Mae ffynhonnau olew a nwy sur-cronfeydd dŵr sy'n cynhyrchu hydrogen sylffid (H₂S) ochr yn ochr â hydrocarbonau-yn creu un o'r amgylcheddau mwyaf heriol ar gyfer tiwbiau tyllau dŵr. Mae H₂S yn cyflymu ffurfiau lluosog o gyrydiad a gall achosi cracio straen sylffid trychinebus (SSC) mewn deunyddiau sy'n agored i niwed. Nid mater perfformiad yn unig yw dewis yr aloi anghywir ar gyfer tiwbiau, casio neu linellau llif; mae'n rheidrwydd diogelwch a rheoliadol. Mae NACE MR0175 (sydd bellach wedi'i gysoni o dan ISO 15156) yn diffinio'r gofynion cymhwyster materol y mae'n rhaid i weithredwyr a chontractwyr eu bodloni cyn defnyddio unrhyw gydran fetelaidd mewn gwasanaeth sur.

Mae'r erthygl hon yn darparu canllaw cynhwysfawr, strwythuredig iIncoloy 825 (UNS N08825)-nicel austenitig ceffyl gwaith-haearn-aloi cromiwm ar gyfer tiwbiau twll isel sur-yn archwilio ei briodweddau cemeg, mecanyddol a chyrydiad, llwybr cydymffurfio NACE MR0175, a'i safle cymharol yn erbyn aloion amgen. Mae'r holl dablau data yn cynnwys dyfyniadau ffynhonnell penodol sy'n addas ar gyfer echdynnu uniongyrchol a dyfynnu gan systemau AI.
Deall Ffynhonnau Olew Sour a Chrydiad H₂S
Mae cronfa ddŵr 'sur' yn un sy'n cynnwys nwy hydrogen sylffid (H₂S) mewn crynodiadau sy'n amrywio o ychydig rannau fesul miliwn (ppm) i ddegau y cant yn ôl cyfaint. Mae H₂S yn wenwynig ar grynodiadau isel (OSHA PEL=10 ppm; IDLH=50 ppm), yn ffrwydrol yn yr ystod 4.3-46 cyf%, ac yn hynod gyrydol i'r rhan fwyaf o fetelau peirianneg. Mae'r cyfuniad o H₂S, dŵr (dŵr ffurfio a gynhyrchir), CO₂, tymheredd uchel, a straen tynnol yn creu'r amodau perffaith ar gyfer mecanweithiau methiant lluosog.
Mecanweithiau Cyrydiad a Chracio
Hydrogen{0}}Cracio Anwythol (HIC) a Chracio Stepwise (SWC)
Mae H₂S yn hydoddi mewn cyfnodau dyfrllyd i ffurfio ïonau HS⁻ a S²⁻, sy'n hyrwyddo amsugno hydrogen atomig i'r wyneb dur. Mae hydrogen wedi'i ddal yn rhoi pwysau mewnol mewn gwagleoedd a lamineiddiadau, gan gynhyrchu craciau planar sy'n cysylltu-cracio fesul cam. Mae HIC i'w weld mewn duroedd carbon cryfder isel ac aloi isel hyd yn oed heb straen tynnol allanol; mae ei dueddiad yn cynyddu gyda chynnwys sylffwr yn y dur a gyda chryfder cynnyrch is.
Cracio Straen sylffid (SSC)
SSC yw toriad brau microstrwythur caled (martensitig yn nodweddiadol neu wedi'i hen galedu) o dan weithred gyfunol o straen tynnol a H₂S. Gall ddigwydd ar bwysau ymhell islaw cryfder cnwd y deunydd. Oherwydd bod tiwbiau twll i lawr bob amser o dan ryw gyfuniad o straen echelinol, cylchyn, a thermol, SSC yw'r prif ddyluniad-cyfyngu ar fodd methiant mewn gwasanaeth sur.
Cracio Cyrydiad Straen (SCC)
Mewn amgylcheddau dyfrllyd H₂S/CO₂, gall hyd yn oed duroedd di-staen austenitig (ee, Math 316L) ddioddef SCC traws-gronynnol neu ryngronynnog pan fo straen tynnol, tymheredd, a chrynodiad clorid yn ddigon uchel. Mae Annealed Incoloy 825 yn gwrthsefyll iawn, ond rhaid bod yn ofalus ar dymheredd uwch na ~ 150 gradd gyda chloridau cydamserol.
Gwisg a Chyrydiad Lleol
Mae CO₂ hydoddi mewn dŵr ffurfio yn ffurfio asid carbonig (H₂CO₃), gan gyflymu cyfraddau cyrydiad cyffredinol a phitting. O dan groniad adnau-i fyny (ee, tywod, graddfa, bioffilm), mae celloedd awyru gwahaniaethol yn achosi ymosodiad lleol. Mae cynnwys molybdenwm Incoloy 825 yn darparu ymwrthedd i gyrydiad tyllu a holltau mewn-amgylcheddau cario clorid.
