A tubulação de produção é o tubo mais interno em um poço completado — o conduíte pelo qual petróleo, gás e condensado fluem do reservatório até a superfície. Selecionar o grau e o tamanho corretos é uma decisão de engenharia multivariável que abrange as condições do reservatório, os objetivos de vazão de produção, o ambiente de corrosão, o projeto da completação e a otimização econômica ao longo da vida do poço.
Este guia cobre os quatro principais graus de tubulação de produção fornecidos pela ZC Steel Pipe — N80Q, L80-1, T95 e L80-13Cr — juntamente com a faixa completa de tamanhos de tubulação API 5CT, tipos de conexão e requisitos de pedido de compra. A ZC fornece tubulação de produção sem costura de 1.050" a 4½" de DE para exportação para África, Oriente Médio, América do Sul e Sudeste Asiático.
Seleção de Grau: Adaptando o Aço ao Ambiente do Poço
Antes de especificar um tamanho de tubulação, determine qual grau é necessário. A seleção do grau é determinada por três condições do poço em ordem de prioridade:
Passo 1 — Há H₂S presente?
O H₂S, mesmo em baixas pressões parciais, desencadeia o fraturamento por tensão de sulfeto (SSC) em tubulação de aço carbono padrão.
- H₂S ausente ou abaixo do limiar → N80Q é a escolha padrão para poços doces de profundidade média
- H₂S presente com nível significativo → L80-1 é exigido no mínimo; T95 se for necessário maior escoamento
Passo 2 — Qual é a pressão parcial de CO₂?
Quando o H₂S está ausente mas o CO₂ é significativo, a tubulação de aço carbono corrói rapidamente.
- CO₂ leve, com inibição → N80Q com programa de inibição é de uso comum
- Alta pressão parcial de CO₂, poço doce → tubulação L80-13Cr pelo seu teor de cromo de 12–14%
- CO₂ com H₂S → aplicar o limite do grau 13Cr; se o H₂S superar o envelope seguro do 13Cr, avaliar Super 13Cr ou duplex
Passo 3 — Qual limite de escoamento o projeto do poço exige?
| Grau | Escoamento mín.–máx. | Serviço ácido | Grau CO₂ | Tratamento térmico |
|---|---|---|---|---|
| N80Q | 552–758 MPa (80–110 ksi) | Não | Não | Somente Q+T |
| L80-1 | 552–655 MPa (80–95 ksi) | Sim | Não | Somente Q+T |
| T95 | 655–758 MPa (95–110 ksi) | Sim | Não | Somente Q+T |
| L80-13Cr | 552–655 MPa (80–95 ksi) | Não (somente CO₂) | Sim | Somente Q+T |
Fonte: Especificação API 5CT, 11.ª edição (dezembro de 2023), Tabela C.24
Para a tabela completa de propriedades mecânicas, consulte as tabelas de especificação API 5CT →
Propriedades Mecânicas dos Principais Graus de Tubulação
| Propriedade | N80Q | L80-1 | T95 | L80-13Cr |
|---|---|---|---|---|
| Escoamento mínimo | 552 MPa (80 ksi) | 552 MPa (80 ksi) | 655 MPa (95 ksi) | 552 MPa (80 ksi) |
| Escoamento máximo | 758 MPa (110 ksi) | 655 MPa (95 ksi) | 758 MPa (110 ksi) | 655 MPa (95 ksi) |
| Tração mínima | 689 MPa (100 ksi) | 655 MPa (95 ksi) | 724 MPa (105 ksi) | 655 MPa (95 ksi) |
| Dureza máx. HRC | Não especificada | 23,0 | 25,4 | 23,0 |
| Dureza máx. HBW | Não especificada | 241 | 255 | 241 |
| Teor de Cr | Não especificado | Não especificado | 0,40–1,50% | 12,0–14,0% |
| Teor de Mo | Não especificado | Não especificado | 0,25–0,85% | Não especificado |
Fonte: API 5CT 11.ª edição, Tabelas C.24 e C.26
Nota sobre L80-13Cr: Apesar de carregar o limite de dureza do L80 (23,0 HRC / 241 HBW), o L80-13Cr é classificado pela API 5CT como grau de corrosão por CO₂, não de serviço ácido. Não o especifique em poços onde H₂S esteja presente.
