API 5CT K55 یک درجه پوشش استاندارد است که توسط مؤسسه نفت آمریکا با مشخصات 5CT تعریف شده است و یکی از پرکاربردترین گریدها برای ساخت چاه در صنعت نفت و گاز است. حرف K کلاس خواص شیمیایی و مکانیکی را مشخص می کند، در حالی که 55 نشان دهنده حداقل استحکام تسلیم 55000 psi (حدود 379 مگاپاسکال) است. K55 وسط محدوده مقاومت بدنه را اشغال می کند: قوی تر از درجه اصلی H40 اما هنوز برای طراحی های معمول چاه مقرون به صرفه است.
خواص مکانیکی
| اموال | ارزش | توجه داشته باشید |
|---|---|---|
| درجه | K55 | API 5CT گروه 1 درجه |
| حداقل قدرت تسلیم | 55000 psi (379 مگاپاسکال) | استرسی که در آن تغییر شکل دائمی شروع می شود |
| حداکثر قدرت تسلیم | 80000 psi (552 مگاپاسکال) | درپوش بالایی که K55 را از درجه های بالاتر جدا می کند |
| حداقل استحکام کششی | 95000 psi (655 مگاپاسکال) | حداقل مشخص شده، بر خلاف درجه J55 |
| ازدیاد طول | با توجه به فرمول افزایش طول API 5CT برای نمونه مورد استفاده | بستگی به سطح مقطع نمونه و استحکام کششی دارد |
| سختی | هیچ محدودیتی برای K55 مشخص نشده است | محدودیت سختی برای این درجه تعریف نشده است |
نیاز کششی خاصیتی است که به وضوح K55 را از J55 جدا می کند. هر دو گرید حداقل استحکام تسلیم 55000 psi یکسان دارند، اما J55 حداقل استحکام کششی مشخصی ندارد، در حالی که K55 باید به 95000 psi (655 مگاپاسکال) برسد و تحت کنترل کیفیت دقیق‌تری تولید می‌شود.
ابعاد، وزن و نخ ها
بدنه بر اساس قطر خارجی و تعیین وزن مرتب می شود. وزن هر پا، ضخامت دیوار را برای آن قطر ثابت می‌کند و وزنه‌های سنگین‌تر مقاومت بیشتری در برابر فروپاشی و ترکیدگی و همچنین قطر داخلی کمتری ایجاد می‌کنند.
| اندازه اسمی (در) | قطر خارجی (میلی متر) | تعیین وزن متداول (lb/ft) |
|---|---|---|
| 4-1/2 | 114.3 | 9.50 تا 15.10 |
| 5-1/2 | 139.7 | 15:50 الی 23:00 |
| 7 | 177.8 | 20:00 الی 38:00 |
| 9-5/8 | 244.5 | 32.30 تا 53.50 |
قطر دریفت: هر طول باید یک سنبه دریفت سفت و سخت به قطری که در استاندارد ذکر شده است عبور کند، که تضمین می کند که ابزارهای سوراخ و تفنگ ها را می توان از طریق رشته عبور داد.
ضخامت دیوار از تعیین وزن ناشی می شود. جرم اسمی برای لوله های انتهایی مشخص می شود و با نصب رزوه ها و کوپلینگ ها افزایش می یابد.
پایان پایانی: پوشش معمولاً به صورت رزوه ای و کوپل شده با رزوه های استاندارد API مانند رزوه گرد کوتاه، رزوه گرد بلند یا رزوه پایه دار یا با یک اتصال ممتاز که در آن سفتی گاز تحت بار زیاد مورد نیاز است عرضه می شود.
محدوده‌های طول از سیستم برد API 5CT پیروی می‌کنند و طول‌های برد کوتاه، متوسط و بلند را پوشش می‌دهند، و محدوده مورد نیاز باید در سفارش ذکر شود، زیرا کارکرد و تمرین کف دکل به آن بستگی دارد.
الزامات شیمیایی
| عنصر | مورد نیاز K55 |
|---|---|
| کربن، C | توسط مشخصات محصول ثابت نشده است. توسط سازنده برای رسیدن به نوار قدرت انتخاب شده است |
| منگنز، منگنز | توسط مشخصات محصول ثابت نشده است |
| فسفر، پ | کمتر یا مساوی 0.030 % |
| سولفور، اس | کمتر یا مساوی 0.030 % |
API 5CT محدودیت‌های محکمی برای فسفر و گوگرد تعیین می‌کند، عناصری که بیشترین آسیب را به چقرمگی و جوش‌پذیری می‌زنند و کربن و منگنز را به سازنده واگذار می‌کند، که همچنان باید بازده و محدوده کششی مشخص‌شده را ارائه دهد. خریدارانی که به اطمینان بیشتری در مورد قابلیت جوشکاری میدانی نیاز دارند، درخواست می‌کنند که معادل کربن در گواهی کارخانه در کنار آنالیز حرارتی گزارش شود.
