API 5CT Revestimento e Tubulação

Introdução

API 5CT é uma especificação desenvolvida pelo American Petroleum Institute (API) para materiais de revestimento e tubulação usados na indústria de petróleo e gás. Abrange uma variedade de tipos de aço projetados para atender a vários desafios operacionais e ambientais. Esses materiais são essenciais para operações de perfuração e produção, fornecendo integridade estrutural e vias de transporte dentro do poço.

Componentes principais

Invólucro

O revestimento é um tubo de grande diâmetro inserido em um poço perfurado e cimentado no local para fornecer integridade estrutural e isolar diferentes zonas subterrâneas.

Invólucro do condutor: A primeira execução de revestimento para proteger o poço das águas superficiais.
Invólucro de superfície: Evita espeleologia e isola zonas de águas rasas.
Invólucro Intermediário: Isola formações e estabiliza o poço.
Invólucro de produção: Garante a integridade do poço durante a fase de produção.

Tubulação

A tubulação é um tubo de menor diâmetro colocado dentro do revestimento para transportar hidrocarbonetos do reservatório até a superfície.

Tubulação de produção: Transporta petróleo e gás para a superfície.
Tubo de injeção: Usado para injetar fluidos no poço.

Padrões e Notas

API 5CT especifica vários tipos de revestimento e tubulação, cada um adaptado para diferentes condições ambientais e operacionais. As principais notas incluem:

H40, J55, K55: Classes básicas para operações de perfuração padrão.
N80, L80, C90: Graus de resistência mais elevados para poços mais profundos e desafiadores.
T95, P110, Q125: Classes de alta resistência para ambientes ultraprofundos e de alta pressão.
V150: O mais alto grau de resistência para as condições mais extremas.

DO: 4 1/2″-20″

Comprimento: R1, R2, R3

Conexão: STC, LTC, Bitcoin, Conexão Premium (VAM TOP, NOVIDADE PARA VOCÊ, PH-6)

Tabela de dados do tubo de revestimento

Etiquetas ^um

DE
milímetros

Nominal
Linear
Massa ^b,cT&C
kg/m

Peso
t
milímetros

Tipo de acabamento final ^d

H40

J55
K55

M65

L80
R95

Tipo N80 1,
P

C90
T95

P110

Q125

4-1/2
4-1/2
4-1/2
4-1/2
4-1/2

9.50
10.50
11.60
13.50
15.10

114.30
114.30
114.30
114.30
114.30

14.14
15.63
17.26
20.09
22.47

5.21
5.69
6.35
7.37
8.56

PS
–
–
–
–

PS
PSB
PSLB
–
–

PS
PSB
PLB
PLB
–

–
–
PLB
PLB
–

–
–
PLB
PLB
PLB

–
–
–
–
PLB

5
5
5
5
5
5
5

11.50
13.00
15.00
18.00
21.40
23.20
24.10

127.00
127.00
127.00
127.00
127.00
127.00
127.00

17.11
19.35
22.32
26.79
31.85
34.53
35.86

5.59
6.43
7.52
9.19
11.10
12.14
12.70

–
–
–
–
–
–
–

PS
PSLB
PSLB
–
–
–
–

PS
PSLB
PLB
PLB
PLB
–
–

–
–
PLB
PLB
PLB
PLB
PLB

–
–
–
PLB
PLB
PLB
PLB

5-1/2
5-1/2
5-1/2
5-1/2
5-1/2
5-1/2
5-1/2
5-1/2
5-1/2
5-1/2
5-1/2
5-1/2

14.00
15.50
17.00
20.00
23.00
26.80
29.70
32.60
35.30
38.00
40.50
43.10

139.70
139.70
139.70
139.70
139.70
139.70
139.70
139.70
139.70
139.70
139.70
139.70

