Anatomia capului puțului: capete de tubaj, capete de tuburi și pomi de Crăciun

Capul sondei este terminația critică a suprafeței unui sondă. Acesta cuprinde mai multe componente cheie-și anume capul carcasei, capul tubulaturii și bradul de Crăciun-care lucrează împreună pentru a suspenda șirurile de foraj, a etanșa spațiile inelare și a controla producția. O înțelegere aprofundată a acestui echipament este esențială pentru a asigura operațiuni sigure și eficiente cu petrol și gaze.

O prezentare tehnică cuprinzătoare de la China International Pipeline Conference oferă o defalcare detaliată a acestor componente ale puțului de sondă, funcțiile, clasificările și mecanismele de etanșare ale acestora.

Capul carcasei formează fundația capului sondei. Este o bobină sau carcasă atașată la partea superioară a șirului carcasei de suprafață. Rolurile sale principale sunt de a susține greutatea șirurilor de carcasă ulterioare (carcasa intermediară și de producție) prin intermediul suporturilor de carcasă și de a etanșa spațiile inelare dintre aceste șiruri de carcasă.

• Funcții cheie ale capului carcasei:
• Suspensie:Suportă greutatea tuturor șirurilor de carcasă interioară prin umerase pentru carcasă.
• Sprijin:Oferă o bază pentru montarea dispozitivelor de prevenire a erupțiilor (BOP) în timpul forării și a capului și arborelui tubulaturii în timpul producției.
• Etanșare:Oferă o etanșare-la presiune între diferitele inele ale carcasei.
• Acces:Oferă prize laterale (porturi) pentru diverse scopuri, cum ar fi:

1. Monitorizarea presiunii în inelele carcasei.

2. Pomparea fluidelor (de exemplu, distruge noroiul, cimentul) în interiorul inelar.

3.Injectarea inhibitorilor de coroziune sau efectuarea de operațiuni speciale precum cimentarea prin stoarcere.

Clasificarea capetelor de carcasă:

Capetele carcasei sunt clasificate pe baza mai multor parametri:

1. După numărul de șiruri de carcasă suspendate:

• Singur:Pentru puțuri de mică adâncime,-de joasă presiune.
• Dubla:Cel mai comun tip, folosit pentru puțuri cu tubaj intermediar și de producție.
• Triplu:Folosit în puțuri adânci, de-înaltă presiune sau în puțuri de explorare care necesită mai multe șiruri de tubaj.

2. După tipul de umeraș:

• Tip de alunecare (sau alunecare-și-sigiliu):Folosește elemente segmentate pentru a prinde și agăța carcasa. Frecvent pentru corzile de suprafață și intermediare.
• Tip dorn (sau filetat):Carcasa este filetată direct în cuier. Oferă o etanșare robustă și fiabilă și este adesea folosită pentru șirurile de carcasă de producție.
• Tip sudat:Umerașul este sudat direct pe carcasă.

3. Prin conexiune la corp:Flanșat, clemă (butuc) sau filetat.

• Umerașe pentru carcasă:
• Umerașul este componenta care susține de fapt șirul de carcasă în capul carcasei.
• Umerașe pentru dorn:Carcasa este filetată pe umeraș. Acestea oferă o oprire pozitivă și o cale excelentă de etanșare metal-la-metal. Sunt utilizate în mod obișnuit pentru carcasele de producție, unde o etanșare fiabilă este primordială.
• Umerașe:Umerașul constă din slipuri care se încadrează între corpul capului carcasei și carcasă, prinzându-l pe măsură ce greutatea este fixată. Se instalează rapid și sunt adesea folosite pentru carcasa de suprafață și intermediară.
• Mecanisme de etanșare:Garniturile dintre umeraș și corpul puțului sunt critice.

1. Garnituri din cauciuc (de exemplu, garnituri BT):Energizat prin injectarea de grăsime sub presiune pentru a forma o etanșare. Includeți adesea porturi de testare pentru a verifica integritatea etanșării.

2.Sigilii de la metal-la-metal:Asigurați cea mai înaltă integritate și fiabilitate, în special în puțurile de-presiune înaltă,-temperatură înaltă (HPHT). Acestea se bazează pe dimensiuni precise și potriviri prin interferență pentru a crea o etanșare atunci când sunt alimentate mecanic sau prin greutate.

Sistem de cap de tub

Capul tubulaturii este instalat deasupra capului carcasei cel mai de sus. Principalele sale funcții sunt:

• Suspendați șirul tubulaturii:Acesta găzduiește suportul pentru tuburi, care susține întregul șir de tuburi de producție și orice echipament de fund.
• Sigilați inelul-tubului:Oferă etanșarea etanșă la presiune-între tub și carcasa de producție.
• Componenta de tranziție:Acesta servește ca piesă de legătură între capul carcasei de dedesubt și bradul de Crăciun de deasupra.
• Furnizați acces lateral:Bobina capului tubulaturii are ieșiri laterale (de obicei cu flanșe) care permit accesul la inelul-carcasei tubului pentru operațiuni precum circulația, oprirea sau monitorizarea presiunii inelului.

