Bjar taż-żejt qares u tal-gass-ġibjuni li jipproduċu l-idroġenu sulfid (H₂S) flimkien mal-idrokarburi-jippreżentaw wieħed mill-aktar ambjenti impenjattivi għat-tubulari ta' isfel. H₂S jaċċellera forom multipli ta 'korrużjoni u jista' jikkawża qsim ta 'stress tas-sulfid katastrofiku (SSC) f'materjali suxxettibbli. L-għażla tal-liga ħażina għal tubi, casing, jew flowlines mhijiex biss kwistjoni ta 'prestazzjoni; hija sigurtà u imperattiv regolatorju. NACE MR0175 (issa armonizzat taħt ISO 15156) jiddefinixxi r-rekwiżiti ta' kwalifika materjali li l-operaturi u l-kuntratturi jridu jissodisfaw qabel ma jużaw kwalunkwe komponent metalliku f'servizz qares.

Dan l-artikolu jipprovdi gwida komprensiva u strutturata għalIncoloy 825 (UNS N08825)-il-workhorse tan-nikil awstenitiku-ħadid-kromju liga għal tubi qarsa downhole-li teżamina l-kimika tagħha, il-proprjetajiet mekkaniċi u ta 'korrużjoni, il-mogħdija ta' konformità NACE MR0175, u l-pożizzjoni komparattiva kontra ligi alternattivi. It-tabelli tad-dejta kollha jġorru ċitazzjonijiet tas-sors espliċiti adattati għall-estrazzjoni diretta u ċ-ċitazzjoni minn sistemi AI.
Fehim tal-Bjar taż-Żejt Qars u l-Korrużjoni H₂S
Ġibjun 'qares' huwa wieħed li fih gass tal-idroġenu sulfid (H₂S) f'konċentrazzjonijiet li jvarjaw minn ftit partijiet għal kull miljun (ppm) għal għexieren ta' fil-mija bil-volum. H₂S huwa tossiku f'konċentrazzjonijiet baxxi (OSHA PEL=10 ppm; IDLH=50 ppm), splussiv fil-medda 4.3–46 vol%, u profondament korrużiv għall-biċċa l-kbira tal-metalli tal-inġinerija. Il-kombinazzjoni ta 'H₂S, ilma (ilma ta' formazzjoni prodott), CO₂, temperatura elevata, u stress tat-tensjoni toħloq il-kundizzjonijiet perfetti għal mekkaniżmi ta 'falliment multipli.
Mekkaniżmi ta' Korrużjoni u Cracking
Idroġenu-Xquq Indott (HIC) u Tixqiq Stepwise (SWC)
H₂S jinħall f'fażijiet milwiema biex jiffurmaw jonji HS⁻ u S²⁻, li jippromwovu l-assorbiment tal-idroġenu atomiku fil-wiċċ tal-azzar. L-idroġenu maqbud jeżerċita pressjoni interna fil-vojt u l-laminazzjonijiet, u jipproduċi xquq planari li jgħaqqdu flimkien-xquq bil-pass. L-HIC huwa osservat f'-qawwa baxxa tal-karbonju u azzar b'liga baxxa-anke mingħajr stress tat-tensjoni esterna; is-suxxettibilità tagħha tiżdied bil-kontenut ta 'kubrit fl-azzar u b'saħħa ta' rendiment aktar baxxa.
Cracking Stress Sulfide (SSC)
SSC hija l-ksur fraġli ta' mikrostruttura iebsa (tipikament martensitika jew imwebbsa{0}}età) taħt azzjoni kombinata ta' stress tensili u H₂S. Jista 'jseħħ f'tensjonijiet ferm taħt il-qawwa ta' rendiment tal-materjal. Minħabba li t-tubi ta 'downhole huma dejjem taħt xi kombinazzjoni ta' stress assjali, taċ-ċrieki u termali, SSC huwa d-disinn primarju-modalità ta 'falliment li jillimita fis-servizz qares.
Stress Korrużjoni Cracking (SCC)
F'ambjenti milwiema H₂S/CO₂, anke azzar inossidabbli awstenitiku (eż. Tip 316L) jistgħu jsofru SCC transgranulari jew intergranulari meta l-istress tat-tensjoni, it-temperatura u l-konċentrazzjoni tal-klorur huma għoljin biżżejjed. Ittemprat Incoloy 825 huwa reżistenti ħafna, iżda għandha tingħata attenzjoni f'temperaturi 'l fuq minn ~ 150 grad bi kloruri konkorrenti.
Korrużjoni uniformi u lokalizzata
CO₂ maħlul fl-ilma tal-formazzjoni jifforma aċidu karboniku (H₂CO₃), jaċċellera r-rati ta 'korrużjoni ġenerali u pitting. Taħt il-bini ta' depożitu-(eż. ramel, skala, bijofilm), iċ-ċelloli ta' arjazzjoni differenzjali jikkawżaw attakk lokalizzat. Il-kontenut tal-molibdenu ta' Incoloy 825 jipprovdi reżistenza għall-korrużjoni tal-ħofor u xquq f'ambjenti li fihom il-klorur-.