20.83
23.07
25.30
29.76
34.23
39.88
44.20
48.51
52.53
56.55
60.27
61.14

6.20
6.98
7.72
9.17
10.54
12.70
14.27
15.88
17.45
19.05
20.62
22.22

PS
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–

PS
PSLB
PSLB
–
–
–
–
–
–
–
–
–

PS
PSLB
PLB
PLB
PLB
–
–
–
–
–
–
–

–
–
PLBE
PLBE
PLBE
–
–
–
–
–
–
–

–
–
PLBE
PLBE
PLBE
P
P
P
P
P
P
P

–
–
PLBE
PLBE
PLBE
–
–
–
–
–
–
–

–
–
–
–
PLBE
–
–
–
–
–
–
–

6-5/8
6-5/8
6-5/8
6-5/8

20.00
24.00
28.00
32.00

168.28
168.28
168.28
168.28

29.76
35.72
41.67
47.62

7.32
8.94
10.59
12.06

PS
–
–
–

PSLB
PSLB
–
–

PSLB
PLB
PLB
–

–
PLBE
PLBE
PLBE

–
–
–
PLBE

7
7
7
7
7
7
7

17.00
20.00
23.00
26.00
29.00
32.00
35.00

177.80
177.80
177.80
177.80
177.80
177.80
177.80

25.30
29.76
34.23
38.69
43.16
47.62
52.09

5.87
6.91
8.05
9.19
10.36
11.51
12.65

PS
PS
–
–
–
–
–

–
PS
PSLB
PSLB
–
–
–

–
PS
PLB
PLB
PLB
PLB
–

–
–
PLB
PLB
PLB
PLB
PLB

–
–
–
PLB
PLB
PLB
PLBE

–
–
–
–
–
–
PLB

7
7
7
7
7
7

38.00
42.70
46.40
50.10
53.60
57.10

177.80
177.80
177.80
177.80
177.80
177.80

56.55
63.54
69.05
74.56
79.77
84.97

13.72
15.88
17.45
19.05
20.62
22.22

–
–
–
–
–
–

PLB
–
–
–
–
–

PLB
P
P
P
P
P

PLB
–
–
–
–
–

7-5/8
7-5/8
7-5/8
7-5/8
7-5/8
7-5/8
7-5/8
7-5/8
7-5/8
7-5/8

24.00
26.40
29.70
33.70
39.00
42.80
45.30
47.10
51.20
55.30

193.68
193.68
193.68
193.68
193.68
193.68
193.68
193.68
193.68
193.68

35.72
39.29
44.20
50.15
58.04
63.69
67.41
70.09
76.19
82.30

7.62
8.33
9.52
10.92
12.70
14.27
15.11
15.88
17.45
19.05

PS
–
–
–
–
–
–
–
–
–

–
PSLB
–
–
–
–
–
–
–
–

–
PSLB
PLB
PLB
–
–
–
–
–
–

–
PLB
PLB
PLB
PLB
PLB
PLB
PLB
–
–

–
PLB
PLB
PLB
PLB
PLB
PLB
PLB
P
P

–
–
PLB
PLB
PLB
PLB
PLB
PLB
–
–

–
–
–
–
PLB
PLB
PLB
PLB
–
–

7-3/4

46.10

196.85

68.60

15.11

–

8-5/8
8-5/8
8-5/8
8-5/8
8-5/8
8-5/8
8-5/8

24.00
28.00
32.00
36.00
40.00
44.00
49.00

219.08
219.08
219.08
219.08
219.08
219.08
219.08

35.72
41.67
47.62
53.57
59.53
65.48
72.92

6.71
7.72
8.94
10.16
11.43
12.70
14.15

–
PS
PS
–
–
–
–

PS
PS
–
PSLB
PSLB
PLB
–

PS
PS
PSLB
PSLB
PLB
–
–

–
–
–
PLB
PLB
PLB
PLB

–
–
–
PLB
PLB
PLB
PLBE

–
–
–
PLBE
PLBE
PLBE
PLBE

–
–
–
PLB
PLB
PLB

–
–
–
–
–
PLB

9-5/8
9-5/8
9-5/8
9-5/8
9-5/8
9-5/8
9-5/8
9-5/8
9-5/8
9-5/8
9-5/8

32.30
36.00
40.00
43.50
47.00
53.50
58.40
59.40
64.90
70.30
75.60

244.48
244.48
244.48
244.48
244.48
244.48
244.48
244.48
244.48
244.48
244.48

48.07
53.57
59.53
64.73
