ข่าวสาร - ความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับท่อ OCTG

ท่อ OCTGโดยส่วนใหญ่ใช้สำหรับการขุดเจาะบ่อน้ำมันและก๊าซ และการขนส่งน้ำมันและก๊าซ ซึ่งรวมถึงท่อเจาะน้ำมัน ท่อหุ้มบ่อน้ำมัน และท่อสูบน้ำมันท่อ OCTGโดยส่วนใหญ่ใช้สำหรับเชื่อมต่อปลอกสว่านและดอกสว่าน และส่งกำลังในการเจาะท่อกรุบ่อปิโตรเลียมส่วนใหญ่ใช้สำหรับค้ำยันหลุมเจาะระหว่างการเจาะและหลังการเจาะเสร็จสิ้น เพื่อให้มั่นใจว่าบ่อน้ำมันทั้งหมดทำงานได้อย่างปกติระหว่างกระบวนการเจาะและหลังการเจาะเสร็จสิ้น น้ำมันและก๊าซที่อยู่ก้นบ่อน้ำมันส่วนใหญ่จะถูกลำเลียงขึ้นสู่ผิวดินโดยท่อสูบน้ำมัน

ท่อกรุบ่อน้ำมันเป็นหัวใจสำคัญในการรักษาการทำงานของบ่อน้ำมัน เนื่องจากสภาพทางธรณีวิทยาที่แตกต่างกัน สภาวะความเค้นใต้ดินจึงซับซ้อน และผลกระทบรวมของแรงดึง แรงอัด แรงดัด และแรงบิดที่กระทำต่อตัวท่อกรุบ่อน้ำมัน ทำให้คุณภาพของท่อกรุบ่อน้ำมันมีความต้องการสูง หากท่อกรุบ่อน้ำมันเสียหายด้วยเหตุผลใดก็ตาม อาจนำไปสู่การลดลงของการผลิตหรือแม้กระทั่งการทิ้งบ่อน้ำมันทั้งหมด

ตามความแข็งแรงของเหล็กนั้นเอง ท่อกรุสามารถแบ่งออกเป็นเกรดเหล็กต่างๆ ได้แก่ J55, K55, N80, L80, C90, T95, P110, Q125, V150 เป็นต้น เกรดเหล็กที่ใช้จะแตกต่างกันไปตามสภาพและระดับความลึกของบ่อ ในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อน ท่อกรุเองก็จำเป็นต้องมีความทนทานต่อการกัดกร่อนด้วย ในพื้นที่ที่มีสภาพทางธรณีวิทยาที่ซับซ้อน ท่อกรุยังจำเป็นต้องมีคุณสมบัติป้องกันการยุบตัวด้วย

I. ความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับท่อ OCTG

1. คำอธิบายศัพท์เฉพาะที่เกี่ยวข้องกับท่อส่งปิโตรเลียม

API: เป็นตัวย่อของ American Petroleum Institute (สถาบันปิโตรเลียมแห่งอเมริกา)

OCTG: เป็นคำย่อของ Oil Country Tubular Goods ซึ่งหมายถึงท่อที่ใช้เฉพาะในอุตสาหกรรมน้ำมัน รวมถึงท่อสำเร็จรูปสำหรับบ่อน้ำมัน ท่อเจาะ ปลอกเจาะ ห่วง ข้อต่อสั้น และอื่นๆ

ท่อส่งน้ำมัน: ท่อที่ใช้ในบ่อน้ำมันสำหรับการสกัดน้ำมัน การสกัดก๊าซ การฉีดน้ำ และการแตกหินด้วยกรด

ท่อกรุ: ท่อที่ถูกหย่อนลงมาจากผิวดินลงไปในหลุมเจาะเพื่อทำหน้าที่เป็นท่อบุผนัง ป้องกันการพังทลายของผนังหลุม

ท่อเจาะ: ท่อที่ใช้สำหรับเจาะรูหรือบ่อบาดาล

ท่อส่ง: ท่อที่ใช้ในการขนส่งน้ำมันหรือก๊าซ

แหวนล็อก: ชิ้นส่วนทรงกระบอกที่ใช้เชื่อมต่อท่อเกลียวสองท่อที่มีเกลียวภายในเข้าด้วยกัน