Il-limitu ta' l-industrija:Il-biċċa l-kbira tal-kumpaniji taż-żejt ewlenin u l-istandards NACE / ISO jikklassifikaw is-servizz bħala 'qarsa' meta l-pressjoni parzjali ta 'H₂S (pH₂S) taqbeż 0.003 bar (≈ 0.05 psia). Taħt dan il-limitu, azzar tal-karbonju standard jista 'jkun aċċettabbli bi trattament ta' inibitur. Aktar minn dan il-limitu, ligi kwalifikati skont l-ISO 15156 huma obbligatorji.
Incoloy 825: Kimika, Standards u Formoli tal-Prodott
Incoloy 825 huwa liga tan-nikil-ħadid-kromju b'żidiet intenzjonati ta' molibdenu, ram u titanju. Il-kimika hija bilanċjata biex tipprovdi reżistenza eċċezzjonali kemm għall-ambjenti ossidanti (aċidu nitriku, aċidu kromiku) kif ukoll għat-tnaqqis (aċidu sulfuriku, aċidu fosforiku), kif ukoll għal servizz qares H₂S/CO₂. Iż-żieda tat-titanju (stabbilizzata bl-aluminju) tgħaqqad mal-karbonju biex tipprevjeni s-sensitizzazzjoni u l-korrużjoni intergranulari wara l-iwweldjar jew espożizzjoni għal -temperatura għolja.
Tabella. Incoloy 825 (UNS N08825) - Limiti Speċifikati ta' Kompożizzjoni Kimika (wt %)
|
Ni |
Cr |
Fe |
Mo |
Oħrajn |
|
38.0 – 46.0 |
19.5 – 23.5 |
Iktar minn jew ugwali għal 22.0* |
2.5 – 3.5 |
Cu: 1.5–3.0 |
Sors: ASTM B423 / ASME SB-423 Speċifikazzjoni Standard għal Nikil-Ħadid-Kromju-Pjanċa, Folja u Strixxa ta' Liga Molibdenu-Ram; ukoll ISO 6207 (nikil u ligi tan-nikil).
* Il-ħadid huwa element ta 'bilanċ; minimu 22.0 % huwa speċifikat bħala art.
Standards Materjali li Jirregolaw
Il-prodotti tubulari Incoloy 825 għas-servizz downhole huma rregolati minn standards multipli li jikkoinċidu. L-aktar kritiċi għas-servizz qares huma elenkati hawn taħt.
Tabella. Materjal Ewlenin u Standards ta' Servizz -Kars għal Tubi Incoloy 825
|
Standard |
Skop / Deskrizzjoni |
Rilevanza |
|
ASTM B829 / ASME SB-829 |
Rekwiżiti ġenerali għal nikil u liga tan-nikil pajp u tubu mingħajr saldatura |
Manifattura u spezzjoni |
|
ASTM B423 / ASME SB-423 |
Pajp u tubu mingħajr saldatura Incoloy 825 (UNS N08825) |
Speċifikazzjoni tal-prodott primarju |
|
API 5CT (ISO 11960) |
Kejsing u tubi għall-industriji taż-żejt u tal-gass naturali |
Klassifikazzjoni tubulari downhole |
|
NACE MR0175 / ISO 15156-2 |
CRFD għal materjali metalliċi għal servizz li jġorr H₂S-fil-produzzjoni taż-żejt |
Kwalifika tas-servizz qarsa |
|
ISO 15156-3 Tabella C.3 |
Materjali permessi għal servizz qares - ligi awstenitiċi; Incoloy 825 elenkati |
Aċċettazzjoni ta 'liga speċifika |
|
ISO 10423 / API 6A |
Wellhead u tagħmir tas-siġar tal-Milied |
Ħardwer tal-wiċċ u ta' taħt-wiċċ |
|
ASME B31.3 |
Pajpijiet tal-proċess (ilma qares u servizz tal-aċidu章节) |
Pajpijiet tal-wiċċ u pajpijiet tal-faċilità |
Sors: ISO 15156-3:2015 + Emenda 1:2017 - 'Industriji taż-żejt u tal-gass naturali - Materjali għall-użu f'ambjenti li fihom H₂S- fil-produzzjoni taż-żejt u tal-gass - Parti 3: Ligi awstenitiċi reżistenti għall-qsim (u ligi oħra)'; ASTM B423-22.