69.94
79.62
86.91
88.40
96.58
104.62
112.50

7.92
8.94
10.03
11.05
11.99
13.84
15.11
15.47
17.07
18.64
20.24

PS
PS
–
–
–
–
–
–
–
–
–

–
PSLB
PSLB
–
–
–
–
–

–
PSLB
PSLB
PLB
PLB
–
–
–
–
–

–
–
PLB
PLB
PLB
PLB
PLB
–
–
–
–

–
–
PLB
PLB
PLB
PLB
PLB
–
–
–

–
–
PLB
PLB
PLB
PLB
PLB
P
P
P
P

–
–
–
PLB
PLB
PLB
PLB
–
–
–
–

–
–
–
–
PLB
PLB
PLB
–
–
–
–

10-3/4
10-3/4
10-3/4
10-3/4
10-3/4
10-3/4
10-3/4
10-3/4
10-3/4
10-3/4

32.75
40.50
45.50
51.00
55.50
60.70
65.70
73.20
79.20
85.30

273.05
273.05
273.05
273.05
273.05
273.05
273.05
273.05
273.05
273.05

48.74
60.27
67.71
75.90
82.59
90.33
97.77
108.93
117.86
126.94

7.09
8.89
10.16
11.43
12.57
13.84
15.11
17.07
18.64
20.24

PS
PS
–
–
–
–
–
–
–
–

–
PSB
PSB
PSB
–
–
–
–
–
–

–
PSB
PSB
PSB
PSB
–
–
–
–
–

–
–
–
PSB
PSB
–
–
–
–
–

–
–
–
PSB
PSB
PSB
PSB
P
P
P

–
–
–
PSB
PSB
PSB
PSB
–
–
–

–
–
–
–
–
PSB
PSB
–
–
–

11-3/4
11-3/4
11-3/4
11-3/4
11-3/4
11-3/4

42.00
47.00
54.00
60.00
65.00
71.00

298.45
298.45
298.45
298.45
298.45
298.45

62.50
69.94
80.36
89.29
96.73
105.66

8.46
9.53
11.05
12.42
13.56
14.78

PS
–
–
–
–
–

–
PSB
PSB
PSB
–
–

–
–
–
PSB
P
P

13-3/8
13-3/8
13-3/8
13-3/8
13-3/8

48.00
54.50
61.00
68.00
72.00

339.72
339.72
339.72
339.72
339.72

71.43
81.10
90.78
101.19
107.15

8.38
9.65
10.92
12.19
13.06

PS
–
–
–
–

–
PSB
PSB
PSB
–

–
–
–
PSB
PSB

–
–
–
–
PSB

16
16
16
16

65.00
75.00
84.00
109.00

406.40
406.40
406.40
406.40

96.73
111.61
125.01
162.21

9.53
11.13
12.57
16.66

PS
–
–
–

–
PSB
PSB
P

–
PSB
PSB
–

–
–
–
P

–
–
–
–

–
–
–
P

18-5/8

87.50

473.08

130.21

11.05

PSB

–

20
20
20

94.00
106.50
133.00

508.00
508.00
508.00

139.89
158.49
197.93

11.13
12.70
16.13

PSL
–
–

PSLB
PSLB
PSLB

PSLB
PSLB
–

–
–
–

P=Extremidade simples; S = fio redondo curto; L=Linha redonda longa; B–Fio de contraforte;

um: As etiquetas servem para informação e assistência na encomenda.

b: Massas lineares nominais (coluna. 4) são mostrados apenas para informação.

c: As densidades dos aços martensíticos ao cromo (L80 Tipos 9Cr e 13Cr) são diferentes dos aços carbono. As massas mostradas não são, portanto, precisas para aços martensíticos ao cromo. Um fator de correção de massa de 0.989 pode ser usado.

d: O invólucro de contraforte está disponível com regularr, acoplamentos de folga especiais ou acoplamentos de folga especiais com bisel especial.