วัสดุข้อต่อ: ท่อที่ใช้ในการผลิตข้อต่อ

เกลียว API: เกลียวท่อที่กำหนดโดยมาตรฐาน API 5B รวมถึงเกลียวกลมท่อน้ำมัน เกลียวกลมสั้นท่อปลอก เกลียวกลมยาวท่อปลอก เกลียวสี่เหลี่ยมคางหมูแบบเยื้องศูนย์ท่อปลอก เกลียวท่อส่ง และอื่นๆ

หัวเข็มขัดพิเศษ: เกลียวที่ไม่เป็นไปตามมาตรฐาน API ซึ่งมีคุณสมบัติการซีล คุณสมบัติการเชื่อมต่อ และคุณสมบัติอื่นๆ ที่พิเศษ

ความเสียหาย: การเสียรูป การแตกหัก ความเสียหายที่พื้นผิว และการสูญเสียการทำงานเดิมภายใต้สภาวะการใช้งานเฉพาะ ความเสียหายหลักของท่อส่งน้ำมัน ได้แก่ การรั่วซึม การลื่นไถล การฉีกขาด การรั่วไหล การกัดกร่อน การยึดติด การสึกหรอ และอื่นๆ

2. มาตรฐานที่เกี่ยวข้องกับปิโตรเลียม

API 5CT: ข้อกำหนดสำหรับท่อปลอกและท่อส่ง (ปัจจุบันคือเวอร์ชันล่าสุด ฉบับที่ 8)

API 5D: ข้อกำหนดสำหรับท่อเจาะ (ฉบับล่าสุด รุ่นที่ 5)

API 5L: ข้อกำหนดสำหรับท่อเหล็กสำหรับท่อส่ง (ฉบับล่าสุด ฉบับที่ 44)

API 5B: ข้อกำหนดสำหรับการกลึง การวัด และการตรวจสอบเกลียวของท่อปลอก ท่อน้ำมัน และท่อส่ง

GB/T 9711.1-1997: เงื่อนไขทางเทคนิคสำหรับการส่งมอบท่อเหล็กสำหรับการขนส่งในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ ส่วนที่ 1: ท่อเหล็กเกรด A

GB/T9711.2-1999: เงื่อนไขทางเทคนิคในการส่งมอบท่อเหล็กสำหรับการขนส่งในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ ส่วนที่ 2: ท่อเหล็กเกรด B

GB/T9711.3-2005: เงื่อนไขทางเทคนิคในการส่งมอบท่อเหล็กสำหรับการขนส่งปิโตรเลียมและก๊าซธรรมชาติ ส่วนที่ 3: ท่อเหล็กเกรด C

Ⅱ. ท่อน้ำมัน

1. การจำแนกประเภทท่อส่งน้ำมัน

ท่อน้ำมันแบ่งออกเป็นท่อแบบไม่เสริมเกลียว (Non-Upset หรือ NU) ท่อแบบเสริมเกลียวภายนอก (External Upset หรือ EU) และท่อแบบข้อต่อในตัว ท่อแบบไม่เสริมเกลียว หมายถึง ท่อที่มีปลายด้านหนึ่งเป็นเกลียวโดยไม่ต้องเสริมความหนา และติดตั้งข้อต่อ ท่อแบบเสริมเกลียวภายนอก หมายถึง ท่อที่มีปลายสองด้านเสริมความหนาภายนอก แล้วจึงเสริมเกลียวและติดตั้งแคลมป์ ท่อแบบข้อต่อในตัว หมายถึง ท่อที่เชื่อมต่อกันโดยตรงโดยไม่ต้องใช้ข้อต่อ โดยปลายด้านหนึ่งเป็นเกลียวภายนอกที่เสริมความหนาภายใน และปลายอีกด้านหนึ่งเป็นเกลียวภายในที่เสริมความหนาภายนอกเช่นกัน

