Дубока кућишта бунара: Дефинитивни водич за високо{0}}ОЦТГ високе чврстоће за ултра-дубоке нафтне и гасне бушотине

Оплата за дубоке бушотине се односи на ОЦТГ системе омотача високе{0}}врсте који су посебно одабрани за дубоке и ултра{1}}дубоке нафтне и гасне бушотине, где обложне цеви морају да издрже екстремни притисак колапса, притисак пуцања, аксијална оптерећења и оштра окружења у бушотини. За разлику од стандардног плитког-бунарског кућишта или ПВЦ цеви за бунар, цеви за дубоке бунаре морају да издрже екстремна комбинована оптерећења - високи спољни притисак урушавања, високи унутрашњи притисак пуцања, огромне аксијалне затезне силе, повишене температуре у бушотини и у многим случајевима корозивна кисела окружења која садрже водоник сулфид (Х₂С).

Како се глобално истраживање угљоводоника гура у све дубље басене, правилно специфицирана чаура дубоког бунара постала је једна од најкритичнијих трајних препрека интегритету бушотине која обезбеђује интегритет бушотине током животног циклуса производње од 20-до 30 година. Овај водич обједињује стандарде АПИ 5ЦТ 11. издање (2023.), најбоље праксе инжењеринга СПЕ и верификоване податке о перформансама на терену из ТПЦО серије ТП-В увођења дубоких бушотина.

1. Основне функције дубоког омотача бунара

Дубока кућишта бушотине испуњава четири-конструкцијске функције и функције животне средине о којима се не може преговарати, а које ниједна друга компонента бушотине не може да замени:

• Структурни интегритет бушотине- Отпоран је геостатичком и тектонском притиску откривке преко хиљада метара слојева стена како би спречио урушавање бушотине.
• Зонал Исолатион- Када се зацементира на месту, затвара абнормалне формације високог-притиска и спречава неконтролисани унакрсни-ток између зона исплате угљоводоника и слатководних водоносних слојева.
• Баријера за задржавање притиска- Служи као примарна баријера за{1}}контролу бушотине током бушења, цементирања, завршетка и дуготрајних-операција производње.
• Стални носач терета- Подржава пуну лебдећу тежину каблова за цеви, производних цеви, пакера и опреме за завршетак бушотине током целог радног века бушотине.

ПВЦ кућиште бунара за воду произведено у складу са АСТМ Ф480 није дизајнирано за дубоке примене нафте и гаса јер не може да обезбеди отпорност на колапс, чврстоћу на пуцање, механичку поузданост и дуготрајно-одржавање притиска који је потребан у бушотинама угљоводоника високог{2}}притиска.

2. ТП-В серија високе- чврстоће дубоког бунара: спецификације механичких перформанси

Стандардни АПИ 5ЦТ разреди као што су Ј55, К55, Н80 и конвенционални П110 су дизајнирани за конвенционалне бушотине умерене{5}}дубине. ТПЦО ТП-В серија производи - ТП110В, ТП125В, ТП140В, ТП150В и ТП155В - су побољшани власнички високо-класи челика високе чврстоће који су први пут представљени 2003. године, у сврху-сложених ултра-сложних услова{17} наилази на кинеским нафтним пољима Тарим, Северозапад, Синопец Соутхвест, Синђанг и Зхонгјуан.

Дефинишућа предност ТП-В разреда у односу на стандардни П110 је обавезан захтев за ударну жилавост са зарезом по Шарпи В-зарезу од 0 степени, што значајно смањује ризик од кртог лома под условима ниске{4}}температуре и високог{5}}напона.

2.1 Табела механичких својстава дубоког бунара ТП-В серије

Напомена: Захтеви за издужењем за све ТП-В разреде су израчунати у складу са званичном формулом АПИ 5ЦТ.

2.2 Врсте врхунских прикључака за дубоке бушотине

Дубоке и ултра{0}}дубоке бушотине захтевају навојне везе пројектоване да истовремено издрже колапс, унутрашњи притисак течења и аксијалну напетост. Три примарна дизајна везе су распоређена у ТП-В линији производа:

1. БЦ (конекција подупирача)- Користи се на великој-ОД површини и средњем кућишту (346,08 мм, 365,13 мм, 374,65 мм). Пружа високу ефикасност затезања и поуздане механичке перформансе за апликације кућишта великог{6}}пречника.
2. ТП-ФЈ Премиум веза- Оптимизовано за средњу-ОД ултра-производњу и средње дубоко кућиште (182,08 мм – 206,38 мм). Балансира отпорност на колапс са компактном геометријом споја за програме са чврстим чишћењем.
3. ТП-ЦК Хигх-Сложена-веза за оптерећење- Водећи специјални навој ТПЦО-а за рекордно-постављање ултра-дубоког средњег омотача, терен-доказано на нафтном пољу Тарим КС-7. Одлични под истовременим затезањем, колапсом и унутрашњим притиском.
4. 

3. Верификована теренска студија случаја: Тарим Оилфиелд КС-7 ултра-дубока бушотина

Завршена 12. марта 2010, КС-7 бушотина представља значајну апликацију за ултра-у Кини за инжињеринг дубоких бунара и утврдила је да перформансе ТП140В дубоке бушотине достижу водеће светске ОЦТГ стандарде.