Tamanhos de Tubulação de Produção API 5CT
Tamanhos de Tubulação de Produção Mais Comuns
| DE (pol.) | DE (mm) | Parede (mm) | DI (mm) | NU lb/pé (kg/m) | EU lb/pé (kg/m) |
|---|---|---|---|---|---|
| 2 3/8 | 60,32 | 4,83 | 50,66 | 4,60 (6,85) | 4,70 (6,99) |
| 2 3/8 | 60,32 | 6,45 | 47,42 | 5,80 (8,63) | 5,95 (8,85) |
| 2 7/8 | 73,02 | 5,51 | 62,00 | 6,40 (9,52) | 6,50 (9,67) |
| 2 7/8 | 73,02 | 7,01 | 59,00 | 7,80 (11,61) | 7,90 (11,76) |
| 2 7/8 | 73,02 | 7,82 | 57,78 | 8,60 (12,80) | 8,70 (12,95) |
| 3 1/2 | 88,90 | 6,45 | 76,00 | 9,20 (13,69) | 9,30 (13,84) |
| 3 1/2 | 88,90 | 9,52 | 69,86 | 12,70 (18,90) | 12,95 (19,27) |
| 4 1/2 | 114,30 | 6,88 | 100,54 | 12,60 (18,75) | 12,75 (18,97) |
| 4 1/2 | 114,30 | 8,56 | 97,18 | 15,20 (22,62) | — |
Fonte: API 5CT 11.ª edição, Tabela C.19. NU = sem recalque; EU = com recalque externo. Peso nominal com rosca e acoplamento.
Tamanhos Menores de Tubulação (Furo Fino e Recompletações)
| DE (pol.) | DE (mm) | Parede (mm) | DI (mm) | NU lb/pé (kg/m) |
|---|---|---|---|---|
| 1.315 | 33,40 | 3,38 | 26,64 | 1,70 (2,53) |
| 1.660 | 42,16 | 3,56 | 35,04 | 2,30 (3,42) |
| 1.900 | 48,26 | 3,68 | 40,90 | 2,75 (4,09) |
| 1.900 | 48,26 | 5,08 | 38,10 | 3,65 (5,43) |
Fonte: API 5CT 11.ª edição, Tabela C.19.
2 3/8" vs 2 7/8" — A Decisão Mais Frequente
2 3/8" (60,32 mm DE) é a primeira opção para a maioria dos poços de petróleo e poços de gás de vazão moderada. O de 4,83 mm de parede (NU: 4,6 lb/pé) é o tamanho de maior disponibilidade mundial.
2 7/8" (73,02 mm DE) é preferido para poços de gás de maior vazão, poços de petróleo de alto volume com elevação artificial e poços onde as ferramentas de fundo exigem maior espaço interior.
3½" (88,90 mm DE) é usado para poços de gás de alta vazão, poços de condensado de gás que exigem grande diâmetro e instalações de BSE onde o tamanho da bomba demanda um DE de tubulação maior. Requer pelo menos revestimento de 7" para instalação.
Tipos de Conexão: NU, EU e IJ
| Conexão | Descrição | Quando usar |
|---|---|---|
| NU (Sem recalque) | Mesmo DE no corpo e na extremidade roscada; acoplamento separado | Profundidade rasa a média, baixa pressão, econômico |
| EU (Com recalque externo) | Maior DE nas extremidades roscadas; acoplamento separado | Escolha padrão para profundidades de produção; rosca mais resistente |
| IJ (Junta integral) | Sem acoplamento; macho em uma extremidade, fêmea na outra | Poços de furo fino, completações através de tubulação, espaço restrito |
EU vs NU — a escolha prática: A EU é preferida para a maioria das aplicações de tubulação de produção porque a seção recalcada fornece maior eficiência de tração na conexão e melhor hermeticidade ao gás. A NU é adequada para poços rasos com cargas leves e custa ligeiramente menos. Para poços de serviço ácido, a EU é geralmente especificada independentemente da profundidade para maximizar a integridade da conexão.
