Les OCTG, ou produits tubulaires pour champs pétrolifères, sont la famille de produits de tuyauterie utilisés pour forer, compléter et produire des puits de pétrole et de gaz. Il couvre le tubage qui tapisse le puits de forage et le maintient ouvert, ainsi que les tubes qui transportent les fluides produits vers la surface. Tous deux sont fabriqués et certifiés selon la spécification API 5CT, l'une des normes de produits les plus strictement contrôlées de l'industrie sidérurgique, car une panne à des milliers de mètres sous terre est extrêmement coûteuse à réparer. Cet article explique les qualités, les tailles, les connexions et les exigences de qualité des boîtiers et tubes API 5CT.
Boîtier ou tube : deux tâches différentes
Le tubage est introduit dans le trou foré et cimenté en place pour soutenir le trou de forage, isoler les formations et contenir la pression du puits. Il est plus grand, généralement de 4-1/2 pouces à 20 pouces, et est fourni en grandes longueurs, R3 par défaut pour de nombreuses tailles. Le tubing est la chaîne de production à l’intérieur du tubage qui transporte le pétrole et le gaz jusqu’à la tête de puits ; il est plus petit, de 1,66 pouces à 4-1/2 pouces, et normalement fourni en longueurs R2. Les deux sont disponibles avec une gamme de connexions filetées adaptées au service.
Nuances API 5CT et propriétés mécaniques
| Grade | Limite d'élasticité minimale (MPa) | Limite d'élasticité maximale (MPa) | Résistance à la traction minimale (MPa) | Utilisation typique |
|---|---|---|---|---|
| J55 | 379 | 552 | 517 | Puits peu profonds, pression modérée |
| K55 | 379 | 552 | 655 | Tubage dans des puits moyennement corrosifs |
| N80-1 / N80Q | 552 | 758 | 689 | Profondeur et pression moyennes, N80Q est trempé et revenu |
| L80-1 | 552 | 655 | 655 | Boîtier et tubes de service acide |
| C90 | 621 | 724 | 698 | Service acide, résistance à l'effondrement plus élevée |
| T95 | 655 | 758 | 724 | Service aigre, haute résistance |
| P110 | 758 | 965 | 862 | Puits profonds, haute pression, non-acides |
| Q125 | 862 | 1034 | 931 | Chaînes à charge très profonde et élevée- |
Les nuances avec les suffixes de lettre C, L et T sont regroupées pour le service acide selon l'API 5CT Annexe B, avec des limites de dureté et des tests de fissuration sous contrainte-sulfure-ajoutés. N80Q, P110 et Q125 sont fournis trempés et revenus, tandis que J55 et K55 sont normalement utilisés à l'état laminé à chaud - ou normalisé.
Tailles et longueurs
Boîtier : 4-1/2, 5, 5-1/2, 7, 7-5/8, 9-5/8, 10-3/4, 13-3/8, 16, 18-5/8 et 20 pouces, généralement en longueurs R3 (environ 11-13 m)
Tubes : 1.660, 1.900, 2-3/8, 2-7/8, 3-1/2 et 4-1/2 pouces, généralement en longueurs R2 (environ 8-10 m)
L'épaisseur de la paroi et le poids par pied suivent les tableaux API 5CT pour chaque taille et qualité
Relations
Le boîtier est le plus souvent fourni avec des connexions BTC (couplage fileté contrefort) ou LTC (filetage rond long couplé), avec STC (filetage rond court) pour des charges inférieures et des connexions premium où l'étanchéité aux gaz est requise. Les tubes utilisent des extrémités filetées et couplées sans -contournement (NUE) et à refoulement externe (EUE), ainsi que des connexions haut de gamme pour un service à haute-pression ou gaz. Les connexions Premium sont usinées selon des tolérances strictes et sont vérifiées par des tests à grande échelle -selon la qualification du fournisseur de connexion.
Fabrication et inspection
Les tubes API 5CT sont produits par laminage sans soudure ou par soudage par résistance électrique pour les qualités inférieures, puis traités thermiquement là où la qualité l'exige. Chaque articulation est testée hydrostatiquement et un examen non-destructif avec un équipement électromagnétique ou ultrasonique est appliqué selon API 5CT sur l'ensemble du corps. L'inspection comprend l'analyse chimique et les tests mécaniques de chaque chaleur, la vérification dimensionnelle des filetages avec des jauges et l'inspection de la surface du corps du tuyau. Les usines produisant l'API 5CT fonctionnent dans le cadre d'un programme de monogramme API sous licence avec des audits tiers-, et les expéditions sont documentées avec des rapports d'essais de matériaux conformément à la norme EN 10204 qui répertorient la chaleur, la qualité, la taille et les résultats des tests.
FAQ
Quelle est la différence entre le boîtier et le tube ?
Le tubage tapisse le puits de forage et est cimenté en place pour soutenir le trou et isoler les formations ; il s'agit d'un tuyau de grand-diamètre allant de 4-1/2 à 20 pouces. Le tubing est la chaîne de production à l’intérieur du tubage qui transporte les fluides vers la surface ; il est plus petit, de 1,66 à 4-1/2 pouces.
Que couvre l’API 5CT ?
API 5CT spécifie les joints de tubage, de tubes et de tubes pour les puits de pétrole et de gaz, y compris les nuances d'acier, le traitement thermique, les propriétés mécaniques, les dimensions, les tolérances, les types de connexion, les exigences d'essai et le marquage. C'est la référence internationale, adoptée en parallèle par la norme ISO 11960.
Quelle qualité est utilisée pour le service aigre ?
Les nuances L80-1, C90 et T95 sont les choix standard de service acide selon API 5CT, avec des limites de dureté et des tests de fissuration sous contrainte de sulfure. Pour les puits à haute pression non acides, N80Q, P110 et Q125 sont typiques.
Quelle est la différence entre le N80-1 et le N80Q ?
Le N80-1 est produit selon une plage de résistance spécifiée sans traitement de trempe et de revenu obligatoire, tandis que le N80Q est trempé et revenu pour obtenir une microstructure plus uniforme et une meilleure ténacité au même niveau de résistance.
Quelles connexions sont disponibles pour le boîtier API 5CT ?
Les connexions de boîtier standard sont BTC (contrefort), LTC (filetage rond long) et STC (filetage rond court). Des connexions étanches au gaz haut de gamme-sont disponibles là où la résistance aux fuites sous haute pression ou sous service de gaz est critique.
Comment la qualité API 5CT est-elle assurée ?
La qualité est assurée par le programme de monogramme API sous licence : chaque joint est testé hydrostatiquement, une inspection électromagnétique ou ultrasonique du corps entier est appliquée, les filetages sont mesurés, une analyse thermique et des tests mécaniques sont effectués sur chaque chaleur, et le rapport d'essai des matériaux documente les résultats.