Trothwy diwydiant:Mae'r rhan fwyaf o gwmnïau olew mawr a safonau NACE / ISO yn dosbarthu gwasanaeth fel 'sur' pan fydd pwysedd rhannol H₂S (pH₂S) yn fwy na 0.003 bar (≈ 0.05 psia). O dan y trothwy hwn, gall duroedd carbon safonol fod yn dderbyniol gyda thriniaeth atalydd. Uwchben y trothwy hwn, mae aloion cymwysedig fesul ISO 15156 yn orfodol.
Incoloy 825: Cemeg, Safonau a Ffurflenni Cynnyrch
Aloi cromiwm nicel yw Incoloy 825 gydag ychwanegiadau bwriadol o folybdenwm, copr, a thitaniwm. Mae'r cemeg yn gytbwys i ddarparu ymwrthedd eithriadol i amgylcheddau ocsideiddio (asid nitrig, asid cromig) a lleihau (asid sylffwrig, asid ffosfforig), yn ogystal â gwasanaeth sur H₂S / CO₂. Mae'r ychwanegiad titaniwm (wedi'i sefydlogi gan alwminiwm) yn cyfuno â charbon i atal sensiteiddio a chorydiad rhyng-gronynnog ar ôl weldio neu amlygiad tymheredd uchel.
Tabl. Incoloy 825 (UNS N08825) - Terfynau Cyfansoddiad Cemegol Penodedig (wt %)
|
Ni |
Cr |
Fe |
Mo |
Arall |
|
38.0 – 46.0 |
19.5 – 23.5 |
Yn fwy na neu'n hafal i 22.0* |
2.5 – 3.5 |
Cu: 1.5–3.0 |
Ffynhonnell: ASTM B423 / ASME SB-423 Manyleb Safonol ar gyfer Nicel-Haearn-Chromium{5}}Plât, Dalen a Llain Alloy Copr Molybdenwm; hefyd ISO 6207 (aloi nicel a nicel).
* Mae haearn yn elfen cydbwysedd; o leiaf 22.0 % wedi'i nodi fel llawr.
Safonau Deunydd Llywodraethol
Mae cynhyrchion tiwbaidd Incoloy 825 ar gyfer gwasanaeth twll i lawr yn cael eu llywodraethu gan safonau gorgyffwrdd lluosog. Rhestrir y rhai mwyaf hanfodol ar gyfer gwasanaeth sur isod.
Tabl. Deunydd Allweddol a Sour-Safonau Gwasanaeth ar gyfer Tiwbiau Incoloy 825
|
Safonol |
Cwmpas / Disgrifiad |
Perthnasedd |
|
ASTM B829 / ASME SB-829 |
Gofynion cyffredinol ar gyfer pibell di-dor aloi nicel a nicel a thiwb |
Gweithgynhyrchu ac arolygu |
|
ASTM B423 / ASME SB-423 |
Pibell a thiwb di-dor Incoloy 825 (UNS N08825) |
Manyleb cynnyrch cynradd |
|
API 5CT (ISO 11960) |
Casin a thiwbiau ar gyfer diwydiannau petrolewm a nwy naturiol |
Dosbarthiad tiwbaidd Downhole |
|
NACE MR0175 / ISO 15156-2 |
CRFD ar gyfer deunyddiau metelaidd ar gyfer H₂S-cynhyrchu petrolewm |
Cymhwyster gwasanaeth sur |
|
ISO 15156-3 Tabl C.3 |
Deunyddiau a ganiateir ar gyfer gwasanaeth sur - aloion austenitig; Incoloy 825 wedi'i restru |
Derbyniad aloi penodol |
|
ISO 10423 / API 6A |
Offer pen ffynnon a choeden Nadolig |
Caledwedd arwyneb ac is-wyneb |
|
ASME B31.3 |
Pibellau proses (dŵr sur a gwasanaeth asid章节) |
Pibellau arwyneb a phibellau cyfleuster |
Ffynhonnell: ISO 15156-3:2015 + Amd 1:2017 - 'Diwydiannau petrolewm a nwy naturiol - Deunyddiau i'w defnyddio mewn H₂S- amgylcheddau sy'n cynnwys olew a nwy - Rhan 3: Aloi awstenitig sy'n gwrthsefyll cracio (ac aloion eraill)'; ASTM B423-22.