2. บทบาทของท่อ

① การสกัดน้ำมันและก๊าซ: หลังจากเจาะและอุดบ่อน้ำมันและก๊าซแล้ว จะมีการวางท่อเข้าไปในท่อน้ำมันเพื่อสูบน้ำมันและก๊าซขึ้นมาสู่พื้นดิน
② การฉีดน้ำ: เมื่อแรงดันใต้ดินไม่เพียงพอ ให้ฉีดน้ำเข้าไปในบ่อผ่านท่อ
③ การฉีดไอน้ำ: ในกระบวนการกู้คืนความร้อนของน้ำมันที่มีความหนืดสูง จะต้องฉีดไอน้ำเข้าไปในบ่อโดยใช้ท่อส่งน้ำมันหุ้มฉนวน
(iv) การปรับสภาพด้วยกรดและการแตกร้าว: ในขั้นตอนสุดท้ายของการเจาะบ่อหรือเพื่อปรับปรุงการผลิตน้ำมันและก๊าซจากบ่อ จำเป็นต้องป้อนสารละลายกรดและสารปรับสภาพหรือวัสดุบ่มลงในชั้นน้ำมันและก๊าซ โดยสารละลายและวัสดุบ่มจะถูกลำเลียงผ่านท่อส่งน้ำมัน

3. เกรดเหล็กของท่อน้ำมัน

เกรดเหล็กที่ใช้ทำท่อน้ำมัน ได้แก่ H40, J55, N80, L80, C90, T95 และ P110

N80 แบ่งออกเป็น N80-1 และ N80Q ซึ่งทั้งสองชนิดมีคุณสมบัติแรงดึงเหมือนกัน ความแตกต่างอยู่ที่สถานะการส่งมอบและคุณสมบัติการรับแรงกระแทก N80-1 ส่งมอบในสภาพปกติหรือเมื่ออุณหภูมิการรีดขั้นสุดท้ายสูงกว่าอุณหภูมิวิกฤต Ar3 และลดแรงดึงหลังจากระบายความร้อนด้วยอากาศ สามารถใช้เป็นทางเลือกแทนการรีดร้อนแบบปกติได้ ไม่จำเป็นต้องทดสอบแรงกระแทกและการทดสอบแบบไม่ทำลาย ในขณะที่ N80Q ต้องผ่านการอบคืนตัว (การชุบแข็งและการอบคืนตัว) คุณสมบัติการรับแรงกระแทกควรเป็นไปตามข้อกำหนดของ API 5CT และต้องผ่านการทดสอบแบบไม่ทำลาย

ท่อเหล็ก L80 แบ่งออกเป็น L80-1, L80-9Cr และ L80-13Cr คุณสมบัติทางกลและสถานะการส่งมอบเหมือนกัน แต่แตกต่างกันที่การใช้งาน ความยากในการผลิต และราคา โดย L80-1 เป็นชนิดทั่วไป ส่วน L80-9Cr และ L80-13Cr เป็นท่อเหล็กทนการกัดกร่อนสูง ผลิตยาก ราคาแพง มักใช้ในบ่อที่มีการกัดกร่อนรุนแรง

C90 และ T95 แบ่งออกเป็นประเภทที่ 1 และประเภทที่ 2 นั่นคือ C90-1, C90-2 และ T95-1, T95-2