ساخت و کاربردها
پوشش K55 یا بدون درز یا با جوش مقاومت الکتریکی تولید می شود و هر دو مسیر برای درجه مجاز هستند.
خدمات معمولی چاه های کم عمق تا متوسط، پوشش سطحی، رشته های پوشش میانی و کاربردهای آستر در محیط های غیر تهاجمی و شیرین است.
این گرید برای سرویس های ترش حاوی سولفید هیدروژن توصیه نمی شود، مگر اینکه به طور خاص برای آن وظیفه واجد شرایط باشد، زیرا مقاومت ترک خوردگی در تنش سولفید درجه پوشش کربن- منگنز محدود است.
انتخاب از بارهای طراحی چاه انجام می شود: فشار تسلیم داخلی، فشار فروپاشی، بار کششی از وزن رشته، و هرگونه بار خمشی یا حرارتی در حین نصب و تولید.
در مواردی که برای رشته‌های عمیق‌تر یا با بارگذاری زیاد به استحکام بالاتری نیاز است، مراحل بعدی در محدوده API 5CT، درجه‌های عملکرد بالاتر مانند N80 و درجه‌های مقاومت بالاتر از آن است.
نقاط سفارش و بازرسی
درجه، قطر بیرونی، تعیین وزن، محدوده طول، پایان و نوع رزوه، به علاوه هرگونه نیاز تکمیلی مانند آزمایش یا علامت گذاری مشخص شده در استاندارد را بیان کنید.
گواهی آسیاب را با درجه سفارش داده شده تأیید کنید و بررسی کنید که حداقل استحکام کششی مشخص شده رعایت شده است، زیرا این ویژگی K55 را از J55 ارزان‌تر متمایز می‌کند.
سوابق تست رانش را بررسی کنید: نتیجه سنبه رانش تضمینی عملی است که قطر داخلی برای ابزارهای پایین چاله مشخص است.
نخ ها و کوپلینگ ها را از نظر آسیب بررسی کنید و تأیید کنید که نوع نخ و محافظ آرایش مناسب برای حمل و نقل نصب شده است.
علامت گذاری درجه، اندازه، وزن، شماره حرارت و سازنده را تأیید کنید تا قابلیت ردیابی در محل دکل حفظ شود.
سوالات متداول
س: نام K55 در API 5CT به چه معناست؟
حرف K کلاس خواص شیمیایی و مکانیکی مشخص شده را مشخص می کند و 55 نشان دهنده حداقل استحکام تسلیم 55000 psi است که حدود 379 مگاپاسکال است. این عیار یک فولاد پوششی کربن- منگنز با محدوده عملکرد تا 80000 psi است.
س: تفاوت بین J55 و K55 چیست؟
هر دو دارای حداقل استحکام تسلیم 55000 psi هستند، اما K55 دارای حداقل مقاومت کششی مشخص شده 95000 psi است، در حالی که J55 حداقل نیاز به کشش ندارد. K55 همچنین تحت کنترل های کیفیت و ساخت دقیق تر تولید می شود.
س: آیا K55 برای سرویس ترش مناسب است؟
برای سرویس های حاوی سولفید هیدروژن توصیه نمی شود مگر اینکه به طور خاص واجد شرایط باشد. K55 برای محیط های غیر تهاجمی و شیرین طراحی شده است و چاه های ترش معمولاً به درجه ای نیاز دارند که برای مقاومت در برابر ترک خوردگی استرس سولفید انتخاب شده است.
س: اندازه و وزن بدنه چگونه انتخاب می شوند؟
از بارهای طراحی چاه: قطر بیرونی هندسه سوراخ را تعیین می کند، و تعیین وزن ضخامت دیواره را ثابت می کند، که به نوبه خود عملکرد داخلی، مقاومت در برابر فروپاشی و قطر داخلی موجود برای ابزارها را کنترل می کند. وزنه‌های سنگین‌تر استحکام بیشتری می‌دهند اما فاصله داخلی را کاهش می‌دهند.
س: قطر دریفت چقدر است و چرا اهمیت دارد؟
قطر سنبه سفت و سختی است که طبق استاندارد باید آزادانه از لوله عبور کند. این ثابت می کند که سوراخ پوشش به اندازه کافی شفاف و مستقیم برای ابزارهای پایین چاله است، به همین دلیل است که تست دریفت یکی از سوابق پذیرشی است که خریداران باید بررسی کنند.
س: کدام نوع نخ برای پوشش K55 موجود است؟
رزوه‌های استاندارد API مانند رزوه‌های گرد کوتاه، نخ‌های گرد بلند و رزوه‌های تکیه‌گاه گزینه‌های رایجی هستند که به صورت رزوه‌ای و کوپل شده عرضه می‌شوند. اتصالات ممتاز را می توان در جایی که طراحی چاه نیاز به سفتی گاز یا ظرفیت خمشی بالاتری دارد، عرضه کرد.