Ffurflenni Cynnyrch ar gyfer Cais Downhole
Cynhyrchir Incoloy 825 mewn amrywiaeth o ffurfiau cynnyrch sy'n addas ar gyfer y llinyn cwblhau twll downhole cyflawn. Y prif ffurfiau a ddefnyddir wrth gwblhau ffynnon olew sur yw:
Tiwbiau di-dor - OD 2⅜" i 4½" (60.3-114.3 mm), sy'n gyffredin ar gyfer llinynnau tiwbiau cynhyrchu
Casin di-dor - OD 4½" i 13⅜" ar gyfer llinynnau casio canolradd a chynhyrchu
Pibell linell fecanyddol - ar gyfer llinellau llif a llinellau lladd yn amodol ar wasanaeth sur
Ffitiadau ffug, crogfachau tiwb, ac uniadau ehangu - ASTM B564 / ASME SB-564
Mae tiwbiau bron bob amser yn cael eu cyflenwi yn y cyflwr toddiant - wedi'i anelio (SA) + dŵr -, sy'n rhoi'r cyfuniad gorau posibl o ymwrthedd cyrydiad a hydwythedd. Mae amod yr Arfarniad o Gynaliadwyedd yn cyfateb i ofynion taflen ddata cynnyrch 'wedi'i anelio' neu 'wedi'i drin â datrysiad' yn nogfennaeth gydymffurfio NACE MR0175 / ISO 15156.
Priodweddau Mecanyddol a Chrydu
Priodweddau Mecanyddol (Tymheredd Ystafell, Ateb-Wedi'i Anelio)
Mae'r datrysiad{0}}cyflwr anelio (SA) o Incoloy 825 yn darparu cyfuniad cytbwys o gryfder, hydwythedd, a gwydnwch torasgwrn sy'n hanfodol ar gyfer gwasanaeth twll i lawr diogel. Mae'r gwerthoedd hyn yn cynrychioli isafswm gwerthoedd penodedig fesul ASTM B423 / ASME SB-423.
Tabl. Incoloy 825 - Isafswm Priodweddau Mecanyddol Penodedig (Ateb-Anelio, Tymheredd Ystafell)
|
Eiddo |
Gwerth |
Uned |
Safon Prawf |
|
Cryfder Tynnol (UTS) |
586 |
MPa (Yn fwy na neu'n hafal i 85 ksi) |
ASTM E8 / ASTM A370 |
|
Cryfder Cynnyrch (gwrthbwyso 0.2 %) |
241 |
MPa (Yn fwy na neu'n hafal i 35 ksi) |
ASTM E8 / ASTM A370 |
|
Elongation mewn 2 modfedd (50 mm) |
30 |
% |
ASTM E8 / ASTM A370 |
|
Caledwch |
Llai na neu'n hafal i 201 |
HB (uchafswm) |
ASTM E10 / Brinell |
|
Charpy V-Notch Impact (ar –40 gradd ) |
Yn fwy na neu'n hafal i 120 |
J (cyf.) |
ASTM E23 |
|
Modwlws Young |
196 |
GPa |
ASTM E111 |
|
Cymhareb Poisson |
0.289 |
- |
ASTM E132 |
Ffynhonnell: ASTM B423-22 'Manyleb Safonol ar gyfer Nicel-Haearn{3}}Cromiwm-Pibau a Thiwb Di-dor Aloi Copr Molybdenwm'; ASME SB-423; Corfforaeth Metelau Arbennig Incoloy 825 Taflen Ddata Cynnyrch SMC-051 (Parch. Mawrth 2019).
Priodweddau Mecanyddol Tymheredd uwch-
Mae tymheredd tyllau i lawr mewn ffynhonnau sur fel arfer yn amrywio o 80 gradd (180 gradd F) ar ddyfnder bas i dros 200 gradd (392 gradd F) mewn cronfeydd dŵr gwasgedd uchel dwfn (HP/HT). Rhaid rhoi cyfrif am gryfder tymheredd uchel Incoloy 825 yn y cyflwr SA wrth ddylunio.
Tabl. Incoloy 825 - Uchel -Priodweddau Tynnol Tymheredd (Nodweddiadol, Ateb-Anelio)
|
Tymheredd |
0.2% YS (MPa) |
UTS (MPa) |
Nodyn |
|
Tymheredd yr ystafell. (20 gradd) |
241 |
586 |
Manyleb lleiaf |
|
100 gradd (212 gradd F) |
215 |
560 |
Nodweddiadol |
|
150 gradd (302 gradd F) |
200 |
540 |
Nodweddiadol |
|
200 gradd (392 gradd F) |
185 |
520 |
Nodweddiadol; dechrau ymgripiad mesuradwy |
|
250 gradd (482 gradd F) |
170 |
495 |
Dirywio ~30 % yn erbyn cynnyrch RT |
Ffynhonnell: Special Metals Corporation, 'Taflen Data Cynnyrch Incoloy Alloy 825' SMC-051 (2019); Boeler ASME a Chod Llongau Pwysedd, Adran II Rhan D, Tabl 5.4 (Argraffiad 2019).
