho phép vận hành trên các giếng có áp suất trực tiếp mà không làm chết giếng trước.

Công nghệ này từng được sản xuất độc quyền bởi hai công ty Mỹ và được phần còn lại của thế giới nhập khẩu rất nhiều. Ngày nay, nó được sản xuất trong nước ở Trung Quốc để đáp ứng các tiêu chuẩn hiệu suất tương tự, với các thông số kỹ thuật chính được xác nhận độc lập bởi Trung tâm Giám sát và Kiểm tra Đường ống Dầu của Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Trung Quốc.

Lớp vật liệu: Bạn cần loại nào?

Lựa chọn cấp độ là quyết định có tính hệ quả nhất trong việc xác định đường ống dẫn dầu liên tục. Vật liệu không phù hợp sẽ bị ăn mòn sớm; cái đúng kéo dài tuổi thọ của giếng.

Đối với hầu hết các hoạt động khai thác và khai thác gỗ trên bờ, 316L là sự lựa chọn tiêu chuẩn — biến thể có lượng carbon thấp chống lại sự nhạy cảm sau khi hàn và xử lý nước sản xuất giàu clorua một cách đáng tin cậy. Nâng cấp lên song công hoặc siêu song công khi áp suất riêng phần H₂S hoặc nồng độ clorua tăng cao.

Thông số kỹ thuật chính trong nháy mắt

Phạm vi sản xuất tiêu chuẩn cho ống dầu liên tục bằng thép không gỉ như sau:

• Đường kính ngoài: 6 mm – 89 mm (hoặc 1” – 3,5” theo kích thước hệ thống đo lường Anh)
• Độ dày của tường: 0,8 mm – 5 mm
• Chiều dài mỗi cuộn: 500m – 10.000m
• Đánh giá áp suất: 50 MPa – 120 MPa (khoảng 7.250 – 17.400 PSI)

Tất cả các thông số có thể được tùy chỉnh. Độ dày của thành là đòn bẩy chính để đánh giá áp suất - thành dày hơn chịu được áp suất bên trong cao hơn nhưng làm tăng trọng lượng cuộn và giảm tính linh hoạt. Hầu hết các nhà khai thác chạy các ứng dụng xử lý hoặc ghi nhật ký trong phạm vi độ sâu 3.000–6.000 m đều sử dụng ống OD 1 inch đến 2 inch với độ dày thành 1,0–2,0 mm.

Trường hợp ống liên tục tốt hơn ống nối

Trường hợp vận hành ống liên tục mạnh nhất trong bốn trường hợp:

1. Vâng làm việc và dọn dẹp. Cuộn phim triển khai trong một lần chạy; không có điểm dừng ngắt đường ống có nghĩa là một công việc mà giàn khoan thông thường mất hai ngày có thể hoàn thành trong vài giờ.
2. Đánh giá nhật ký và hình thành. Các cảm biến và dụng cụ được chạy bên trong chuỗi ống liên tục. Bởi vì đường ống là một khối liền mạch nên việc truyền dữ liệu không bị gián đoạn và việc định vị giếng khoan là chính xác.
3. Tiêm hóa chất và kích thích. Axit hoặc chất lỏng xử lý khác bơm qua ống khi ống đang chạy trong lỗ - không thể triển khai và phun đồng thời với ống nối.
4. Giếng ngang và giếng góc cao. Tính linh hoạt của ống liên tục cho phép nó điều hướng các giếng giếng bị lệch đòi hỏi phải quay vòng tốn kém bằng ống khoan thông thường.

Đối với các chức năng điều khiển hạ cấp bổ sung, cuộn dây thép không gỉ và đường ống điều khiển (đường mao dẫn thủy lực) thường được triển khai dọc theo đường ống dẫn dầu liên tục để kích hoạt các van an toàn dưới bề mặt và hệ thống phun hóa chất.

Khả năng chịu áp lực: Điều gì thúc đẩy nó

Một đường ống có định mức 120 MPa không thể đạt được điều đó chỉ bằng loại vật liệu. Bốn yếu tố sản xuất kết hợp để đạt được đánh giá đó:

• Kéo dài và làm việc lạnh. Kéo ống qua các khuôn chính xác sẽ làm cứng thép, tăng cường độ chảy trên các giá trị đã ủ.
• Ủ sáng chân không. Lò nung chân không trực tuyến được ủ mà không bị oxy hóa, bảo toàn chất lượng bề mặt và loại bỏ quá trình khử cacbon có thể làm suy yếu thành ống.
• Độ dày tường đồng nhất. Độ lệch tâm của thành ống tạo ra các điểm tập trung ứng suất. Các bộ phận tạo ống chính xác giữ chặt dung sai độ dày trên toàn bộ chiều dài ống cuộn.
• Kiểm tra bằng chứng thủy tĩnh. Mỗi ống cuộn đều được kiểm tra áp suất — lên tới 300 MPa trên bàn thử nghiệm — trước khi xuất xưởng. Việc phát hiện khuyết tật bằng dòng điện xoáy và phân tích bằng quang phổ kế xác nhận tính chất hóa học và tính toàn vẹn bề mặt.

Những cân nhắc về xử lý và lắp đặt

Ống liên tục tích lũy các chu kỳ mỏi mỗi khi nó được cuốn vào hoặc ra khỏi cuộn. Ba thực hành kéo dài tuổi thọ đáng kể. Đầu tiên, không bao giờ vượt quá bán kính uốn cong tối thiểu được chỉ định cho đường kính ngoài và độ dày thành ống - việc uốn cong chặt hơn sẽ gây ra biến dạng dẻo tạo ra các vết nứt mỏi. Thứ hai, theo dõi số chu kỳ tích lũy trên mỗi ống cuộn; rút ống trước khi nó đạt đến giới hạn tuổi thọ mỏi của nhà sản xuất đối với áp suất vận hành của bạn. Thứ ba, kiểm tra mặt bích cuộn và thanh dẫn hướng cổ ngỗng xem có bị mòn không, vì sự mài mòn tại các điểm tiếp xúc này là nguyên nhân phổ biến nhất gây ra hỏng ống ở giai đoạn đầu đời.

Để có các đầu cuối an toàn, không bị rò rỉ ở đầu giếng hoặc thiết bị bề mặt, khớp nối ferrule thép không gỉ cung cấp khả năng bịt kín kiểu nén có thể chịu được rung động và chu kỳ áp suất mà không cần gắn ren — một lựa chọn đáng tin cậy tại điểm kết nối quan trọng giữa ống và phần cứng bề mặt.

Lựa chọn nhà cung cấp phù hợp

Ngoài các chứng nhận về vật chất, ba khả năng của nhà cung cấp là quan trọng nhất. Đầu tiên, chiều dài ống cuộn: một nhà cung cấp giới hạn ở 2.000 m cuộn cuộn buộc phải kết nối giữa giếng đối với các công việc ở độ sâu. Hãy tìm công suất lên tới 10.000 m. Thứ hai, tính linh hoạt của cấp độ: các ứng dụng mỏ dầu thay đổi; nhà cung cấp dự trữ và xử lý các loại 316L, song công và Incoloy có thể phản hồi khi phân tích hình thành của bạn thay đổi. Thứ ba, hồ sơ chất lượng có thể theo dõi: mỗi ống cuộn phải kèm theo báo cáo thử nghiệm vật liệu (MTR), dữ liệu thử nghiệm thủy tĩnh và kết quả phát hiện lỗ hổng dòng điện xoáy, không chỉ là chứng chỉ của nhà máy. Những tài liệu này rất quan trọng trong quá trình xem xét theo quy định và điều tra sự cố.