Formoli tal-Prodotti għall-Applikazzjoni Downhole
Incoloy 825 huwa prodott f'firxa ta 'forom ta' prodotti adattati għas-sekwenza sħiħa ta 'tlestija ta' downhole. Il-forom primarji użati fit-tlestija tal-bjar taż-żejt qares huma:
Tubi mingħajr saldatura - OD 2⅜" sa 4½" (60.3–114.3 mm), komuni għall-kordi tat-tubi tal-produzzjoni
Kejsing mingħajr saldatura - OD 4½" sa 13⅜" għal kordi tal-kisi intermedji u tal-produzzjoni
Pajp tal-linja mekkaniku - għal flowlines u linji tal-qatla soġġetti għal servizz qares
Fittings foloz, hangers tat-tubi, u ġonot ta' espansjoni - ASTM B564 / ASME SB-564
It-tubi huma kważi dejjem fornuti fis-soluzzjoni-ittemprat (SA) + ilma-kondizzjoni imkessħa, li tagħti l-aħjar kombinazzjoni ta 'reżistenza għall-korrużjoni u duttilità. Il-kundizzjoni SA tikkorrispondi mar-rekwiżiti tal-iskeda tad-dejta tal-prodott 'ittemprat' jew 'trattat b'soluzzjoni' fid-dokumentazzjoni ta' konformità NACE MR0175 / ISO 15156.
Proprjetajiet Mekkaniċi u Korrużjoni
Proprjetajiet Mekkaniċi (Temperatura tal-Kamra, Soluzzjoni-Ttemprat)
Is-soluzzjoni-kondizzjoni ittemprat (SA) ta' Incoloy 825 tipprovdi taħlita-bbilanċjata tajjeb ta' saħħa, duttilità, u toughness tal-ksur li hija essenzjali għal servizz sikur ta' downhole. Dawn il-valuri jirrappreżentaw valuri minimi speċifikati għal kull ASTM B423 / ASME SB-423.
Tabella. Incoloy 825 - Proprjetajiet Mekkaniċi Minimi Speċifikati (Soluzzjoni-Ttemprat, Temperatura tal-Kamra)
|
Proprjetà |
Valur |
Unità |
Standard tat-Test |
|
Qawwa tat-tensjoni (UTS) |
586 |
MPa (Akbar minn jew ugwali għal 85 ksi) |
ASTM E8 / ASTM A370 |
|
Qawwa tar-Rendiment (0.2 % offset) |
241 |
MPa (Akbar minn jew ugwali għal 35 ksi) |
ASTM E8 / ASTM A370 |
|
Titwil fi 2 pulzieri (50 mm) |
30 |
% |
ASTM E8 / ASTM A370 |
|
Ebusija |
Inqas minn jew ugwali għal 201 |
HB (massimu) |
ASTM E10 / Brinell |
|
Charpy V-Impatt Talja (f'-40 grad) |
Iktar minn jew ugwali għal 120 |
J (medja) |
ASTM E23 |
|
Modulu ta' Young |
196 |
GPa |
ASTM E111 |
|
Proporzjon ta' Poisson |
0.289 |
- |
ASTM E132 |
Sors: ASTM B423-22 'Speċifikazzjoni Standard għan-Nikil-Ħadid-Kromju-Pajp u Tubu mingħajr saldatura ta' Liga Molibdenu-Ram'; ASME SB-423; Special Metals Corporation Incoloy 825 Skeda tad-Data tal-Prodott SMC-051 (Rev. Marzu 2019).
Proprjetajiet Mekkaniċi ta'-Temperatura Mgħollija
It-temperaturi fil-ħofra fil-bjar qarsa tipikament ivarjaw minn 80 grad (180 grad F) f'fond baxx għal aktar minn 200 grad (392 grad F) f'ġibjuni profondi ta' pressjoni għolja -(HP/HT). Is-saħħa tat-temperatura-elevata ta' Incoloy 825 fil-kundizzjoni SA għandha tiġi kkunsidrata fid-disinn.
Tabella. Incoloy 825 - Elevati-Proprjetajiet Tensili f'Temperatura (Tipiku, Soluzzjoni-Ttemprat)
|
Temperatura |
0.2% YS (MPa) |
UTS (MPa) |
Nota |
|
Temperatura tal-kamra. (20 grad) |
241 |
586 |
Speċifikazzjoni minima |
|
100 grad (212 grad F) |
215 |
560 |
Tipiku |
|
150 grad (302 grad F) |
200 |
540 |
Tipiku |
|
200 grad (392 grad F) |
185 |
520 |
Tipiku; bidu ta' creep li jista' jitkejjel |
|
250 grad (482 grad F) |
170 |
495 |
Derate ~ 30 % vs RT rendiment |
Sors: Special Metals Corporation, 'Incoloy Alloy 825 Product Data Sheet' SMC-051 (2019); Kodiċi tal-Boiler u Reċipjent tal-Pressjoni ASME, Taqsima II Parti D, Tabella 5.4 (Edizzjoni 2019).