Composição Química e Propriedades Mecânicas API 5CT

Grupo	Nota	Tipo	C		Mn		Mo		Cr		Em máx.	Cu máx.	P máx.	S máx.	E máx.
Grupo	Nota	Tipo	min	máx.	min	máx.	min	máx.	min	máx.	Em máx.	Cu máx.	P máx.	S máx.	E máx.
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
1	H40	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	0.03	0.03	–
	J55	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	0.03	0.03	–
	K55	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	0.03	0.03	–
	N80	1	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	0.03	0.03	–
	N80	P	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	0.03	0.03	–
	R95	–	–	0.45 c	–	1.9	–	–	–	–	–	–	0.03	0.03	0.45
2	M65	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	0.03	0.03	–
L80	1	–	0.43 um	–	1.9	–	–	–	–	0.25	0.35	0.03	0.03	0.45
L80	9Cr	–	0.15	0.3	0.6	0.9	1.1	8	10	0.5	0.25	0.02	0.01	1
L80	13Cr	0.15	0.22	0.25	1	–	–	12	14	0.5	0.25	0.02	0.01	1
C90	1	–	0.35	–	1.2	0.25 b	0.85	–	1.5	0.99	–	0.02	0.01	–
T95	1	–	0.35	–	1.2	0.25 d	0.85	0.4	1.5	0.99	–	0.02	0.01	–
C110	–	–	0.35	–	1.2	0.25	1	0.4	1.5	0.99	–	0.02	0.005	–
3	P110	e	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	0.030 e	0.030 e	–
4	Q125	1	–	0.35		1.35	–	0.85	–	1.5	0.99	–	0.02	0.01	–
a O teor de carbono para L80 pode ser aumentado até 0.50 % máximo se o produto for temperado em óleo. b O teor de molibdênio para o tipo Grau C90 1 não tem tolerância mínima se a espessura da parede for menor que 17.78 milímetros. c O teor de carbono do R95 pode ser aumentado até 0.55 % máximo se o produto for temperado em óleo. d O teor de molibdênio para o tipo T95 1 pode ser diminuído para 0.15 % mínimo se a espessura da parede for menor que 17.78 milímetros. e Para grau EW P110, o teor de fósforo será 0.020 % máximo e o teor de enxofre 0.010 % máximo. NL = sem limite. Os elementos mostrados devem ser relatados na análise do produto.

MATERIAIS DE TUBOS DE REVESTIMENTO – PROPRIEDADES MECÂNICAS

Grupo	Nota	Tipo	Total alongamento sob carregar %	Colheita força MPa		Tração força min. MPa	Dureza um máx..		Especificado parede grossura milímetros	Permitido dureza variação b CDH
Grupo	Nota	Tipo	Total alongamento sob carregar %	min	máx.	CDH	HBW		Especificado parede grossura milímetros	Permitido dureza variação b CDH
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1	H40	–	0.5	276	552	414	–	–	–	–
	J55	–	0.5	379	552	517	–	–	–	–
	K55	–	0.5	379	552	655	–	–	–	–
	N80	1	0.5	552	758	689	–	–	–	–
	N80	P	0.5	552	758	689	–	–	–	–
	R95	–	0.5	655	758	724	–	–	–	–
2	M65	–	0.5	448	586	586	22	235	–	–
	L80	1	0.5	552	655	655	23	241	–	–
	L80	9Cr	0.5	552	655	655	23	241	–	–
	L80	13Cr	0.5	552	655	655	23	241	–	–
	C90	1	0.5	621	724	689	25.4	255	≤ 12.70 12.71 para 19.04 19.05 para 25.39 ≥ 25.40	3.0 4.0 5.0 6.0
	T95	1	0.5	655	758	724	25.4	255	≤ 12.70 12.71 para 19.04 19.05 para 25.39 ≥ 25.40	3.0 4.0 5.0 6.0
	C110	–	0.7	758	828	793	30	286	≤ 12.70 12.71 para 19.0 19.05 para 25.39 ≥ 25.40	3.0 4.0 5.0 6.0
3	P110	–	0.6	758	965	862	–	–	–	–
4	Q125	1	0.65	862	1034	931	b	–	≤ 12.70 12.71 para 19.04 ≥ 19.05	3.0 4.0 5.0
a Em caso de disputa, O teste de dureza Rockwell C de laboratório deve ser usado como método de referência. b Nenhum limite de dureza é especificado, mas a variação máxima é restrita como controle de fabricação de acordo com 7.8 e 7.9 de especificação da API. 5TC.

