ما هو أنبوب OCTG وما هي استخداماته؟

ما هي أنابيب OCTG؟ هي أنابيب تُستخدم في عمليات استخراج النفط والغاز البرية والبحرية. تُصنف أنابيب OCTG إلى ثلاث فئات رئيسية: أنابيب الحفر (لاختراق التربة والوصول إلى الاحتياطي)، وأنابيب التغليف (لتدعيم البئر وتجهيزه للاستخراج)، وأنابيب الإنتاج (لاستخراج المنتج من باطن الأرض إلى السطح). يُعدّ معيار API 5CT المواصفة المرجعية لـأنابيب OCTG.

أنواع أنابيب OCTG
أولاً، OCTG هو اختصار لعبارة "Oil Country Tubular Goods" (أنابيب حقول النفط)، أي الأنابيب المستخدمة لاستخراج النفط (والغاز) من باطن الأرض. الأنواع الرئيسية الثلاثة لأنابيب OCTG هي:

تُستخدم أنابيب التغليف لتثبيت جدار البئر. وتتعرض أنابيب التغليف لقوى شد محورية وضغوط داخلية ناتجة عن النفط أو الغاز المضخوخ، بالإضافة إلى وزنها الثقيل والضغوط الخارجية القادمة من الصخور المحيطة.
أنابيب النقل هي أنابيب تُستخدم لنقل النفط أو الغاز من البئر إلى السطح. يبلغ طول أجزاء أنابيب النقل عادةً حوالي 30 قدمًا، ولها وصلة ملولبة في كل طرف (تتوفر وصلات قياسية أو ممتازة).
أنابيب الحفر عبارة عن أنابيب ثقيلة الوزن غير ملحومة تُستخدم لتدوير لقمة الحفر وتدوير سائل الحفر. يتم توصيل أجزاء الأنابيب التي يبلغ طولها 30 قدمًا بوصلات خاصة. تتعرض أنابيب الحفر لعزم دوران عالٍ أثناء الحفر، وقوة شد محورية ناتجة عن وزنها، وضغط داخلي بسبب ضخ سائل الحفر. بالإضافة إلى ذلك، قد تتراكب أحمال الانحناء المتناوبة الناتجة عن الحفر غير العمودي أو المائل على أنماط التحميل الأساسية هذه.
تغطي مواصفات API 5CT أنابيب التغليف والأنابيب الملحومة وغير الملحومة لعمليات التنقيب والإنتاج (الأنابيب التي تنتمي إلى عائلة OCTG، كما هو موضح أعلاه).

أنابيب التغليف OCTG
وظيفة
تُعد أنابيب التغليف OCTG عنصرًا هيكليًا رئيسيًا لآبار النفط والغاز، ولها النطاق التالي:

حافظ على استقرار البئر
منع تلوث البئر برمال المياه
منع الماء من تكوين التكوينات
مارس رقابة صارمة على ضغوط البئر أثناء عمليات الحفر والإنتاج والإصلاح
تُستخدم أنابيب التغليف لتركيب:

مانعات انفجار الأنابيب (BOP)
معدات أخرى ضرورية لاستخراج الهيدروكربونات من رأس البئر
أنابيب الإنتاج وحشواتها
تُعد أنابيب التغليف أيضًا أحد المكونات الفردية الرئيسية للتكلفة الإجمالية للبئر، لذلك يجب أن يكون الاختيار الصحيح لحجم التغليف والمواد والوصلات والعمق على رأس أولويات مهندسي التصميم (لأسباب تتعلق بالتكلفة والكفاءة).
الأنواع الستة الأساسية لأوتار التغليف هي:

• غلاف الموصل
• غلاف السطح
• غلاف وسيط
• غلاف الإنتاج
• بطانة
• غلاف ربط البطانة

يتم وضع أنابيب التغليف لحقول النفط في تجويف البئر وتثبيتها بالأسمنت في مكانها لتأمين كل من التكوينات تحت السطحية وتجويف البئر من الانهيار، وكذلك لتمكين طين الحفر من الدوران والاستخراج.

يرجع شرط الجودة الصارم للفولاذ إلى ظروف العمل القاسية للغلاف.

يجب إنتاج المنتج الفولاذي وفحصه وفقًا لمعايير أو مواصفات خاصة. وقد حددت كل من المواصفة القياسية الدولية ISO 11960 ومواصفة API 5CT معايير المنتج الفولاذي للغلاف.

الأبعاد والمواد
تتوفر أنابيب التغليف في نطاق قطر يتراوح من 4 1/2 إلى 20 بوصة، وفي المواد التالية: H-40، ​​J-55، K-55، N-80، L-80/C، 90/T، 95، P110، Q-125 - كما هو موضح بمزيد من التفصيل أدناه.

أنواع الاتصال النهائي
الأنواع الرئيسية للوصلات لأنابيب التغليف هي STC (خيوط قصيرة)، LTC (خيوط طويلة)، BTC (خيوط داعمة) ووصلات ممتازة محكمة الإغلاق للغاز.

أنابيب OCTG
وظيفة
تُستخدم أنابيب النقل لنقل النفط والغاز من الاحتياطيات الجوفية إلى الحقل لمزيد من المعالجة.

تحتاج أنابيب الإنتاج إلى مقاومة للإجهاد الميكانيكي لأنها تتعرض لأحمال وتشوهات عالية للغاية أثناء عمليات الإنتاج.

بالإضافة إلى ذلك، يجب حساب أحجام أنابيب الإنتاج بشكل صحيح لدعم تدفق النفط والغاز المتوقع من الأرض إلى السطح (سيؤدي القطر الصغير جدًا إلى انخفاض معدل الإنتاج والعائد على الاستثمار في تراخيص حفر الآبار، في حين أن الأنابيب الكبيرة جدًا ستولد تكاليف غير قابلة للاسترداد بسبب الكمية الأكبر من الفولاذ المستخدمة في بناء البئر مقارنة بالمتطلبات الفعلية (الفولاذ لأنابيب التغليف وأنابيب الإنتاج).

الأحجام والمواد
يتم تصنيع أنابيب الأنابيب بطريقة سلسة وملحومة، في نطاق حجم يتراوح من 1.050 إلى 5 1/2 بوصة (راجع هذه المقالة لمعرفة أحجام أنابيب AP5CT) وبدرجات المواد التالية: H-40، ​​J-55، K-55، N-80، L-80، C-90، T-95، P-110، Q-125 (مزيد من التفاصيل حول مواد أنابيب API 5CT موجودة في هذه المقالة).

توصيلات النهاية
تُعدّ أنواع الوصلات الرئيسية لأنابيب الإنتاج هي: وصلات NUE (غير المضغوطة)، ووصلات EUE (المضغوطة خارجياً)، والوصلات الممتازة. وتُعتبر مقاومة التآكل في ظروف التشغيل الحمضية من أهم خصائص أنابيب الإنتاج والحفر، وخاصةً أنابيب التغليف وأنابيب الإنتاج.