4. เกรดเหล็กที่ใช้กันทั่วไป เกรด และสถานะการส่งมอบของท่อส่งน้ำมัน

เกรดเหล็ก สถานะการจัดส่ง

ท่อน้ำมัน J55 ท่อน้ำมันแบน 37Mn5: ผลิตด้วยกรรมวิธีรีดร้อนแทนการรีดปกติ

ท่อน้ำมันหนา: ผ่านกระบวนการปรับความหนาให้ได้มาตรฐานตลอดความยาว

ท่อ N80-1 36Mn2V แบบแบน: ผลิตด้วยกรรมวิธีรีดร้อนแทนการรีดแบบนอร์มาไลซ์

ท่อน้ำมันหนา: ผ่านการปรับสภาพให้เป็นมาตรฐานตลอดความยาวหลังจากการทำให้หนาขึ้น

ท่อน้ำมัน N80-Q 30Mn5 อบชุบความร้อนตลอดความยาว

ท่อน้ำมัน L80-1 ทำจากเหล็ก 30Mn5 อบชุบตลอดความยาว

ท่อน้ำมัน P110 25CrMnMo อบชุบความร้อนตลอดความยาว

ข้อต่อ J55 เหล็กกล้า 37Mn5 รีดร้อนแบบปรับสภาพปกติทางออนไลน์

ข้อต่อ N80 28MnTiB การอบชุบตลอดความยาว

ข้อต่อ L80-1 28MnTiB การอบชุบตลอดความยาว

แคลมป์ P110 เหล็กกล้า 25CrMnMo อบชุบความร้อนตลอดความยาว

Ⅲ. ปลอกหุ้ม

1. การจำแนกประเภทและบทบาทของปลอกหุ้ม

ท่อกรุ (Casing) คือท่อเหล็กที่รองรับผนังของบ่อน้ำมันและก๊าซ แต่ละบ่อจะใช้ท่อกรุหลายชั้นตามความลึกในการเจาะและสภาพทางธรณีวิทยาที่แตกต่างกัน ซีเมนต์ใช้สำหรับอุดท่อกรุหลังจากที่หย่อนลงไปในบ่อแล้ว และแตกต่างจากท่อน้ำมันและท่อเจาะ ท่อกรุไม่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้และจัดเป็นวัสดุสิ้นเปลืองแบบใช้แล้วทิ้ง ดังนั้น การบริโภคท่อกรุจึงคิดเป็นมากกว่า 70% ของท่อทั้งหมดในบ่อน้ำมัน ท่อกรุสามารถแบ่งออกเป็น: ท่อส่ง (Conduit), ท่อกรุผิวดิน (Surface Casing), ท่อกรุทางเทคนิค (Technical Casing) และท่อกรุสำหรับน้ำมัน (Oil Casing) ตามการใช้งาน และโครงสร้างของท่อกรุในบ่อน้ำมันแสดงอยู่ในภาพด้านล่าง

2. ปลอกหุ้มตัวนำ

โดยส่วนใหญ่ใช้สำหรับการเจาะในมหาสมุทรและทะเลทรายเพื่อแยกน้ำทะเลและทราย เพื่อให้การเจาะดำเนินไปอย่างราบรื่น ข้อกำหนดหลักของท่อชั้นที่ 2 นี้คือ: Φ762 มม. (30 นิ้ว) × 25.4 มม. และ Φ762 มม. (30 นิ้ว) × 19.06 มม.
ท่อผิวดิน: ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการเจาะครั้งแรก โดยเจาะเปิดผิวดินของชั้นหินอ่อนไปจนถึงชั้นหินฐาน เพื่อปิดผนึกส่วนของชั้นหินนี้ไม่ให้พังทลาย จึงจำเป็นต้องใช้ท่อผิวดินในการปิดผนึก ขนาดหลักของท่อผิวดิน ได้แก่ 508 มม. (20 นิ้ว), 406.4 มม. (16 นิ้ว), 339.73 มม. (13-3/8 นิ้ว), 273.05 มม. (10-3/4 นิ้ว), 244.48 มม. (9-5/9 นิ้ว) เป็นต้น ความลึกของท่อที่หย่อนลงไปขึ้นอยู่กับความลึกของชั้นหินอ่อน ซึ่งโดยทั่วไปจะอยู่ที่ 80-1500 เมตร แรงดันภายนอกและภายในไม่สูง และโดยทั่วไปจะใช้เหล็กเกรด K55 หรือเหล็กเกรด N80