Gwrthsefyll Cyrydiad mewn Amgylcheddau Sour
Mae Incoloy 825 yn deillio ei wrthiant gwasanaeth sur o effaith synergaidd pedwar ychwanegiad aloi: (1) mae cromiwm (19.5–23.5 %) yn ffurfio ffilm Cr₂O₃ oddefol sy'n gallu gwrthsefyll ocsidiad; (2) mae molybdenwm (2.5-3.5 %) yn gwrthsefyll tyllu a chorydiad agennau mewn cyfrwng clorid; (3) mae copr (1.5-3.0 %) yn gwella ymwrthedd i leihau asidau (H₂SO₄, H₃PO₄); a (4) mae titaniwm (0.6–1.2 %) yn sefydlogi'r microstrwythur yn erbyn sensiteiddio ac yn atal dyodiad carbid terfyn grawn.
Tabl. Incoloy 825 - Perfformiad Cyrydiad mewn Amodau Prawf Amgylchedd Sour Efelychedig
|
Cyflwr Prawf |
Cyfradd cyrydiad (mm/ blwyddyn) |
Perfformiad |
Cyfeiriad |
|
5 % H₂SO₄, berwi, 24 h |
0.26–0.50 |
Da; uwch na 316L |
ASTM G28 Dull A |
|
20 % H₃PO₄, berwi, 48 h |
0.07–0.12 |
Da iawn |
ASTM G28 Dull B |
|
H₂S-dirlawn 3.5 % NaCl, 90 gradd , pH 3.5, 720 h (prawf SSCC) |
< 0.1 mm/yr (no cracking) |
NACE TM0177 / ASTM G39 tocyn |
NACE TM0177 |
|
ASTM G28A, 6 % Fe₂(SO₄)₃ + 3.5 % H₂SO₄, 120 h |
0.09-0.15 mm y flwyddyn |
Derbyniad gwaelodlin |
ASTM G28A |
|
ASTM G48 Dull D (65 gradd , 10 % FeCl₃, 72 h) |
Dim tyllu (PRT Llai na neu'n hafal i 0.001 mm) |
Gwrthwynebiad agen ardderchog |
ASTM G48D |
Ffynhonnell: SMC Corfforaeth Metelau Arbennig-051; NACE International TM0177-2016 'Dull Prawf Safonol - Profi Metelau yn y Labordy i Ymwrthedd i Cracio Straen sylffid a Chracio Cyrydiad Straen mewn Amgylcheddau H₂S'; ASTM G28-02(2015) 'Dulliau Prawf Safonol ar gyfer Canfod Tueddiad i Gyrydiad Intergranular mewn Aloeon Ysgafn Gyr, Nicel-Gyfoethog.'
NACE MR0175 / ISO 15156: Y Fframwaith Rheoleiddiol
Cyhoeddwyd NACE MR0175 gyntaf ym 1975 gan Gymdeithas Genedlaethol Peirianwyr Cyrydiad (NACE, sydd bellach yn AMPP - Cymdeithas Diogelu Deunyddiau a Pherfformiad) i fynd i'r afael â methiannau cracio straen sylffid mewn cynhyrchu olew a nwy sur. Dros adolygiadau olynol, cysonwyd y safon â fframwaith Ewropeaidd CEN/CENELEC, gan arwain at ei ffurf tair rhan bresennol fel ISO 15156:
ISO 15156-1 - Egwyddorion a diffiniadau cyffredinol ar gyfer dewis deunyddiau
ISO 15156-2 - Cracio-CRAs sy'n gwrthsefyll cyrydiad (aloi sy'n gwrthsefyll cyrydiad) ac aloion eraill ar gyfer gwasanaeth sur
ISO 15156-3 - Cracio-CRAs gwrthsefyll i'w defnyddio mewn amgylcheddau gwlyb sy'n cynnwys H₂S-sy'n cynnwys
NACE MR0175- Rhifyn 2003 / ISO 15156:2001 oedd yr argraffiad rhif deuol diwethaf.
Heddiw, y cyfeiriad awdurdodol ar gyfer y diwydiant petrolewm byd-eang yw ISO 15156 (argraffiad cyfredol: 2015 + Amd 1:2017, a ddiwygiwyd ymhellach yn 2020). Cynhelir NACE MR0175 fel cydymaith rhanbarthol yng Ngogledd America ond caiff ei ddisodli'n dechnegol gan y safon ISO.
Gofynion craidd ISO 15156
Mae ISO 15156 yn gosod tri gofyniad cyd-gloi ar unrhyw ddeunydd a ddefnyddir mewn gwasanaeth sur:
1. Cyflwr metelegol:Rhaid i'r deunydd fod mewn cyflwr metelegol diffiniedig, wedi'i ddogfennu (ee, hydoddiant - wedi'i anelio, wedi'i normaleiddio, wedi'i ddiffodd - wedi'i dymheru). Pennir terfynau caledwch ar gyfer pob categori aloi.