Processos de Fabricação

Tubulação sem costura e soldada

O revestimento e a tubulação API 5CT podem ser fabricados usando processos sem costura ou soldados.

Processo contínuo

Preparação de boleto: Um tarugo de aço sólido é aquecido e perfurado para criar uma casca oca.
Laminação a Quente: A casca oca é enrolada para reduzir seu diâmetro e espessura da parede.
Desenho a frio (Opcional): O tubo é trefilado a frio para obter dimensões precisas e acabamento superficial.
Tratamento térmico: O tubo passa por tratamento térmico para atingir as propriedades mecânicas exigidas.
Endireitamento e Corte: O tubo é endireitado e cortado no comprimento desejado.

Processo Soldado

Preparação de tiras: As tiras de aço são cortadas na largura necessária.
Formando: As tiras são formadas em formato cilíndrico.
Soldagem: As bordas da tira formada são soldadas entre si.
Tratamento térmico: O tubo soldado passa por tratamento térmico para atingir as propriedades mecânicas exigidas.
Dimensionamento e Corte: O tubo é dimensionado e cortado no comprimento necessário.

Tratamento térmico

Processos de tratamento térmico, como têmpera e revenido, são cruciais para alcançar as propriedades mecânicas desejadas.

Têmpera e Revenimento: Aquecendo o tubo a uma alta temperatura, esfriando rapidamente (têmpera), e reaquecimento a uma temperatura mais baixa (têmpera) para alcançar a resistência e tenacidade desejadas.

Requisitos de teste

API 5CT especifica requisitos de testes rigorosos para garantir a qualidade e o desempenho de revestimentos e tubulações:

Teste de tração: Mede a resistência à tração, força de rendimento, e alongamento.
Teste de dureza: Garante que o material atenda aos níveis de dureza especificados.
Teste de Impacto: Avalia a tenacidade do material em diversas temperaturas.
Teste Hidrostático: Garante que o tubo possa suportar a pressão interna sem vazar.
Testes Não Destrutivos: Inclui ultrassom, partícula magnética, e testes radiográficos para detectar quaisquer defeitos.
Teste de serviço ácido: Garante resistência à fissuração por tensão por sulfeto (SSC) para uso em ambientes ácidos.

Aplicativos

O revestimento e a tubulação API 5CT são usados em vários ambientes de perfuração e produção, incluindo:

Poços de petróleo e gás padrão: Classes básicas para poços convencionais.
Poços profundos de petróleo e gás: Graus de resistência mais elevados para poços mais profundos.
De alta pressão, Alta temperatura (HPHT) Reservatórios: Classes de resistência ultra-alta para condições extremas.
Poços Geotérmicos: Tubulação para aplicações geotérmicas de alta temperatura e alta pressão.
Perfuração Offshore: Revestimento e tubulação de alta resistência para operações de perfuração em águas profundas.

Vantagens e Limitações

Vantagens

Versatilidade: Ampla gama de classes para se adequar a diferentes ambientes.
Força: Altas propriedades mecânicas garantem confiabilidade em aplicações exigentes.
Durabilidade: A resistência garante desempenho de longo prazo em condições adversas.
Disponibilidade: Disponível em formas sem costura e soldadas.

Limitações

Custo: Classes mais altas podem ser mais caras devido aos elementos de liga e aos processos de tratamento térmico.
Complexidade de fabricação: Requer controle preciso sobre a composição química e tratamento térmico.
Tempo de espera: Classes e tamanhos específicos podem ter prazos de entrega mais longos.

Conclusão

O revestimento e a tubulação API 5CT são componentes essenciais na indústria de petróleo e gás, fornecendo integridade estrutural e vias de transporte dentro do poço. Compreendendo as especificações detalhadas, notas, e aplicações de revestimentos e tubulações API 5CT ajudam engenheiros e projetistas a selecionar os materiais certos para seus projetos, garantindo segurança e eficiência em operações desafiadoras de perfuração e produção.

Ao examinar a composição química, propriedades mecânicas, processos de fabricação, e aplicações, esta análise fornece uma visão geral abrangente do revestimento e tubulação API 5CT, destacando sua importância em aplicações industriais de alto desempenho.