3. ท่อหุ้มทางเทคนิค

ท่อกรุทางเทคนิคใช้ในกระบวนการเจาะบ่อที่มีชั้นหินซับซ้อน เมื่อเจอกับชั้นหินที่ซับซ้อน เช่น ชั้นยุบตัว ชั้นน้ำมัน ชั้นก๊าซ ชั้นน้ำ ชั้นรั่วซึม ชั้นเกลือ ฯลฯ จำเป็นต้องวางท่อกรุทางเทคนิคเพื่อปิดผนึก มิฉะนั้นจะไม่สามารถทำการเจาะได้ บ่อบางแห่งมีความลึกและซับซ้อนมาก โดยมีความลึกหลายพันเมตร บ่อลึกประเภทนี้จำเป็นต้องวางท่อกรุทางเทคนิคหลายชั้น คุณสมบัติทางกลและประสิทธิภาพการปิดผนึกจึงมีความสำคัญมาก เกรดเหล็กที่ใช้ก็สูงขึ้นเช่นกัน นอกเหนือจาก K55 แล้ว ยังมีการใช้เกรด N80 และ P110 มากขึ้น บ่อลึกบางแห่งยังใช้เกรด Q125 หรือสูงกว่านั้นที่ไม่ใช่เกรด API เช่น V150 ด้วย ข้อกำหนดหลักของปลอกทางเทคนิคมีดังนี้: 339.73 มม. (13-3/8 นิ้ว), 273.05 มม. (10-3/4 นิ้ว), 244.48 มม. (9-5/8 นิ้ว), 219.08 มม. (8-5/8 นิ้ว), 193.68 มม. (7-5/8 นิ้ว), 177.8 มม. (7 นิ้ว) และอื่นๆ

4. ท่อส่งน้ำมัน

เมื่อเจาะบ่อลงไปถึงชั้นเป้าหมาย (ชั้นที่มีน้ำมันและก๊าซ) จำเป็นต้องใช้ท่อกรุน้ำมันเพื่อปิดผนึกชั้นน้ำมันและก๊าซกับชั้นหินที่โผล่ขึ้นมาด้านบน โดยด้านในของท่อกรุน้ำมันคือชั้นน้ำมัน ท่อกรุน้ำมันเป็นท่อกรุที่ใช้กับบ่อลึกที่สุดในบรรดาท่อกรุทุกประเภท คุณสมบัติทางกลและประสิทธิภาพการปิดผนึกจึงต้องการสูงที่สุด จึงนิยมใช้เหล็กเกรด K55, N80, P110, Q125, V150 เป็นต้น ขนาดหลักของท่อกรุน้ำมันคือ 177.8 มม. (7 นิ้ว), 168.28 มม. (6-5/8 นิ้ว), 139.7 มม. (5-1/2 นิ้ว), 127 มม. (5 นิ้ว), 114.3 มม. (4-1/2 นิ้ว) เป็นต้น ท่อกรุน้ำมันเป็นท่อกรุที่ใช้กับบ่อลึกที่สุดในบรรดาท่อกรุทุกประเภท และมีคุณสมบัติทางกลและประสิทธิภาพการปิดผนึกสูงที่สุด

ท่อเจาะ V.

1. การจำแนกประเภทและบทบาทของท่อสำหรับเครื่องมือเจาะ

ท่อเจาะประกอบด้วยท่อเจาะหลายแบบในเครื่องมือเจาะ ได้แก่ ท่อเจาะสี่เหลี่ยม ท่อเจาะ ท่อเจาะถ่วงน้ำหนัก และปลอกเจาะ ท่อเจาะเป็นเครื่องมือเจาะหลักที่ขับเคลื่อนหัวเจาะจากพื้นดินไปยังก้นบ่อ และยังเป็นช่องทางจากพื้นดินไปยังก้นบ่ออีกด้วย ท่อเจาะมีบทบาทหลัก 3 ประการ ได้แก่: ① ถ่ายทอดแรงบิดเพื่อขับเคลื่อนหัวเจาะให้เจาะ ② อาศัยน้ำหนักของตัวเองในการออกแรงกดหัวเจาะเพื่อทำลายหินที่ก้นบ่อ ③ ลำเลียงของเหลวสำหรับล้างบ่อ ซึ่งก็คือโคลนเจาะ ผ่านพื้นดินโดยปั๊มโคลนแรงดันสูง เข้าไปในรูเจาะของท่อเจาะ เพื่อไหลไปยังก้นบ่อเพื่อชะล้างเศษหินและระบายความร้อนหัวเจาะ และนำเศษหินผ่านช่องว่างระหว่างผิวนอกของท่อเจาะกับผนังบ่อกลับลงสู่พื้นดิน เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ของการเจาะบ่อ ในระหว่างกระบวนการขุดเจาะ ท่อเจาะต้องทนต่อแรงกระทำที่ซับซ้อนและสลับไปมาหลายอย่าง เช่น แรงดึง แรงอัด แรงบิด แรงดัด และแรงเค้นอื่นๆ นอกจากนี้ พื้นผิวด้านในยังต้องเผชิญกับการกัดเซาะและการสึกหรอจากโคลนที่มีแรงดันสูงอีกด้วย