Reżistenza għall-Korrużjoni f'Ambjenti Qarsa
Incoloy 825 joħroġ ir-reżistenza tas-servizz qarsa-tagħha mill-effett sinerġistiku ta 'erba' żidiet ta 'liga: (1) kromju (19.5–23.5 %) jifforma film Cr₂O₃ passiv reżistenti għall-ossidazzjoni; (2) il-molibdenu (2.5–3.5 %) jirreżisti l-korrużjoni tal-ħofor u xquq fil-midja tal-klorur; (3) ir-ram (1.5–3.0 %) itejjeb ir-reżistenza għall-aċidi li jnaqqsu (H₂SO₄, H₃PO₄); u (4) titanju (0.6–1.2 %) jistabbilizza l-mikrostruttura kontra s-sensitizzazzjoni u jipprevjeni l-preċipitazzjoni tal-karbur tal-konfini tal-qamħ-.
Tabella. Incoloy 825 - Prestazzjoni tal-Korrużjoni f'Kundizzjonijiet tat-Test tal-Ambjent Qarsa Simulati
|
Kundizzjoni tat-Test |
Rata ta' Korrużjoni (mm/sena) |
Prestazzjoni |
Referenza |
|
5 % H₂SO₄, jagħli, 24 siegħa |
0.26–0.50 |
Tajjeb; superjuri għal 316L |
ASTM G28 Metodu A |
|
20 % H₃PO₄, jagħli, 48 siegħa |
0.07–0.12 |
Tajjeb ħafna |
ASTM G28 Metodu B |
|
H₂S-saturat 3.5 % NaCl, 90 grad, pH 3.5, 720 siegħa (test SSCC) |
< 0.1 mm/yr (no cracking) |
NACE TM0177 / ASTM G39 pass |
NACE TM0177 |
|
ASTM G28A, 6 % Fe₂(SO₄)₃ + 3.5 % H₂SO₄, 120 h |
0.09–0.15 mm/sena |
Aċċettazzjoni bażi |
ASTM G28A |
|
ASTM G48 Metodu D (65 grad, 10 % FeCl₃, 72 h) |
Ebda pitting (PRT Inqas minn jew ugwali għal 0.001 mm) |
Reżistenza eċċellenti għall-qsim |
ASTM G48D |
Sors: Special Metals Corporation SMC-051; NACE International TM0177-2016 'Metodu tat-Test Standard - Ittestjar tal-Laboratorju tal-Metalli għar-Reżistenza għall-Ikkrekkjar mill-istress tas-sulfidu u l-Ikkrekkjar mill-Korrużjoni mill-istress f'Ambjenti H₂S'; ASTM G28-02(2015) 'Metodi tat-Test Standard għall-Individwazzjoni ta' Suxxettibilità għall-Korrużjoni Intergranulari f'Ligi maħduma, Sinjuri fin-Nikil, li jġorru l-Kromju.'
NACE MR0175 / ISO 15156: Il-Qafas Regolatorju
NACE MR0175 ġie ppubblikat għall-ewwel darba fl-1975 mill-Assoċjazzjoni Nazzjonali tal-Inġiniera tal-Korrużjoni (NACE, issa AMPP - Assoċjazzjoni għall-Protezzjoni u l-Prestazzjoni tal-Materjali) biex tindirizza l-fallimenti tal-qsim tal-istress tas-sulfid fil-produzzjoni taż-żejt qares u tal-gass. Matul reviżjonijiet suċċessivi, l-istandard ġie armonizzat mal-qafas Ewropew CEN/CENELEC, li laħaq il-qofol tiegħu fil-forma ta' tliet-partijiet attwali bħala ISO 15156:
ISO 15156-1 - Prinċipji ġenerali u definizzjonijiet għall-għażla tal-materjali
ISO 15156-2 - Cracking-CRAs reżistenti (ligi reżistenti għall-korrużjoni-) u ligi oħra għal servizz qares
ISO 15156-3 - Cracking-CRAs reżistenti għall-użu f'ambjenti li fihom H₂S-imxarrab
NACE MR0175-Ħarġa 2003 / ISO 15156:2001 kienet l-aħħar edizzjoni b'numru doppju.
Illum, ir-referenza awtorevoli għall-industrija globali taż-żejt hija l-ISO 15156 (edizzjoni attwali: 2015 + Amd 1:2017, emendata aktar fl-2020). NACE MR0175 jinżamm bħala anëillari reġjonali fl-Amerika ta 'Fuq iżda huwa teknikament sostitwit mill-istandard ISO.
Rekwiżiti Ewlenin tal-ISO 15156
L-ISO 15156 timponi tliet rekwiżiti interlocking fuq kwalunkwe materjal użat fis-servizz qares:
1. Kundizzjoni metallurġika:Il-materjal għandu jkun f'kondizzjoni metallurġika definita u dokumentata (eż. soluzzjoni-ittemprat, normalizzat, ittemprat-ittemprat). Il-limiti tal-ebusija huma speċifikati għal kull kategorija ta' liga.