Componente cheie:

• Bobină pentru cap de tub:Corpul principal.
• Umeraș pentru tuburi:Dispozitivul care aterizează în bobină pentru a susține tubulatura. Pentru sondele offshore cu supape de siguranță sub suprafață (SSSV), suportul este complex, având pasaje pentru liniile de control hidraulic și cablurile electrice (pentru ESP-uri), care trebuie sigilate în mod fiabil.
• Șuruburi de blocare:Folosit pentru a bloca suportul pentru tuburi, prevenind mișcarea în sus din cauza presiunilor ridicate sau a expansiunii termice.

Pomul de Crăciun

Pomul de Crăciun este ansamblul final al supapelor, bobinelor și fitingurilor instalate deasupra capului tubulaturii. Este punctul principal de control al puțului, gestionând producția, oferind acces pentru intervențiile în sondă și permitând închiderea-.

Funcții primare:

• Controlul producției:Reglează și direcționează fluxul de hidrocarburi din puț.
• Oferiți capacitate de închidere-:Supapele principale și supapele aripioare pot izola puțul.
• Permite accesul:Oferă o conductă pentru operațiunile de intervenție la puț, cum ar fi cabluri, tuburi spiralate sau slickline.
• Monitorizați bine:Porturi pentru manometre de presiune și temperatură.
• Protejați mediul înconjurător:Acționează ca bariera finală împotriva eliberării necontrolate.

Clasificare:

1. Prin configurație:

• Convențional (sau modular):Asamblat din supape și fitinguri cu flanșe individuale. Comun pe uscat.
• Integrală (sau bloc):Mai multe supape (de exemplu, supapă principală, supapă de aripă, supapă de tampon) sunt combinate într-un singur bloc forjat. Acest lucru reduce dimensiunea, greutatea și potențialele căi de scurgere, făcându-l ideal pentru platforme offshore și aplicații submarine.

2. După numărul de șiruri de tuburi:

• Arborele de completare unic:Pentru puțuri cu un singur șir de tuburi.
• Arborele de completare dublă:Mai mare și mai complex, utilizat pentru puțuri în care două șiruri de tuburi separate produc independent din două zone diferite. Necesită un suport dublu cu tuburi.
• Arborele de completare triplu:Un ansamblu și mai complex pentru aplicații specializate care implică trei șiruri de producție separate.

3.După aplicație:Arbori standard pentru producătorii de petrol sau gaze, injectoare de apă sau gaz și sisteme de ridicare artificială (ESP, lift cu gaz etc.).

Componentele cheie ale unui pom de Crăciun:

• Supapă principală:Supapa de izolare primară, cea mai apropiată de capul tubulaturii. De obicei, există două (supape principale superioare și inferioare) pentru redundanță.
• Supapă de aripă (sau supapă de aripă de debit):Supapa de la ieșirea laterală care controlează debitul către linia de producție.
• Supapă de tampon:Supapa verticală din partea superioară, utilizată în timpul operațiunilor de intervenție pe cablu.
• Sufoca:Un dispozitiv folosit pentru a controla debitul prin crearea unei căderi de presiune. Gestionează rata de producție prin ajustarea zonei de curgere. Choke-urile pot fi fixe (cu boabe interschimbabile de diametre specifice) sau reglabile (orificiu variabil).
• Supapă de reținere (sau supapă de -retur):Deseori instalat în aval de șocul pentru a preveni curgerea inversă de la linia de producție înapoi în puț.
• Manometre:Pentru a monitoriza presiunea tubulaturii (în amonte de supapa principală) și presiunea carcasei (de la ieșirea laterală a capului tubulaturii).

Ansamblul capului sondei-de la capul de fundație al carcasei și agățatele sale, prin capul tubulaturii, până la bradul de Crăciun de control-este un sistem sofisticat. Fiecare componentă este proiectată pentru a îndeplini funcții specifice, critice legate de suspensia greutății, limitarea presiunii și controlul debitului. O înțelegere aprofundată a acestor componente, a mecanismelor lor de etanșare și a rolurilor lor operaționale este fundamentală pentru oricine este implicat în forarea, finalizarea, producția sau intervenția puțului, deoarece asigură siguranța, integritatea și productivitatea sondei pe parcursul întregului său ciclu de viață. Pentru informații mai detaliate, vă rugăm să nu ezitați să contactați echipa Vigor pentru informații mai detaliate despre produs.