(1) ท่อเจาะสี่เหลี่ยม: ท่อเจาะสี่เหลี่ยมมีสองชนิดคือแบบสี่เหลี่ยมและแบบหกเหลี่ยม โดยทั่วไปแท่งเจาะน้ำมันของจีนแต่ละชุดจะใช้ท่อเจาะแบบสี่เหลี่ยม ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางมีดังนี้: 63.5 มม. (2-1/2 นิ้ว), 88.9 มม. (3-1/2 นิ้ว), 107.95 มม. (4-1/4 นิ้ว), 133.35 มม. (5-1/4 นิ้ว), 152.4 มม. (6 นิ้ว) และอื่นๆ โดยทั่วไปความยาวที่ใช้คือ 12~14.5 เมตร

(2) ท่อเจาะ: ท่อเจาะเป็นเครื่องมือหลักสำหรับการเจาะบ่อ โดยเชื่อมต่อกับปลายด้านล่างของท่อเจาะสี่เหลี่ยม และเมื่อบ่อเจาะลึกขึ้น ท่อเจาะก็จะยาวขึ้นเรื่อยๆ ตามลำดับ ขนาดของท่อเจาะมีดังนี้: 60.3 มม. (2-3/8 นิ้ว), 73.03 มม. (2-7/8 นิ้ว), 88.9 มม. (3-1/2 นิ้ว), 114.3 มม. (4-1/2 นิ้ว), 127 มม. (5 นิ้ว), 139.7 มม. (5-1/2 นิ้ว) และอื่นๆ

(3) ท่อเจาะถ่วงน้ำหนัก: ท่อเจาะถ่วงน้ำหนักเป็นเครื่องมือเชื่อมต่อระหว่างท่อเจาะและปลอกเจาะ ซึ่งสามารถปรับปรุงสภาพแรงของท่อเจาะและเพิ่มแรงดันบนหัวเจาะได้ ขนาดหลักของท่อเจาะถ่วงน้ำหนักคือ 88.9 มม. (3-1/2 นิ้ว) และ 127 มม. (5 นิ้ว)

(4) ปลอกเจาะ: ปลอกเจาะเชื่อมต่อกับส่วนล่างของท่อเจาะ ซึ่งเป็นท่อผนังหนาพิเศษที่มีความแข็งแรงสูง ทำหน้าที่ออกแรงกดบนหัวเจาะเพื่อทำลายหิน และยังทำหน้าที่เป็นตัวนำทางเมื่อเจาะบ่อตรง ขนาดทั่วไปของปลอกเจาะ ได้แก่ 158.75 มม. (6-1/4 นิ้ว), 177.85 มม. (7 นิ้ว), 203.2 มม. (8 นิ้ว), 228.6 มม. (9 นิ้ว) และอื่นๆ

ท่อ V.