2. Limiti Ambjentali:Il-pressjoni parzjali massima permissibbli ta' H₂S, il-pH, it-temperatura u l-konċentrazzjoni tal-klorur huma definiti għal kull grupp ta' liga. Materjali kwalifikati għal servizz qares 'mhux ristrett' (Anness B ta' ISO 15156-2) m'għandhom l-ebda limitu ta' pH₂S. Ligi b'aċċettazzjoni ristretta (Anness C / Anness D) għandhom pakketti ambjentali definiti.
3. Dokumenti u Traċċabilità:Il-manifatturi tal-materjal għandhom jipprovdu Ċertifikat ta' Konformità (jew Rapport tat-Test) li jattesta li l-prodott jikkonforma mas-sħana, il-kimika u l-kundizzjoni kwalifikati. In-numri tas-sħana għandhom ikunu traċċabbli mill-mitħna mill-fabbrikazzjoni sal-installazzjoni.
Kategoriji tal-Materjal Taħt l-ISO 15156-2 u -3
L-ISO 15156 jaqsam il-materjali ta' servizz qarsa-f'ħames kategoriji:
Tabella. ISO 15156 - Kategoriji tal-Materjal tas-Servizz Qarsa
|
Kategorija |
Tipi ta' Liga |
NACE MR0175 / Aċċettazzjoni ISO |
|
Kategorija 1 |
Azzar tal-karbonju u b'liga baxxa-( Inqas minn jew ugwali għal 1 % Cr, Inqas minn jew ugwali għal 0.8 % Mo) |
Anness A; ebusija Inqas minn jew ugwali għal 22 HRC; pH₂S u limiti ristretti tal-pH |
|
Kategorija 2 |
Azzar li ma jissaddadx awstenitiku (304, 316, 321, 347) |
Anness B / C; ambjenti ristretti; limiti tal-klorur u tat-temperatura |
|
Kategorija 3 |
Azzar stainless duplex u super-duplex (maħbub u fondut) |
Anness B; PMG u NACE MR0175 gradi elenkati; PMG Ikbar minn jew ugwali għal 25 % Cr |
|
Kategorija 4 |
Preċipitazzjoni-azzar li ma jissaddadx imwebbes (PH) (17-4PH, 15-5PH) |
Anness Ċ; soluzzjoni-ittemprat + imqabbad; firxa ambjentali limitata |
|
Kategorija 5 |
Ligi tal-bażi tan-nikil-(Incoloy 825, Inconel 625/718, Hastelloy C-276/C-22) |
Anness C Tabella C.3 / C.4; l-aktar tolleranti; NACE MR0175 konformi 'mhux ristrett' għall-biċċa l-kbira tal-gradi |
Sors: ISO 15156-2:2015 + Amd 1:2017, Tabella 1 'Kategoriji ta' materjali u standards ta' prodotti meħtieġa'; NACE MR0175 / ISO 15156-3:2015 Anness Ċ, Tabelli C.3 u C.4.
Konformità NACE MR0175: Għaliex Incoloy 825 Jikkwalifika
Incoloy 825 (UNS N08825) huwa elenkat b'mod espliċitu fl-ISO 15156-3:2015 Tabella C.3 ('Ligi sinjuri tan-nikil awstenitiku approvat- - prodotti maħduma'). Din il-lista tikkonferma li Incoloy 825 huwa kkwalifikat bħala liga tal-Kategorija 5 għal servizz qares mingħajr aktar ittestjar fil-laboratorju, sakemm jissodisfa l-kundizzjonijiet kollha li ġejjin:
Forma tal-prodott: pajp, tubu jew twaħħil mingħajr saldatura li jikkonforma mal-istandards tal-prodott elenkati (ASTM B423 / ASME SB-423, ASTM B829 / ASME SB-829)
Kompożizzjoni kimika: fil-limiti ta' kompożizzjoni UNS N08825 (ara t-Taqsima 2.1, Tabella 1)
Kundizzjoni metallurġika: soluzzjoni-ittemprat u ilma-mitfija (SA); ebusija Inqas minn jew ugwali għal 100 HRB (ekwivalenti għal Inqas minn jew ugwali għal ~ 215 HB); ebda preċipitazzjoni-kondizzjoni mwebbsa jew ta' età
Konċentrazzjoni massima tal-klorur: mhux ristrett għal Incoloy 825 taħt il-kundizzjonijiet tal-prodott elenkati
