Ống thép dùng trong khai thác dầu khí (OCTG) và ống dẫn dầu được gọi chung là OCTG. OCTG là sản phẩm được gia công sâu từ ống thép, bao gồm OCTG và ống dẫn dầu. Ống khoan, ống bao, ống dẫn, cổ khoan, ống khoan vuông, v.v. đều được gọi chung là OCTG.
1. Các tiêu chuẩn sản xuất và kiểm tra ống thép dùng trong và ngoài nước đối với ống thép dùng trong khai thác dầu khí là gì?
Điều kiện hoạt động của ống thép dầu khí (OCTG) khá khắc nghiệt, và yêu cầu về chất lượng của nó nghiêm ngặt hơn nhiều so với các loại ống liền mạch thông thường. Nó phải được sản xuất và kiểm tra theo các tiêu chuẩn hoặc điều kiện kỹ thuật đặc biệt. Hiện nay, các tiêu chuẩn sản xuất và kiểm tra được sử dụng rộng rãi trong và ngoài nước đối với OCTG chủ yếu dựa trên tiêu chuẩn của Viện Dầu khí Hoa Kỳ, tức là tiêu chuẩn API. Ống bao và ống dẫn sử dụng tiêu chuẩn API SPEC5 CT, ống khoan sử dụng tiêu chuẩn API SPEC5, và khớp nối ống khoan sử dụng tiêu chuẩn API SPEC7.
2. Để đáp ứng điều kiện địa chất đặc thù của các mỏ dầu, hiện nay trong và ngoài nước đang sử dụng những loại ống và vỏ giếng không đạt tiêu chuẩn API nào?
Bên cạnh ống chống đạt tiêu chuẩn API, các loại ống chống không đạt tiêu chuẩn API đáp ứng điều kiện địa chất đặc thù của các mỏ dầu cũng đã được nghiên cứu và phát triển trong và ngoài nước, bao gồm: ống và vỏ giếng siêu bền cho giếng sâu; ống chống sụp đổ cao; ống và vỏ giếng chịu ăn mòn do ứng suất hydro sunfua được sử dụng trong các giếng dầu khí có hydro sunfua; ống và vỏ giếng cường độ cao cho các giếng dầu khí nhiệt độ thấp; ống và vỏ giếng được sử dụng trong môi trường ăn mòn chỉ có carbon dioxide và ion clorua và hầu như không có hydro sunfua; ống và vỏ giếng được sử dụng trong môi trường ăn mòn cao với hydro sunfua, carbon dioxide và ion clorua.
3. Ống và vỏ giếng có vai trò gì trong giếng dầu? Trong đó, có thể phân loại vỏ giếng theo các chức năng khác nhau?
Trong hoạt động khoan và khai thác dầu khí, “ống bao giếng” (casing) dùng để chỉ ống lót thành giếng, có chức năng ngăn chặn thành giếng bị chảy hoặc sụp đổ. Ống bao giếng là một bộ phận cố định dưới lòng đất, và đáy của ống được cố định bằng xi măng. Xi măng đôi khi trồi lên mặt đất. Hầu hết các ống bao giếng có đường kính ngoài từ 114,3 mm trở lên. Ống trong cùng trong giếng được gọi là ống dẫn (tubing). Chất lỏng dưới lòng đất được đưa lên bề mặt thông qua ống dẫn. Ống dẫn có thể được tách khỏi ống bao giếng bằng bộ tách sản phẩm. Ống dẫn thường được kéo ra khỏi giếng và đôi khi cần được thay thế. Hầu hết các ống dẫn có đường kính ngoài từ 114,3 mm trở xuống.
Môi trường khoan thường yêu cầu nhiều lớp ống chống để đạt được độ sâu giếng mong muốn. Mỗi lớp ống chống có thể được phân loại như sau theo chức năng của nó:
(1) Ống dẫn. Lớp ngoài cùng của giếng, chức năng chính của nó là gia cố thành giếng và ngăn lớp sỏi bề mặt và đá không liên kết rơi vào giếng.
(2) Ống kết cấu. Nằm giữa ống dẫn và ống bề mặt, mục đích của lớp vỏ này là giải quyết vấn đề rò rỉ hoặc sụp đổ giếng tái diễn và tránh tối đa vấn đề phun khí ở giếng nông.
(3) Vỏ giếng bề mặt. Mục đích của vỏ giếng bề mặt dưới là đa dạng, bao gồm cách ly lớp nước ngọt, ngăn ngừa sụp đổ và rò rỉ, cách ly lớp yếu không thể chịu được áp suất ngược do kiểm soát sự phun trào giếng, tạo điều kiện để lắp đặt thiết bị ngăn chặn sự phun trào và chịu trọng lượng của tất cả các lớp vỏ giếng nhỏ hơn vỏ giếng bề mặt.
(4) Ống bao trung gian. Mục đích chính là để bảo vệ các lớp có áp suất cao trong quá trình khoan, và cần có dung dịch khoan mật độ cao để kiểm soát áp suất cao bất thường. Các tầng đất nông và yếu phải được bảo vệ để ngăn ngừa rò rỉ hoặc kẹt mũi khoan. Trong một số trường hợp đặc biệt, ống bao trung gian cũng được sử dụng để cách ly các lớp muối hoặc các lớp đá phiến dễ giãn nở và dễ sụp đổ.
(5) Ống lót. Ống lót có chức năng tương tự như ống bao trung gian. Ống lót kéo dài từ đáy giếng lên trên vào ống bao trung gian nhưng không kéo dài đến mặt đất. Để tiết kiệm chi phí, ống lót không cần kéo dài chuỗi ống đến mặt đất nhưng vẫn có thể đạt được mục đích kiểm soát áp suất và độ dốc nứt.
(6) Ống bao sản xuất. Còn được gọi là ống bao mỏ. Chức năng của chuỗi ống này là tách lớp sản xuất khỏi các tầng khác, tạo thành giếng khoan làm việc với đường kính nhất định có thể tiếp cận lớp sản xuất và bảo vệ ống dẫn dầu sản xuất và thiết bị.
(7) Chuỗi ống dự phòng. Ống lót cũng thường được sử dụng như một phần của vỏ sản xuất, thay vì chạy một chuỗi ống khác từ mặt đất lên tầng sản xuất. Ống lót có thể được đưa trở lại mặt đất từ đỉnh của ống lót với một lượng ống thích hợp.
4. Mác thép của ống dẫn dầu và vỏ ống là loại gì, và điều đó có ý nghĩa gì?
Trong tiêu chuẩn API SPEC5CT, mác thép của ống chống và ống dẫn dầu cho biết độ bền kéo và một số đặc tính đặc biệt. Mác thép thường được ký hiệu bằng 1 chữ cái và 2 hoặc 3 chữ số, ví dụ như N80. Trong hầu hết các trường hợp, theo thứ tự các chữ cái trong bảng chữ cái, chữ cái càng về sau thì độ bền kéo của ống càng lớn. Ví dụ, độ bền kéo của thép mác N80 lớn hơn thép mác J55.
Ký hiệu số được xác định bởi cường độ chảy tối thiểu của ống, được biểu thị bằng nghìn pound trên inch vuông. Ví dụ: Cường độ chảy tối thiểu của thép cấp N80 là 550 MPa. Các mác thép vỏ ống được liệt kê trong tiêu chuẩn API SPEC5 CT là: H40, J55, K55, N80, M65, L80, C90, C95, T59, P110, Q125; các mác thép vỏ ống là: H40, J55, N80, L80, C90, T59, P110.
Thời gian đăng bài: 11 tháng 10 năm 2024