1. การจำแนกประเภทของท่อส่ง

ท่อส่งใช้ในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซสำหรับการขนส่งน้ำมัน น้ำมันกลั่น ก๊าซธรรมชาติ และน้ำ โดยใช้ท่อเหล็กเป็นตัวนำส่ง การขนส่งน้ำมันและก๊าซโดยหลักๆ แล้วแบ่งออกเป็น 3 ประเภท คือ ท่อส่งหลัก ท่อส่งสาขา และท่อส่งเครือข่ายในเมือง ท่อส่งหลักโดยทั่วไปมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 406 ถึง 1219 มม. ความหนาของผนัง 10 ถึง 25 มม. เกรดเหล็ก X42 ถึง X80 ส่วนท่อส่งสาขาและท่อส่งเครือข่ายในเมืองโดยทั่วไปมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 114 ถึง 700 มม. ความหนาของผนัง 6 ถึง 20 มม. เกรดเหล็ก X42 ถึง X80

ท่อส่งมีทั้งท่อเหล็กเชื่อมและท่อเหล็กไร้รอยต่อ โดยท่อเหล็กเชื่อมมีการใช้งานมากกว่าท่อเหล็กไร้รอยต่อ

2. มาตรฐานท่อส่ง

มาตรฐานท่อส่งทั่วไปคือ API 5L "ข้อกำหนดท่อเหล็กสำหรับท่อส่ง" แต่ในปี 1997 จีนได้ประกาศใช้มาตรฐานแห่งชาติสำหรับท่อส่งสองฉบับ ได้แก่ GB/T9711.1-1997 "อุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ ส่วนที่หนึ่งของเงื่อนไขทางเทคนิคในการส่งมอบท่อเหล็ก: ท่อเหล็กเกรด A" และ GB/T9711.2-1997 "อุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ ส่วนที่สองปีน. เงื่อนไขทางเทคนิคในการส่งมอบท่อเหล็ก: ท่อเหล็กเกรด B" ซึ่งมาตรฐานทั้งสองนี้เทียบเท่ากับ API 5L และผู้ใช้งานในประเทศจำนวนมากต้องการท่อที่ได้มาตรฐานแห่งชาติทั้งสองนี้

3. เกี่ยวกับ PSL1 และ PSL2

PSL ย่อมาจาก Product Specification Level (ระดับข้อกำหนดผลิตภัณฑ์) ระดับข้อกำหนดผลิตภัณฑ์ของท่อส่งแบ่งออกเป็น PSL1 และ PSL2 ซึ่งอาจกล่าวได้ว่าระดับคุณภาพก็แบ่งออกเป็น PSL1 และ PSL2 เช่นกัน PSL1 สูงกว่า PSL2 ระดับข้อกำหนดทั้ง 2 ระดับนี้ไม่เพียงแต่มีข้อกำหนดการทดสอบที่แตกต่างกันเท่านั้น แต่ยังมีข้อกำหนดด้านองค์ประกอบทางเคมีและคุณสมบัติทางกลที่แตกต่างกันด้วย ดังนั้นตามมาตรฐาน API 5L เงื่อนไขในสัญญา นอกเหนือจากการระบุข้อกำหนด เกรดเหล็ก และตัวบ่งชี้ทั่วไปอื่นๆ แล้ว ยังต้องระบุระดับข้อกำหนดผลิตภัณฑ์ด้วย นั่นคือ PSL1 หรือ PSL2
มาตรฐาน PSL2 มีความเข้มงวดกว่า PSL1 ในด้านองค์ประกอบทางเคมี คุณสมบัติแรงดึง กำลังรับแรงกระแทก การทดสอบแบบไม่ทำลาย และตัวชี้วัดอื่นๆ

4. เกรดเหล็กและองค์ประกอบทางเคมีของท่อส่ง

เกรดเหล็กสำหรับท่อส่งจากต่ำไปสูงแบ่งได้ดังนี้: A25, A, B, X42, X46, X52, X60, X65, X70 และ X80
5. แรงดันน้ำในท่อและข้อกำหนดการตรวจสอบแบบไม่ทำลาย
ท่อส่งควรได้รับการทดสอบแรงดันไฮดรอลิกแบบแยกสาขา และมาตรฐานไม่อนุญาตให้สร้างแรงดันไฮดรอลิกแบบไม่ทำลาย ซึ่งถือเป็นความแตกต่างอย่างมากระหว่างมาตรฐาน API กับมาตรฐานของเรา
PSL1 ไม่จำเป็นต้องใช้การทดสอบแบบไม่ทำลาย แต่ PSL2 ควรใช้การทดสอบแบบไม่ทำลายทีละส่วน