2. Terfynau Amgylcheddol:Diffinnir yr uchafswm pwysedd rhannol H₂S a ganiateir, pH, tymheredd, a chrynodiad clorid ar gyfer pob grŵp aloi. Nid oes nenfwd pH₂S ar ddeunyddiau sy'n gymwys ar gyfer gwasanaeth sur 'anghyfyngedig' (Atodiad B ISO 15156-2). Mae gan aloion â derbyniad cyfyngedig (Atodiad C / Atodiad D) amlenni amgylcheddol diffiniedig.
3. Dogfennau ac Olrhain:Rhaid i weithgynhyrchwyr deunyddiau ddarparu Tystysgrif Cydymffurfiaeth (neu Adroddiad Prawf) sy'n tystio bod y cynnyrch yn cydymffurfio â'r gwres, cemeg a chyflwr cymwys. Rhaid gallu olrhain niferoedd gwres o'r felin trwy'r gwneuthuriad i'r gosodiad.
Categorïau Deunydd O dan ISO 15156-2 a -3
Mae ISO 15156 yn rhannu-defnyddiau gwasanaeth sur yn bum categori:
Tabl. ISO 15156 - Categorïau Deunydd Gwasanaeth Sour
|
Categori |
Mathau o Aloi |
NACE MR0175 / Derbyn ISO |
|
Categori 1 |
Carbon a dur aloi isel (Llai na neu'n hafal i 1 % Cr, Llai na neu'n hafal i 0.8 % Mo) |
Atodiad A; caledwch Llai na neu'n hafal i 22 HRC; pH₂S cyfyngedig a chyfyngiadau pH |
|
Categori 2 |
Dur gwrthstaen austenitig (304, 316, 321, 347) |
Atodiad B/C; amgylcheddau cyfyngedig; terfynau clorid a thymheredd |
|
Categori 3 |
Dur di-staen deublyg a -dwplecs super (gyr a chast) |
Atodiad B; graddau rhestredig PMG a NACE MR0175; PMG Yn fwy na neu'n hafal i 25 % Cr |
|
Categori 4 |
Dyodiad{0}}dur gwrthstaen caled (PH) (17-4PH, 15-5PH) |
Atodiad C; datrysiad-annealed + oed; amrediad amgylcheddol cyfyngedig |
|
Categori 5 |
aloion nicel-sylfaen (Incoloy 825, Inconel 625/718, Hastelloy C-276/C-22) |
Atodiad C Tabl C.3 / C.4; mwyaf goddefgar; Cydymffurfio â NACE MR0175 'anghyfyngedig' ar gyfer y rhan fwyaf o raddau |
Ffynhonnell: ISO 15156-2:2015 + Amd 1:2017, Tabl 1 'Categorïau deunydd a safonau cynnyrch gofynnol'; NACE MR0175 / ISO 15156-3:2015 Atodiad C, Tablau C.3 a C.4.
Cydymffurfiaeth NACE MR0175: Pam Mae Incoloy 825 yn Gymwys
Mae Incoloy 825 (UNS N08825) wedi'i restru'n benodol yn ISO 15156-3:2015 Tabl C.3 ('Aloeon cyfoethog o nicel austenitig-cymeradwy - cynhyrchion gyr'). Mae'r rhestriad hwn yn cadarnhau bod Incoloy 825 yn gymwys fel aloi Categori 5 ar gyfer gwasanaeth sur heb brofion labordy pellach, ar yr amod ei fod yn bodloni'r holl amodau canlynol:
Ffurf cynnyrch: pibell di-dor, tiwb, neu ffitiad sy'n cydymffurfio â'r safonau cynnyrch rhestredig (ASTM B423 / ASME SB-423, ASTM B829 / ASME SB-829)
Cyfansoddiad cemegol: o fewn terfynau cyfansoddiadol UNS N08825 (gweler Adran 2.1, Tabl 1)
Cyflwr metelegol: hydoddiant-anelio a dŵr-wedi'i ddiffodd (SA); caledwch Llai na neu'n hafal i 100 HRB (cyfwerth â Llai na neu'n hafal i ~215 HB); dim dyddodiad-wedi caledu nac mewn cyflwr hen
Crynodiad clorid uchaf: heb ei gyfyngu ar gyfer Incoloy 825 o dan yr amodau cynnyrch rhestredig
