ท่อ OCTG คืออะไร และใช้สำหรับงานอะไร?

ท่อ OCTG คืออะไร? ท่อ OCTG (Oil Country Tubular Goods) คือท่อที่ใช้ในงานต้นน้ำของอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซทั้งบนบกและในทะเล (การสกัดน้ำมันและก๊าซจากหลุมเจาะ) ท่อ OCTG สามารถแบ่งออกเป็นสามประเภทหลัก ได้แก่ ท่อเจาะ (เพื่อเจาะดินและเข้าถึงแหล่งสำรอง) ท่อปลอก (เพื่อเสริมความแข็งแรงของหลุมเจาะและเตรียมพร้อมสำหรับการสกัดจริง) และท่อลำเลียง (เพื่อลำเลียงผลิตภัณฑ์จากใต้ดินขึ้นสู่ผิวดิน) มาตรฐาน API 5CT เป็นข้อกำหนดอ้างอิงสำหรับท่อ OCTGท่อ OCTG.

ประเภทของท่อ OCTG
ก่อนอื่น OCTG เป็นคำย่อของ “Oil Country Tubular Goods” ซึ่งหมายถึงท่อสำหรับใช้ในการสกัดน้ำมัน (และก๊าซ) จากใต้ดิน ท่อ OCTG หลักๆ มี 3 ประเภท ได้แก่:

ท่อกรุใช้ในการรักษาเสถียรภาพของหลุมเจาะ ท่อกรุต้องรับแรงดึงตามแนวแกนและแรงดันภายในที่เกิดจากน้ำมันหรือก๊าซที่สูบขึ้นมา รวมถึงน้ำหนักที่มากของท่อและแรงดันภายนอกที่มาจากหินโดยรอบ
ท่อลำเลียงเป็นผลิตภัณฑ์ทรงกระบอกที่ใช้ลำเลียงน้ำมันหรือก๊าซจากหลุมเจาะขึ้นสู่ผิวดิน โดยทั่วไปท่อลำเลียงแต่ละท่อนจะมีความยาวประมาณ 30 ฟุต และมีข้อต่อแบบเกลียวที่ปลายทั้งสองด้าน (มีทั้งแบบมาตรฐานและแบบพรีเมียมให้เลือก)
ท่อเจาะเป็นท่อไร้รอยต่อที่มีน้ำหนักมาก ทำหน้าที่หมุนหัวเจาะและหมุนเวียนของเหลวในการเจาะ ท่อแต่ละท่อนยาว 30 ฟุต จะเชื่อมต่อกันด้วยข้อต่อ ท่อเจาะต้องรับแรงบิดสูงจากการเจาะ แรงดึงตามแนวแกนจากน้ำหนักของท่อ และแรงดันภายในเนื่องจากการไล่ของเหลวในการเจาะ นอกจากนี้ อาจมีแรงดัดสลับไปมาเนื่องจากการเจาะที่ไม่เป็นแนวตั้งหรือการเจาะที่เบี่ยงเบนเกิดขึ้นซ้อนทับกับรูปแบบการรับแรงพื้นฐานเหล่านี้
ข้อกำหนด API 5CT ครอบคลุมท่อปลอกและท่อส่งแบบไร้รอยต่อและแบบเชื่อมสำหรับงานต้นน้ำ (ท่อที่อยู่ในกลุ่ม OCTG ดังแสดงในภาพด้านบน)

ท่อ "ปลอก" OCTG
การทำงาน
ท่อปลอก OCTG เป็นส่วนประกอบโครงสร้างที่สำคัญสำหรับบ่อน้ำมันและก๊าซ และมีขอบเขตการใช้งานดังต่อไปนี้:

รักษาเสถียรภาพของหลุมเจาะในบ่อ
ป้องกันการปนเปื้อนของบ่อบาดาลจากทรายในน้ำ
ป้องกันไม่ให้น้ำก่อให้เกิดหินปูน
ควบคุมแรงดันในหลุมเจาะอย่างเข้มงวดในระหว่างการเจาะ การผลิต และการซ่อมแซม
ท่อปลอกใช้สำหรับติดตั้ง:

