I. Vật liệu chính cho ống cuộn
Trên bình diện quốc tế, ống cuộn (CT) để sản xuất dầu chủ yếu sử dụng cao - Cường độ thấp - thép hợp kim và hợp kim đặc biệt để đáp ứng tình trạng chống ăn mòn, cao - dung nạp áp lực và kháng áp suất. Vật liệu chính và đặc điểm của chúng:
Thép carbon
Lớp: QT-800, QT-900 (làm nguội & ủ)
Thuộc tính: Chi phí thấp, Sức mạnh vừa phải (80 - sức mạnh năng suất 100 ksi). Thích hợp cho các hoạt động áp suất/nhiệt độ thấp-<120°C) like routine workovers, sand washing, and acidizing.
Hạn chế: Kháng ăn mòn kém; Không phù hợp cho các giếng axit H₂S/Co₂.
Cao - Sức mạnh thấp - thép hợp kim (HSLA)
Lớp: CT-100, CT-110 (sức mạnh năng suất 100-110 KSI)
Properties: Enhanced strength/toughness via micro-alloying (Cr, Mo, Ni). Ideal for deep wells (>4.000m) và cao - Các hoạt động áp lực (ví dụ: gãy, khoan CT).
Ứng dụng: Phá vỡ khí đá phiến, hoàn thành nước sâu.
Ăn mòn - Hợp kim kháng (CRA)
(1) 13cr thép không gỉ martensitic
Thuộc tính: Co₂ - Chống; áp dụng cho cao - co₂ giếng (<150°C).
Giới hạn: H₂s - nhạy cảm; Dễ bị nứt stress sunfua (SSC).
(2) Thép không gỉ song công 22CR/25CR
Thuộc tính: Chống lại sự ăn mòn H₂S+Co₂; Được sử dụng trong các trường có tính axit (ví dụ, Trung Đông, Biển Bắc).
Lớp: UNS S31803 (22CR), UNS S32750 (25CR).
(3) Niken - Hợp kim dựa trên (Inconel 625/825)
Properties: Extreme corrosion resistance (H₂S, Cl⁻, high-temperature); for ultra-deep wells (>6.000m) hoặc giếng địa nhiệt.
Nhược điểm: Chi phí cao (10 × Premium so với thép tiêu chuẩn).
Ii. Hướng dẫn lựa chọn vật liệu
|
Loại vật chất |
Ứng dụng được đề xuất |
Các kịch bản không phù hợp |
|---|---|---|
|
Thép carbon (QT-800) |
Làm sạch tốt, nâng nitơ |
Giếng có tính axit (H₂S/Co₂), giếng HPHT |
|
HSLA (CT-110) |
Deep - gãy xương, khoan CT |
Môi trường ăn mòn cao |
|
Không gỉ 13Cr |
Lũ lụt, mid - tiêm hơi nhiệt độ thấp |
High H₂S environments (>50 ppm) |
|
22CR/25CR song công |
Các trường có tính axit (ví dụ, Trung Đông) |
Chi phí - Các dự án nhạy cảm |
|
Inconel 625 |
Ultra-deep wells (>150 độ), khí chua |
Các hoạt động thường xuyên (chi phí thấp - Hiệu quả) |
Iii. Nhà cung cấp và xu hướng toàn cầu
Nhà sản xuất
Tenaris (Argentina): HSLA Steels & 13cr Ct.
Sandvik (Thụy Điển): Ống thép song công chính xác 22CR/25CR.
Năng lượng vượt trội (Hoa Kỳ): Mệt mỏi - được tối ưu hóa CT-100/110 Series.
Xu hướng công nghệ
Vật liệu tổng hợp nhẹ: carbon - sợi - CT được gia cố (ví dụ: CFRTP của Schlumberger), giảm 50% trọng lượng với khả năng chống ăn mòn vượt trội.
Ống thông minh: Sợi nhúng - cảm biến quang cho thực - Giám sát nhiệt độ/biến dạng thời gian.
Iv. Khuyến nghị lựa chọn
Các hoạt động thường xuyên → CT - 90/100 Thép carbon (hiệu quả chi phí tốt nhất).
Môi trường axit (H₂S) → 22CR song công hoặc Inconel 625.
Ultra - Deep/High - giếng temp → Hợp đồng hoặc vật liệu tổng hợp niken.