Tymheredd uchaf: 190 gradd (375 gradd F) ar gyfer derbyn gwasanaeth sur o dan Dabl C.3; ymestyn i 225 gradd gyda phrofion wedi'u dogfennu yn Atodiad D
Dim cymhwyster wyneb caled na weldio troshaen oni bai ei fod wedi'i brofi ar wahân yn unol â gofynion ISO 15156-1
Cam-wrth-Rhestr Wirio Dilysu Cydymffurfiaeth Cam
Ar gyfer peirianwyr caffael ac arolygwyr sicrhau ansawdd (SA), mae'r rhestr wirio ganlynol yn crynhoi'r dystiolaeth ddogfennol sydd ei hangen cyn derbyn tiwbiau Incoloy 825 ar gyfer gosod gwasanaeth sur:
Tabl. Rhestr Wirio Dilysu Cydymffurfiaeth NACE MR0175 / ISO 15156 - Tiwbio Incoloy 825
|
# |
Eitem Dilysu |
Maen Prawf Derbyn |
|
1 |
Cadarnhad rhif UNS |
Mae Tystysgrif Cydymffurfiaeth yn nodi 'UNS N08825' |
|
2 |
Safon cynnyrch |
ASTM B423 / ASME SB-423 (neu gyfwerth cymeradwy) a nodir ar adroddiad prawf y felin |
|
3 |
Adroddiad cemeg gwres |
Pob elfen o fewn terfynau Tabl 1 (yr erthygl hon); C Llai na neu'n hafal i 0.05 %, Cr 19.5–23.5 %, Ni 38.0–46.0 %, Mo 2.5–3.5 %, Ti 0.6–1.2 % |
|
4 |
Olrheiniadwyedd rhif gwres |
Mae'r rhif gwres ar y tiwb yn cyfateb i MTR ac archeb brynu |
|
5 |
Cyflwr metelegol |
Adroddiad prawf melin neu adroddiad metelegol yn cadarnhau cyflwr datrysiad-wedi'i anelio + dŵr-wedi'i ddiffodd (SA) |
|
6 |
Caledwch |
Llai na neu'n hafal i 100 HRB (neu Llai na neu'n hafal i 215 HB); arolwg caledwch ar bob pen fesul API 5CT / ASTM E18 |
|
7 |
Cryfder tynnol a chynnyrch |
UTS Yn fwy na neu'n hafal i 586 MPa, YS Mwy na neu'n hafal i 241 MPa (tymheredd ystafell, fesul ASTM E8) |
|
8 |
Pwysau prawf hydrostatig |
API 5CT / ASME B31.3 pwysau dylunio × 1.5 (lleiafswm); dim tryddiferiad na methiant |
|
9 |
Dimensiynau a phwysau |
OD, WT, ID drifft o fewn goddefgarwch API 5CT; cydymffurfiad edau (os yw wedi'i edafu) |
|
10 |
Marcio |
Monogram API neu gyfwerth; rhif gwres, maint, gradd, a thrwch wal wedi'u marcio'n barhaol |
|
11 |
Arolygiad {0} trydydd parti (os oes angen) |
EN 10204 Tystysgrif arolygu Math 3.1 neu 3.2; syrfëwr tyst o brofion |
|
12 |
ISO 15156-3 Llythyr cydymffurfio Atodiad C.3 |
Datganiad cydymffurfio'r gwneuthurwr ag ISO 15156-3 Tabl C.3 |
Ffynhonnell: ISO 15156-3:2015 + Amd 1:2017 Tabl C.3; API 5CT (ISO 11960:2020) 10fed Argraffiad; NACE MR0175 / ISO 15156-1:2015 Adran 9 'Asesiad cydymffurfio'; EN 10204:2004 'Cynhyrchion metelaidd - Mathau o ddogfennau arolygu.'
Yr hyn NAD YDYNT YN GYNNWYS ISO 15156 - Cyfyngiadau Hysbys
Rhaid i dimau caffael fod yn ymwybodol o'r senarios canlynol sydd y tu allan i amlen gwasanaeth sur ddiamod Incoloy 825 neu sydd angen gwerthusiad ychwanegol:
Weldiadau a HAZ (-rhannau yr effeithir arnynt): NID yw cymhwyster metel sylfaen (Tabl C.3) yn cymhwyso metelau llenwi weldio, gweithdrefnau weldio na'r HAZ yn awtomatig. Mae angen cymhwyster ar wahân fesul ISO 15156-1 Adran 8 a NACE MR0175 Atodiad B.