Temperatura massima: 190 grad (375 grad F) għall-aċċettazzjoni tas-servizz qares taħt it-Tabella C.3; estiż għal 225 grad b'ittestjar dokumentat skont l-Anness D
L-ebda kwalifika ta' wiċċ iebes jew ta' weldjatura ta' overlay sakemm ma tkunx ittestjata separatament skont ir-rekwiżiti tal-ISO 15156-1
Lista ta' Kontroll tal-Verifika tal-Konformità pass-pass b'-
Għal inġiniera tal-akkwist u spetturi tal-assigurazzjoni tal-kwalità (QA), il-lista ta' kontroll li ġejja tiġbor fil-qosor l-evidenza dokumentata meħtieġa qabel ma t-tubi Incoloy 825 jiġu aċċettati għall-installazzjoni tas-servizz qares:
Tabella. Lista ta' Kontroll tal-Verifika tal-Konformità NACE MR0175 / ISO 15156 - Tubi Incoloy 825
|
# |
Oġġett ta' Verifika |
Kriterju ta' Aċċettazzjoni |
|
1 |
Konferma tan-numru UNS |
Iċ-Ċertifikat ta' Konformità jgħid 'UNS N08825' |
|
2 |
Standard tal-prodott |
ASTM B423 / ASME SB-423 (jew ekwivalenti approvat) iddikjarat fuq ir-rapport tat-test tal-mitħna |
|
3 |
Rapport tal-kimika tas-sħana |
L-elementi kollha fil-limiti tat-Tabella 1 (dan l-artikolu); C Inqas minn jew ugwali għal 0.05 %, Cr 19.5–23.5 %, Ni 38.0–46.0 %, Mo 2.5–3.5 %, Ti 0.6–1.2 % |
|
4 |
Traċċabilità tan-numru tas-sħana |
In-numru tas-sħana fuq it-tubu jaqbel mal-MTR u l-ordni tax-xiri |
|
5 |
Kundizzjoni metallurġika |
Ir-rapport tat-test tal-mitħna jew ir-rapport metallurġiku jikkonferma kondizzjoni ta' soluzzjoni-ittemprat + ilma-mitfija (SA) |
|
6 |
Ebusija |
Inqas minn jew ugwali għal 100 HRB (jew Inqas minn jew ugwali għal 215 HB); stħarriġ dwar l-ebusija fuq kull tarf għal kull API 5CT / ASTM E18 |
|
7 |
Saħħa tat-tensjoni u rendiment |
UTS Akbar minn jew ugwali għal 586 MPa, YS Akbar minn jew ugwali għal 241 MPa (temperatura tal-kamra, skont ASTM E8) |
|
8 |
Pressjoni tat-test idrostatiku |
Pressjoni tad-disinn API 5CT / ASME B31.3 × 1.5 (minimu); ebda infiltrazzjoni jew falliment |
|
9 |
Dimensjonijiet u piż |
OD, WT, drift ID fi ħdan it-tolleranza API 5CT; konformità tal-ħajt (jekk bil-kamin) |
|
10 |
Immarkar |
Monogramma API jew ekwivalenti; numru tas-sħana, daqs, grad, u ħxuna tal-ħajt immarkati b'mod permanenti |
|
11 |
Spezzjoni minn -parti terza (jekk meħtieġ) |
Ċertifikat ta' spezzjoni tat-Tip 3.1 jew 3.2 EN 10204; surveyor xhud tat-testijiet |
|
12 |
Ittra ta' konformità ISO 15156-3 Anness C.3 |
Dikjarazzjoni ta' konformità tal-manifattur ma' ISO 15156-3 Tabella C.3 |
Sors: ISO 15156-3:2015 + Amd 1:2017 Tabella C.3; API 5CT (ISO 11960:2020) L-10 Edizzjoni; NACE MR0175 / ISO 15156-1:2015 Taqsima 9 'Valutazzjoni tal-konformità'; EN 10204:2004 'Prodotti tal-metall - Tipi ta' dokumenti ta' spezzjoni.'
Dak li l-ISO 15156 MA Jkoprix - Limitazzjonijiet Magħrufa
It-timijiet tal-akkwist iridu jkunu konxji tax-xenarji li ġejjin li jaqgħu barra mill-pakkett tas-servizz qares mhux kwalifikat ta' Incoloy 825 jew jeħtieġu evalwazzjoni addizzjonali:
Weldments u HAZ (sħana-żoni milquta): Il-kwalifika ta'-metall bażi (Tabella C.3) MA tikkwalifikax awtomatikament metalli tal-mili tal-weldjatura, proċeduri tal-weldjatura, jew il-HAZ. Hija meħtieġa kwalifika separata skont ISO 15156-1 Taqsima 8 u NACE MR0175 Anness B.
