La plupart des nuances d'acier de boîtier ont en grande partie la même composition chimique. Ce qui donne à chaque qualité ses propriétés distinctes, c'est le type de traitement thermique appliqué. Les qualités de boîtiers diffèrent principalement par leur limite d'élasticité, leur résistance à la traction et leur dureté.
Des tests supplémentaires requis par API 5CT pour certains groupes de boîtiers garantissent que chaque qualité de boîtier est adaptée à son application prévue.
Boîtier d'application commune (H40, J55, K55, M65, N80, R95)
En raison de leur prix inférieur à celui des autres qualités d'acier, les tubes de tubage des qualités J55, K55 et N80 sont un choix populaire pour les puits sans exigences strictes en matière de résistance à la corrosion ou de résistance.
M65 et R95 sont des qualités plus récentes, chacune avec son propre domaine d'application. Ces qualités de caissons diffèrent principalement par leur limite d'élasticité et leur résistance à la traction.
H40
Limite d'élasticité : 276-552 MPa (40-80 ksi),
Résistance à la traction minimale : 414 MPa (60 ksi)
Code couleur API : soit aucune, soit 1 bande noire
J55
Limite d'élasticité : 379-552 MPa (55-80 ksi),
Résistance à la traction minimale : 517 MPa (75 ksi)
Code couleur API : 1 bande vert vif
K55
La qualité API K55 a le même rendement que la qualité J55, mais sa résistance à la traction minimale est environ 26 % plus élevée que celle du J55.
Limite d'élasticité : 379-552 MPa (55-80 ksi),
Résistance à la traction minimale : 665 MPa (95 ksi)
Code couleur API : 2 bandes vert vif
M65
Peu utilisé, le M65 est la seule nuance d'acier parmi les nuances de tubage à usage général avec l'exigence d'une dureté maximale restreinte.
Limite d'élasticité : 448-586 MPa (65-85 ksi),
Résistance à la traction minimale : 586 MPa (85 ksi)
Code couleur de l'API : 1 bande vert vif + 1 bande bleue
N80 (N80-1, N80-Q)
N80-1 et N80-Q ont tous deux la même limite d'élasticité et la même résistance à la traction, mais N80-Q, qui est trempé et revenu, présente une résistance plus élevée à la pression interne et à l'effondrement.
D'un autre côté, le boîtier N80-1 est moins cher à produire et le premier choix était qu'une résistance à l'effondrement plus élevée n'était pas nécessaire.
Limite d'élasticité : 552-758 MPa (55-80 ksi),
Résistance à la traction minimale : 689 MPa (100 ksi)
Code couleur API : 1 rouge (N80-1), 1 bande rouge + 1 bande vert vif (N80-Q)
R95
Même plage de limite d'élasticité et même résistance à la traction que la nuance T95, mais sans exigence de SSC ou d'essais de dureté. La nuance d'acier R95 constitue donc une alternative moins coûteuse au T95 dans les puits, sans risque de fissuration sous contrainte de sulfure.
Limite d'élasticité : 655-758 MPa (95-110 ksi),
Résistance à la traction minimale : 727 MPa (105 ksi)
Code couleur API : 1 bande marron
Boîtier résistant à la corrosion (L80, C90, T95, C110)
Service aigre
Les nuances d'acier API 5CT L80-1, C90, T95 et C110 présentent une résistance plus élevée à la fissuration sous contrainte par sulfure dans les environnements H2S en raison de limites inférieures de soufre et de phosphore ainsi que de l'ajout des tests obligatoires suivants :
Dureté : dureté maximale limitée (L80, C90, T95, C110)
Granulométrie : granulométrie plus fine que ASTM 5 (C90, T95, C110)
Fissuration sous contrainte de sulfure (SSC) : Réussite NACE 0177 (C90, T95, C110)
Service sucré
Les qualités de boîtier L80-9Cr et L80-13Cr conviennent aux applications dans les environnements CO2, principalement en raison de leur teneur plus élevée en chrome.
L80 (L80-1, L80-9Cr, L80-13Cr)
Limite d'élasticité : 552-665 MPa (80-95 ksi),
Résistance à la traction minimale : 655 MPa (95 ksi)
Code couleur API (bandes) : 1 rouge + 1 marron (L80), 1 rouge + 1 marron + 2 jaune (L80 9Cr), 1 rouge + 1 marron + 1 jaune (L80 13Cr)
C90 (C90-1)
Limite d'élasticité : 621-724 MPa (90-105) ksi,
Résistance à la traction minimale : 689 MPa (100 ksi)
Code couleur API : 1 bande violette
T95 (T95-1)
Limite d'élasticité : 655-785 MPa (95-110 ksi),
Résistance à la traction minimale : 724 (105 ksi)
Code couleur API : 1 bande argentée
C110
Limite d'élasticité : 758-828 MPa (110-120 ksi)
Résistance à la traction minimale : 793 MPa (115 ksi)
Code couleur API : 1 bande blanche + 2 bandes marron
Notez que malgré ces exigences de tests supplémentaires, il est de la responsabilité de l'acheteur de déterminer si une qualité de boîtier de service acide donnée est adaptée à l'application prévue.
Tubage de puits profond (P110, Q125)
Avec les limites d'élasticité les plus élevées parmi toutes les qualités de tubage API 5CT, les P110 et Q125 sont parfaitement adaptés aux formations à haute pression dans les puits profonds.
Cependant, comme l'acier devient plus sensible à la fissuration sous contrainte par sulfure, plus la limite d'élasticité est élevée, les deux nuances ne doivent pas être utilisées dans des environnements H2S.
P110
Limite d'élasticité : 758-965 MPa (110-140 ksi)
Résistance à la traction minimale : 862 MPa (125 ksi)
Code couleur API : 1 bande blanche
Q125 (Q125-1)
Limite d'élasticité : 862-1 034 MPa (125-150 ksi)
Résistance à la traction minimale : 931 MPa (135 ksi)
Code couleur API : 1 bande orange
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