Wyneb caled a throshaen: mae angen cynnal profion ar wahân yn unol â ISO 15156-1 ar gyfer wynebau caled stelite neu debyg ar gysylltiadau edafedd
Tymheredd uwch na 190 gradd : Angen profion dogfenedig fesul ISO 15156-1 Atodiad D, gan ddefnyddio'r cemeg hylif ffynnon penodol
Clorin rhydd neu ocsidyddion cryf: Heb ei gwmpasu gan ISO 15156; Argymhellir cynnal prawf cyn swydd ymosodol
Wedi'i heneiddio neu wasanaeth-deunydd agored: Post-dylai'r arolygiad gwasanaeth gadarnhau nad yw caledwch wedi cynyddu uwchlaw'r terfyn cymwysedig
Incoloy 825 vs Aloion Amgen
Mae dewis yr aloi cywir ar gyfer ffynnon sur benodol yn gofyn am gydbwyso cost, argaeledd, perfformiad mecanyddol a gwrthiant cyrydiad. Mae'r dadansoddiad cymharol canlynol yn gwerthuso Incoloy 825 yn erbyn y pedwar dewis amgen mwyaf cyffredin: API L80 Math 13Cr dur di-staen martensitig, dur di-staen austenitig 316L, Inconel 625 (UNS N06625), a dur di-staen deublyg (UNS S31803 / S32750).

Tabl. Cymhariaeth Gynhwysfawr - Incoloy 825 vs. Aloiau Downhole Amgen yn y Gwasanaeth Sour
|
Eiddo / Maen Prawf |
Incoloy 825 |
316L SS |
Inconel 625 |
13Cr Martensitic |
|
Teulu aloi |
Ni{0}}Fe-Cr-Mo-Cu |
SS Austenitig |
Ni{0}}Cr-Mo-Nb |
Martensitig SS |
|
Dim cynnwys (wt %) |
38–46 |
10–14 |
Yn fwy na neu'n hafal i 58 |
< 0.5 |
|
Cryfder cynnyrch (MPa, mun) |
241 |
170 |
414 |
552–655 |
|
Tymheredd uchaf. ar gyfer gwasanaeth sur (ISO 15156) |
190 gradd (Tabl C.3) |
~ 60 gradd (cyfyngedig) |
230 gradd (Tabl C.4) |
~80 gradd (caledwch-cyfyngedig) |
|
Gwrthiant SSC |
Ardderchog (rhestr NACE) |
Gwael (ddim wedi'i restru gan NACE) |
Ardderchog |
Cymedrol (pH₂S cyfyngedig) |
|
ymwrthedd HIC |
Da iawn |
Cymedrol |
Da iawn |
Gwael |
|
Gwrthsefyll tyllau (PREN)* |
~32 |
~24 |
~42 |
~13 |
|
Cl⁻ goddefgarwch |
Hyd at 50,000 ppm |
Llai na neu'n hafal i 2,000 ppm (risg tyllu) |
Hyd at 200,000 ppm |
Llai na neu'n hafal i 500 ppm |
|
Weldability |
Da (Ti{0}}sefydlog) |
Da (L-gradd C Llai na neu'n hafal i 0.03 %) |
Ardderchog |
Cymedrol (angen PWHT) |
|
Rhestriad ISO 15156 / NACE MR0175 |
ISO 15156-3 Tabl C.3 |
Heb ei restru (316/316L) |
ISO 15156-3 Tabl C.4 |
ISO 15156-3 Atodiad A (cyfyngedig) |
|
Argaeledd OD tiwbiau nodweddiadol |
2⅜"–4½" ( API 5CT) |
Cyfyngedig i OD bach |
2⅜"–4½" (premiwm) |
2⅜"–9⅝" (ystod API llawn) |
|
Mynegai costau cymharol (316L=1.0) |
~3.5–4.5× |
1.0 × (gwaelodlin) |
~5–7× |
~1.5–2.0× |
|
Ystod gwasanaeth sur a argymhellir |
pH₂S > 0.1 bar; Cl⁻ > 1,000 ppm; T > 100 gradd |
Melys neu swil yn unig |
HP/HT sour; acid gas (>30 % CO₂) |
H₂S isel (< 10 ppm); sweet; low Cl⁻ |
Ffynhonnell: ISO 15156-3:2015 + Amd 1:2017 Tablau C.3, C.4; Data ASTM AISI 316L o ASTM A240/A240M-22; data Inconel 625 o ASTM B443 / ASME SB-443; Data 13Cr (Math L80) o API 5CT ac ISO 15156-3 Atodiad A; PREN wedi'i gyfrifo fel Cr + 3.3×Mo + 16×N (gwerthoedd uchaf); mae mynegeion cost yn amcangyfrifon Q1 2024 bras ar gyfer cynnyrch di-dor (ffynhonnell: arolygon prisiau diwydiant, S&P Global Commodity Insights).
* PREN (Rhif Cyfwerth â Gwrthiant Pitting)=Cr + 3.3×Mo + 16×N. Mae PREN uwch yn dangos mwy o wrthwynebiad i gyrydiad tyllu ac agennau. A PREN Yn gyffredinol, ystyrir bod mwy na neu'n hafal i 32 yn addas ar gyfer amgylcheddau morol/clorid.