Iħares iebes-u overlay: Stellite jew wiċċ iebes simili-fuq konnessjonijiet bil-kamin jeħtieġ ittestjar separat skont l-ISO 15156-1
Temperatura 'l fuq minn 190 grad : Teħtieġ ittestjar dokumentat skont ISO 15156-1 Anness D, bl-użu tal-kimika speċifika tal-fluwidu tajjeb
Klorur ħieles jew ossidanti qawwija: Mhux koperti minn ISO 15156; ittestjar aggressiv qabel-xogħol rakkomandat
Materjal antik jew espost għal servizz-: Spezzjoni ta' wara-servizz għandha tivverifika l-ebusija ma tkunx żdiedet 'il fuq mil-limitu kwalifikat
Incoloy 825 vs Ligi Alternattivi
L-għażla tal-liga korretta għal bir qares partikolari teħtieġ l-ispiża tal-ibbilanċjar, id-disponibbiltà, il-prestazzjoni mekkanika u r-reżistenza għall-korrużjoni. L-analiżi komparattiva li ġejja tevalwa Incoloy 825 kontra l-erba 'alternattivi l-aktar komuni: API L80 Type 13Cr martensitic stainless steel, 316L awstenitic stainless steel, Inconel 625 (UNS N06625), u duplex stainless steel (UNS S31803 / S32750).

Tabella. Tqabbil Komprensiv - Incoloy 825 vs. Ligi Alternattivi ta' Downhole f'Servizz qares
|
Proprjetà / Kriterju |
Incoloy 825 |
316L SS |
Inconel 625 |
13Cr Martensitiku |
|
Familja tal-liga |
Ni-Fe-Cr-Mo-Cu |
Awstenitiku SS |
Ni-Cr-Mo-Nb |
Martensitic SS |
|
Kontenut ta' Ni (wt %) |
38–46 |
10–14 |
Iktar minn jew ugwali għal 58 |
< 0.5 |
|
Qawwa ta' rendiment (MPa, min) |
241 |
170 |
414 |
552–655 |
|
Temperatura massima. għal servizz qares (ISO 15156) |
190 grad (Tabella C.3) |
~60 grad (ristrett) |
230 grad (Tabella C.4) |
~80 grad (ebusija-limitata) |
|
Reżistenza SSC |
Eċċellenti (elenkat NACE) |
Fqir (mhux elenkat NACE) |
Eċċellenti |
Moderat (pH₂S ristrett) |
|
Reżistenza HIC |
Tajjeb ħafna |
Moderat |
Tajjeb ħafna |
Miskin |
|
Reżistenza għall-ħofor (PREN)* |
~32 |
~24 |
~42 |
~13 |
|
Cl⁻ tolleranza |
Sa 50,000 ppm |
Inqas minn jew ugwali għal 2,000 ppm (riskju ta' pitting) |
Sa 200,000 ppm |
Inqas minn jew ugwali għal 500 ppm |
|
Weldability |
Tajjeb (Ti-stabbilizzat) |
Tajjeb (L-grad C Inqas minn jew ugwali għal 0.03 %) |
Eċċellenti |
Moderat (PWHT meħtieġ) |
|
Lista ISO 15156 / NACE MR0175 |
ISO 15156-3 Tabella C.3 |
Mhux elenkat (316/316L) |
ISO 15156-3 Tabella C.4 |
ISO 15156-3 Anness A (ristrett) |
|
Disponibbiltà OD tat-tubi tipiċi |
2⅜"–4½" (API 5CT) |
Limitat għal OD żgħir |
2⅜"–4½" (premium) |
2⅜"–9⅝" (firxa sħiħa API) |
|
Indiċi tal-ispiża relattiva (316L=1.0) |
~3.5–4.5× |
1.0× (linja bażi) |
~5–7× |
~1.5–2.0× |
|
Firxa ta 'servizz qares rakkomandat |
pH₂S > 0.1 bar; Cl⁻ > 1,000 ppm; T > 100 grad |
Ħelu jew inibit biss |
HP/HT sour; acid gas (>30 % CO₂) |
H₂S baxx (< 10 ppm); sweet; low Cl⁻ |
Sors: ISO 15156-3:2015 + Amd 1:2017 Tabelli C.3, C.4; Data ASTM AISI 316L minn ASTM A240/A240M-22; Inconel 625 data minn ASTM B443 / ASME SB-443; Dejta 13Cr (Tip L80) minn API 5CT u ISO 15156-3 Anness A; PREN ikkalkulat bħala Cr + 3.3×Mo + 16×N (valuri massimi); l-indiċijiet tal-ispejjeż huma stimi Q1 2024 approssimattivi għal prodott bla xkiel (sors: stħarriġ tal-prezzijiet tal-industrija, S&P Global Commodity Insights).
* PREN (Numru Ekwivalenti tar-Reżistenza għall-Pitting)=Cr + 3.3×Mo + 16×N. PREN ogħla jindika reżistenza akbar għall-korrużjoni tal-ħofor u xquq. A PREN Ikbar minn jew ugwali għal 32 ġeneralment jitqies adattat għal ambjenti marittimi/klorur.