Para mais detalhes sobre os padrões de conexão API 5CT e requisitos de torque, consulte as tabelas de especificação API 5CT →
Matriz de Seleção de Tamanho e Grau
| Tipo de Poço | Tamanho Recomendado | Grau Recomendado | Razão |
|---|---|---|---|
| Petróleo doce, profundidade média | 2 3/8" EU | N80Q | Escolha padrão, menor custo para serviço doce |
| Petróleo doce, alta vazão | 2 7/8" EU | N80Q | Maior diâmetro para volume |
| Gás doce, vazão média | 2 3/8" EU | N80Q | Conexão hermética ao gás exigida |
| Gás doce, alta vazão | 3½" EU | N80Q ou L80-1 | Grande diâmetro, grau conservador |
| Petróleo ácido, H₂S leve | 2 3/8" EU | L80-1 | NACE MR0175 exigido |
| Gás ácido, alta pressão | 2 7/8" EU | L80-1 ou T95 | Depende das cargas de pressão interna/colapso |
| Poço ácido profundo | 3½" EU ou 2 7/8" EU | T95 | L80 insuficiente, grau ácido exigido |
| Condensado de gás com CO₂ | 2 3/8" EU | L80-13Cr | Controle de corrosão por CO₂ em poço doce |
| Recompletação furo fino | 1,9" IJ | L80-1 ou N80Q | Restrição de espaço |
Para adaptar o grau e o tamanho às condições específicas do reservatório e do poço, utilize o Seletor de Grau de Tubulação com IA →
Orientação de Compra
Serviço doce (N80Q):
- Norma: API 5CT N80Q, [DE] × [lb/pé], Range 2, conexão EU
- PSL: PSL-1 (PSL-2 para poços de gás ou quando a especificação do operador exigir)
- MTC: EN 10204 3.1
- Rosca: API 8rd EUE ou conforme especificação do projeto
- Tratamento térmico: Confirme registros Q+T no MTC (não aceite substituição N80-1 em um pedido N80Q)
Serviço ácido (L80):
- Norma: API 5CT L80 Tipo 1, [DE] × [lb/pé], Range 2, conexão EU
- PSL: PSL-2
- Dureza máxima: 22 HRC no pedido de compra (limite NACE MR0175)
- MTC: EN 10204 3.2 com registros de dureza por junta
- Composto de rosca: compatível com H₂S
Serviço ácido (T95):
- Norma: API 5CT T95, [DE] × [lb/pé], Range 2, conexão EU
- PSL: PSL-2
- MTC: EN 10204 3.2 com composição química por corrida (confirmar Cr ≥ 0,40%, Mo ≥ 0,25%) e registros de dureza por junta
Serviço CO₂ (L80-13Cr):
- Norma: API 5CT L80 13Cr, [DE] × [lb/pé], Range 2, conexão premium
- Nota: Os compostos de rosca BTC padrão não são compatíveis com 13Cr — conexão premium com composto apropriado é exigida
- Correção de peso: Aplicar fator de correção de densidade 0,989 para cálculos de peso do 13Cr
- MTC: EN 10204 3.1 com confirmação de composição química de Cr (12,0–14,0%)
Erro crítico de aquisição — DE da tubulação vs DE do acoplamento: A tubulação EU tem um DE de acoplamento maior do que o DE do corpo do tubo. O DE do acoplamento da tubulação EU de 2 3/8" é aproximadamente 2,910" (73,91 mm), significativamente maior do que os 2,375" (60,32 mm) do corpo do tubo. Confirme sempre que o DE do acoplamento passa pelo assento do packer do revestimento, pelo hanger de tubulação e por qualquer ferramenta de fundo antes de fazer o pedido. Encomendar tubulação pelo DE do corpo sem considerar o DE do acoplamento é um erro frequente que resulta na impossibilidade de a coluna atingir a profundidade total.
A ZC Steel Pipe fornece tubulação de produção API 5CT nos graus N80Q, L80-1, T95 e L80-13Cr na faixa completa de tamanhos padrão. PSL-2, MTC EN 10204 3.2 e inspeção de terceiros disponíveis. Entre em contato com o perfil do poço, grau, DE, peso, conexão e quantidade para análise técnica e condições comerciais.