VI. การเชื่อมต่อระดับพรีเมียม

1. แนะนำการเชื่อมต่อระดับพรีเมียม

ข้อต่อแบบพิเศษนั้นแตกต่างจากเกลียว API ตรงที่มีโครงสร้างเกลียวท่อแบบพิเศษ แม้ว่าท่อปลอกน้ำมันแบบเกลียว API ที่มีอยู่จะถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการสำรวจและผลิตน้ำมัน แต่ข้อเสียของมันก็ปรากฏให้เห็นอย่างชัดเจนในสภาพแวดล้อมพิเศษของแหล่งน้ำมันบางแห่ง: ท่อเกลียวกลม API แม้ว่าประสิทธิภาพการซีลจะดีกว่า แต่แรงดึงที่รับโดยส่วนเกลียวมีค่าเพียง 60% ถึง 80% ของความแข็งแรงของตัวท่อ ดังนั้นจึงไม่สามารถใช้ในการสำรวจและผลิตน้ำมันในบ่อลึกได้; ท่อเกลียวสี่เหลี่ยมคางหมูแบบเอียง API ประสิทธิภาพแรงดึงของส่วนเกลียวมีค่าเพียงเท่ากับความแข็งแรงของตัวท่อ ดังนั้นจึงไม่สามารถใช้ในบ่อลึกได้; ท่อเกลียวสี่เหลี่ยมคางหมูแบบเอียง API ประสิทธิภาพแรงดึงไม่ดี แม้ว่าประสิทธิภาพแรงดึงของท่อจะสูงกว่าการเชื่อมต่อเกลียวกลม API มาก แต่ประสิทธิภาพการซีลไม่ดีนัก ดังนั้นจึงไม่สามารถใช้ในการสำรวจและผลิตน้ำมันในบ่อก๊าซแรงดันสูงได้ นอกจากนี้ จาระบีสำหรับเกลียวจะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพเฉพาะในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า 95 องศาเซลเซียสเท่านั้น ดังนั้นจึงไม่สามารถนำไปใช้ในการขุดเจาะบ่อที่มีอุณหภูมิสูงได้

เมื่อเปรียบเทียบกับการเชื่อมต่อแบบเกลียวกลม API และเกลียวสี่เหลี่ยมคางหมูบางส่วน การเชื่อมต่อแบบ Premium Connection ได้สร้างความก้าวหน้าอย่างก้าวกระโดดในด้านต่อไปนี้:

(1) การปิดผนึกที่ดี โดยการออกแบบโครงสร้างการปิดผนึกแบบยืดหยุ่นและโลหะ เพื่อให้ความต้านทานการปิดผนึกก๊าซของข้อต่อถึงขีดจำกัดของแรงดันครากภายในตัวท่อ

(2) ความแข็งแรงสูงของการเชื่อมต่อ ด้วยการเชื่อมต่อ Premium Connection ของปลอกน้ำมัน ความแข็งแรงของการเชื่อมต่อจะถึงหรือเกินกว่าความแข็งแรงของตัวท่อ เพื่อแก้ปัญหาการลื่นไถลอย่างเป็นพื้นฐาน

(3) โดยการเลือกวัสดุและการปรับปรุงกระบวนการบำบัดพื้นผิว แก้ปัญหาการติดขัดของเส้นด้ายได้อย่างมีประสิทธิภาพ

(4) โดยการปรับโครงสร้างให้เหมาะสมเพื่อให้การกระจายความเค้นร่วมมีความสมเหตุสมผลมากขึ้น เอื้อต่อการต้านทานการกัดกร่อนจากความเค้นมากขึ้น

(5) โดยผ่านโครงสร้างไหล่ที่มีการออกแบบที่เหมาะสม ทำให้การใช้งานหัวเข็มขัดทำได้ง่ายขึ้น

ปัจจุบันทั่วโลกได้พัฒนาเทคโนโลยีการเชื่อมต่อระดับพรีเมียมที่ได้รับการจดสิทธิบัตรแล้วมากกว่า 100 ชนิด