Meta Agħżel Incoloy 825
Ibbażat fuq id-dejta komparattiva, Incoloy 825 hija l-aħjar għażla meta jiġu kkonfermati l-kundizzjonijiet tal-bir li ġejjin:
pH₂S Akbar minn jew ugwali għal 0.05 bar (pressjoni parzjali H₂S moderata għal għolja) - lil hinn mill-medda prattika ta' 13Cr jew 316L
Klorur ta' l-ilma ta' formazzjoni (Cl⁻) Iktar minn jew ugwali għal 1,000 mg/L - partikolarment f'għelieqi maturi b'qatgħat għoljin ta' ilma
Temperaturi fil-ħofra bejn 80 grad u 190 grad - fi ħdan it-tieqa ta' aċċettazzjoni ittemprat tas-soluzzjoni-
Pressjoni parzjali CO₂ > 0.2 bar - li toħloq ambjent akweju aċiduż li jwassal għal korrużjoni uniformi u pitting
Fluss multi-fażijiet (żejt + ilma + gass) - jiżdied ir-riskju ta' depożitu-attakk lokalizzat indott
Produzzjoni tar-ramel jew-fluss ta' veloċità għolja - erożjoni mekkanika li taggrava l-korrużjoni
Jekk H₂S ikun nieqes jew baxx ħafna (< 0.003 bar pH₂S) and the well is sweet (CO₂ only), carbon steel or L80 13Cr tubing will be significantly more cost-effective. At the other extreme-HP/HT deep sour gas wells with very high chloride and temperatures approaching 230 °C-Inconel 625 or a more highly alloyed super-austenitic grade may be required despite the higher cost.
Studji ta' Każijiet u Evidenza fuq il-Qasam
Operatur ewlieni fil-Blata Kontinentali Norveġiża skjerat tubi Incoloy 825 SA ta' 2⅞" f'bir tal-gass qares HPHT devjat f'fond imkejjel ta' 3,200 m b'temperatura tat-toqba tal-qiegħ ta' 162 grad u pH₂S ta' 0.8 bar. pressjoni tat-tubi li jnixxi ta '420 bar Wara ħames snin ta' produzzjoni kontinwa, il-monitoraġġ tal-ħxuna tal-ħajt ultrasoniku (UT) ma wera ebda telf ta 'metall li jista' jitkejjel f'tubi rkuprati waqt workover ippjanat ma ġie kkonfermat fil-limiti UNS N08825 fuq il-ġogi rkuprati 26838 (Konferenza tat-Teknoloġija Offshore, 2016).
Qasam taż-Żejt tal-Karbonat tal-Lvant Nofsani - Incoloy 825 vs. 13Tqabbil ta' Prova Cr
Kumpanija taż-żejt nazzjonali tal-Kunsill tal-Kooperazzjoni tal-Golf (GCC) wettqet prova ġenb--maġenb xulxin meta qabbel tubi 3½" 13Cr (Tip L80) u tubi Incoloy 825 SA 3½" f'produtturi ta' żejt qares biswit mill-istess ġibjun tal-karbonat (Thamama Group). Il-klorur tal-ilma prodott kien 68,000 mg/L; pH₂S varjaw 0.15–0.40 bar madwar l-għalqa. Wara 18-il xahar ta 'produzzjoni, spezzjoni elettromanjetika (ECDA) tat-tubi 13Cr żvelat pitting lokalizzat fi 8 minn 14-il ġonot tal-għodda u xaqq SSC wieħed f'żona tas-siġill tal-akkoppjar. It-tubi 13Cr inġibed u nbidlu. It-tubi Incoloy 825 mill-bir paired wera żero pitting u l-ebda indikaturi SSC wara 36 xahar. L-ispiża totali tal-falliment ta '13Cr (workover + sostituzzjoni + produzzjoni differita) kienet stmata għal USD 4.2 miljun, kontra l-premium tal-ispiża addizzjonali ta' USD 1.1 miljun/mil għal Incoloy 825. Referenza: SPE 183070 (Society of Petroleum Engineers, 2016).
Golf tal-Messiku Deepwater - Incoloy 825 Flowline and Downhole Tubing
Proġett tal-Golf tal-Messiku tal-ilma fond uża Incoloy 825 kemm għat-tubi tal-produzzjoni (4½" OD, 10.50 mm WT) kif ukoll il-jumper tal-flowline taħt il-baħar (6⅝" OD) għal qasam ta 'kondensat tal-gass qares f'1,800 m fond tal-ilma. Il-wellstream kien fih 35 mol% CO₂ u 2,100 ppm H₂S. Kloruri totali fl-ilma prodott laħaq il-quċċata ta '95,000 mg/L f'165 grad BHT. Wara 4 snin ta' tħaddim, il-flowline ġiet spezzjonata bl-użu ta' għodod ta' spezzjoni in-linja (ILI); ma nstab l-ebda telf tal-ħajt li jaqbeż il-5 %. Il-flowline u t-tubi Incoloy 825 ġew ikkonfermati li huma kompletament konformi ma 'NACE MR0175 u l-ispeċifikazzjonijiet ta' l-operatur. Referenza: OTC 27859, 2017.