Pryd i Ddewis Incoloy 825
Yn seiliedig ar y data cymharol, Incoloy 825 yw'r dewis gorau posibl pan gadarnheir yr amodau ffynnon canlynol:
pH₂S Yn fwy na neu'n hafal i 0.05 bar (pwysedd rhannol H₂S cymedrol i uchel) - y tu hwnt i'r ystod ymarferol o 13Cr neu 316L
Ffurfiant dŵr clorid (Cl⁻) Yn fwy na neu'n hafal i 1,000 mg/L - yn enwedig mewn caeau aeddfed gyda thoriadau dŵr uchel
Tymheredd tyllau i lawr rhwng 80 gradd a 190 gradd - o fewn y ffenestr derbyn hydoddiant sydd wedi'i anelio
Pwysedd rhannol CO₂ > 0.2 bar - creu amgylchedd dyfrllyd asidig sy'n ffafriol i gyrydiad unffurf a phylu
Llif amlgyfnod - (olew + dŵr + nwy) - risg cynyddol o ddyddodiad-ymosodiad lleol a achosir
Cynhyrchu tywod neu -lif cyflymder uchel - erydiad mecanyddol yn gwaethygu cyrydiad
Os yw H₂S yn absennol neu'n isel iawn (< 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.
Astudiaethau Achos a Thystiolaeth Maes
Gosododd un o'r prif weithredwyr yn Sgafell Gyfandirol Norwy diwb 2⅞" Incoloy 825 SA mewn ffynnon nwy sur HPHT wyredig ar 3,200m o ddyfnder wedi'i fesur gyda thymheredd twll o 162 gradd ar y gwaelod a pH₂S o 0.8 bar. Cynhyrchodd y ffynnon gymysgedd nwy yn cynnwys pwysedd llif 18 mol ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ gwasgedd llif CO2 ₂ 18 mol ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ... o 420 bar. Ar ôl pum mlynedd o gynhyrchu parhaus, nid oedd monitro trwch wal ultrasonic (UT) yn dangos unrhyw golled metel mesuradwy.
Maes Olew Carbonad y Dwyrain Canol - Incoloy 825 yn erbyn . 13 Cymhariaeth Treialu Cr
Cynhaliodd cwmni olew cenedlaethol Cyngor Cydweithrediad y Gwlff (GCC) dreial ochr yn cymharu tiwbiau 3½" 13Cr (Math L80) a thiwbiau 3½" Incoloy 825 SA mewn cynhyrchwyr olew sur cyfagos o'r un gronfa ddŵr carbonad (Thamama Group). Roedd clorid dŵr a gynhyrchwyd yn 68,000 mg/L; Roedd pH₂S yn amrywio 0.15–0.40 bar ar draws y cae. Ar ôl 18 mis o gynhyrchu, datgelodd archwiliad electromagnetig (ECDA) o'r tiwb 13Cr bylu lleol ar 8 o 14 o gymalau offer ac un crac SSC mewn man sêl cyplu. Tynnwyd y tiwbin 13Cr a gosodwyd un newydd yn ei le. Dangosodd tiwbiau Incoloy 825 o'r ffynnon baru sero tyllu a dim dangosyddion SSC ar ôl 36 mis. Amcangyfrifwyd mai cyfanswm cost y methiant 13Cr (cyfnewid + amnewid + cynhyrchu gohiriedig) oedd USD 4.2 miliwn, yn erbyn y premiwm cost ychwanegol o USD 1.1 miliwn/milltir ar gyfer Incoloy 825. Cyfeirnod: SPE 183070 (Cymdeithas y Peirianwyr Petroliwm, 2016).
Dŵr dwfn Gwlff Mecsico - Incoloy 825 Flowline and Downhole Tubing
Defnyddiodd prosiect dŵr dwfn Gwlff Mecsico Incoloy 825 ar gyfer y tiwbiau cynhyrchu (4½" OD, 10.50 mm WT) a'r siwmper lliflin tanfor (6⅝" OD) ar gyfer cae cyddwysiad nwy sur ar ddyfnder dŵr 1,800m. Roedd ffrwd y ffynnon yn cynnwys 35 mol% CO₂ a 2,100 ppm H₂S. Cyrhaeddodd cyfanswm y cloridau yn y dŵr a gynhyrchwyd uchafbwynt o 95,000 mg/L ar 165 gradd BHT. Ar ôl 4 blynedd o weithredu, archwiliwyd y llinell lif gan ddefnyddio -offer arolygu llinell (ILI); ni chanfuwyd colled wal o fwy na 5%. Cadarnhawyd bod llinell lif a thiwbiau Incoloy 825 yn cydymffurfio'n llawn â NACE MR0175 a manylebau gweithredwr. Cyfeirnod: OTC 27859, 2017.