อุปกรณ์ป้องกันการระเบิด (BOP)
อุปกรณ์หัวบ่ออื่นๆ ที่จำเป็นสำหรับการสกัดไฮโดรคาร์บอน
ท่อผลิตและอุปกรณ์อุด
ท่อปลอกบ่อเป็นส่วนประกอบสำคัญอย่างหนึ่งของต้นทุนโดยรวมของการขุดเจาะบ่อ ดังนั้น การเลือกขนาด วัสดุ ข้อต่อ และความลึกของท่อปลอกบ่อที่ถูกต้อง จึงเป็นสิ่งสำคัญอันดับต้นๆ สำหรับวิศวกรออกแบบ (เพื่อเหตุผลด้านต้นทุนและประสิทธิภาพ)
เชือกหุ้มท่อพื้นฐานมี 6 ประเภท ได้แก่:

• ปลอกตัวนำ
• ปลอกหุ้มพื้นผิว
• ท่อปลอกกลาง
• ปลอกการผลิต
• ไลเนอร์
• ปลอกรัดซับใน

ท่อปลอกบ่อน้ำมันจะถูกวางลงในหลุมเจาะและอุดด้วยปูนซีเมนต์เพื่อป้องกันการพังทลายของชั้นหินใต้ดินและหลุมเจาะ รวมทั้งเพื่อให้โคลนเจาะสามารถไหลเวียนและทำการสกัดได้

ข้อกำหนดด้านคุณภาพที่เข้มงวดสำหรับเหล็กนั้นเป็นผลมาจากสภาพการทำงานที่รุนแรงของท่อปลอกบ่อ

ผลิตภัณฑ์เหล็กควรได้รับการผลิตและตรวจสอบตามมาตรฐานหรือข้อกำหนดเฉพาะ มาตรฐาน ISO 11960 และ API Spec 5CT ได้กำหนดมาตรฐานผลิตภัณฑ์เหล็กสำหรับท่อปลอกไว้แล้ว

ขนาดและวัสดุ
ท่อปลอกมีจำหน่ายในขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 4 1/2 ถึง 20 นิ้ว และในวัสดุต่อไปนี้: H-40, J-55, K-55, N-80, L-80/C, 90/T, 95, P110, Q-125 – ดังที่ได้กล่าวไว้ในรายละเอียดเพิ่มเติมด้านล่าง

ประเภทการเชื่อมต่อปลายทาง
ประเภทหลักของการเชื่อมต่อท่อปลอก ได้แก่ STC (เกลียวสั้น), LTC (เกลียวยาว), BTC (เกลียวเสริมแรง) และการเชื่อมต่อแบบกันแก๊สรั่วคุณภาพสูง

ท่อ OCTG “TUBING”
การทำงาน
ท่อส่งใช้สำหรับลำเลียงน้ำมันและก๊าซจากแหล่งสำรองใต้ดินขึ้นไปยังแหล่งผลิตเพื่อนำไปแปรรูปต่อไป

ท่อต้องทนต่อแรงทางกล เนื่องจากต้องรับน้ำหนักและการเสียรูปสูงมากในระหว่างกระบวนการผลิต

นอกจากนี้ ควรคำนวณขนาดท่อส่งให้เหมาะสมเพื่อรองรับปริมาณการไหลของน้ำมันและก๊าซที่คาดการณ์ไว้จากใต้ดินสู่ผิวดิน (ท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กเกินไปจะลดอัตราการผลิตและผลตอบแทนจากการลงทุนในใบอนุญาตขุดเจาะ ในขณะที่ท่อที่มีขนาดใหญ่เกินไปจะทำให้เกิดต้นทุนที่ไม่สามารถกู้คืนได้เนื่องจากปริมาณเหล็กที่ใช้ในการก่อสร้างหลุมเจาะมีมากกว่าความต้องการจริง (เหล็กสำหรับท่อปลอกและท่อส่ง))

ขนาดและวัสดุ
ท่อมีให้เลือกทั้งแบบไร้รอยต่อและแบบเชื่อม ในขนาดตั้งแต่ 1.050 ถึง 5 1/2 นิ้ว (โปรดดูบทความนี้สำหรับขนาดท่อ API 5CT) และในเกรดวัสดุต่อไปนี้: H-40, J-55, K-55, N-80, L-80, C-90, T-95, P-110, Q-125 (รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับวัสดุท่อ API 5CT อยู่ในบทความนี้)

การเชื่อมต่อปลาย
ประเภทหลักของการเชื่อมต่อท่อส่งคือ NUE (แบบไม่บิดงอ), EUE (แบบบิดงอจากภายนอก) และแบบพรีเมียม ความต้านทานการกัดกร่อนภายใต้สภาวะการใช้งานที่มีฤทธิ์กัดกร่อนเป็นคุณลักษณะที่สำคัญมากของ OCTG โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับท่อปลอกและท่อส่ง