• Спецификација кућишта:ТП140В дубоко средње кућиште, ОД 273,05 мм × ВТ 13,84 мм, опремљено ТП-ЦК премиум прикључцима
• Укупна дубина подешавања:7.087 метара (ултра{2}}дубока класификација)
• Запис о примени:656 појединачних спојева кућишта, укупне тежине 630 метричких тона цеви, раде у једном непрекидном раду
• Инжењерски значај:Поставио је нови светски рекорд за једно{0}}увођење тешке-тешке дубоког омотача високе чврстоће и решио критичне изазове бушења и цементирања у Таримовим сложеним-геолошким формацијама под високим притиском.

Од 2003. године, ТП-В серија дубоких бушотина је распоређена у свим већим кинеским басенима нафтних поља, решавајући десетине сложених дубоких-болесних тачака изградње бунара путем прилагођених не-стандардних високо-класа и сопствених дизајна прикључака.

4. Архитектура струне дубоког бунара и програм стандардне величине

Програми дубоких бунара су дизајнирани у складу са програмима бушења, профилима притиска формације, циљевима бушотине и регулаторним захтевима.

4.1 Четири врсте жица за примарне дубоке бушотине

1. Кућиште проводника- 18" – 30" ОД, постављено на 40 – 100 стопа. Стабилизује неконсолидовано површинско тло и садржи повратне течности за бушење.
2. Сурфаце Цосинг- 13⅜" – 20" ОД, постављено на 300 – 2000 стопа. Прописи о заштити животне средине захтевају да у потпуности изолују плитке слатководне водоносне слојеве од контаминације угљоводоницима.
3. Средње кућиште (примарна ТП-В апликација)- 9⅝" – 13⅜" ОД, постављено на 4.000 – 12.000 фт. Критична дубока-баријера бунара против абнормалних формација високог-притиска; Типови ТП140В и ТП155В су примарни избори материјала за екстремна оптерећења при колапсу.
4. Производно кућиште / кошуљица- 4½" – 9⅝" ОД, подешено на укупну дубину. Цеви за производњу кућа и заптивке циљају на зоне исплативости угљоводоника за дугорочну-вађење.

4.2 Стандардне димензионалне спецификације дубоког бунара

5. Избор материјала дубоког бунара на основу захтева АПИ 5ЦТ

5.1 Правила за искључење материјала за услуге дубоког бунара

ПВЦ (АСТМ Ф480) и кућиште од пластике ојачане стакленим влакнима-(ФРП) су искључени из сервисирања дубоког бунара због недовољне температурне отпорности и механичке чврстоће. ОЦТГ од угљеничног челика је најчешће коришћени материјал за дубоке бунаре, док се ЦРА материјали могу одабрати за високо корозивна окружења.

5.2 Логика избора степена према геолошкој средини

• Средње{0}}Не-бунари без киселе дубине (4.000 – 6.000 м)- Стандардно АПИ П110 или ТП110В дубоко кућиште за умерено колапсирање и затезна оптерећења.
• Ултра-Дееп Хигх-Колапс без-бунара (6.000 м+)- ТП125В, ТП140В, ТП150В или ТП155В високе{5}}врсте ТП- серије В са побољшаном отпорношћу на удар од 0 степени.
• Соур Дееп Веллс (Х₂С Пресент)- Класе Л80 се обично бирају за киселу употребу када су квалификоване у складу са захтевима НАЦЕ МР0175/ИСО 15156; ТПЦО испоручује одговарајуће ТП-СС киселе-сервисне варијанте дубоког омотача високе-конструкције како би се спречило катастрофално пуцање сулфидним стресом (ССЦ).
• Геотермални дубоки бунари (БХСТ > 140 степени Ф)- Потребно је -челично ТП-В кућиште; ПВЦ материјали су забрањени због трајне термичке деформације и деградације чврстоће.

Упозорење критичног инжењеринга:Примена ниских{0}}врста чврстоће као што су Ј55 или Н80 у дубоко киселим окружењима може значајно повећати ризик од пуцања сулфидног напрезања и превременог квара кућишта ако се неправилно одабере за кисела окружења.

6. Стандардни радни ток инсталације дубоког бунара (типичан ток рада за уградњу дубоких бунара)

Одговарајуће радње и праксе цементирања директно одређују 30+ година радног века дубоког омотача. Стандардизовани процес у шест-корака примењује се на све инсталације ТП-В дубоких бунара:

1. Прецизно бушење- Избушите бушотину 2 – 4 инча већу од спољашњег дела кућишта да бисте створили уједначени прстенасти зазор за потпуну циркулацију цементне суспензије.
2. Цасинг Руннинг- Заједничко-по-постављање цевастог споја, са сваком врхунском ТП-ФЈ / ТП-ЦК / БЦ везом направљеном према вредностима обртног момента које је навео произвођач.
3. Постављање централизатора- Равномерно распоређени крути централизатори дуж целе дужине кућишта спречавају контакт са зидом. Лоша централизација ствара микро-канале за миграцију течности, што је главни узрок сталног притиска у омотачу (СЦП).
4. Циркулација цемента- Цементна суспензија се пумпа низ ИД кућишта, тече нагоре кроз папучу омотача и потпуно испуњава прстен иза цеви.
5. Чекај на цемент (ВОЦ)- Неопходан је минимални период очвршћавања од 12 – 24 сата без операција у бушотини да би се гарантовао потпуно формирање-за-интегритет везе кућишта.
6. Испитивање интегритета притиска- Отвор кућишта је под притиском да би се пројектовао ниво притиска у формацији да би се открила микро-пропуштања цемента или кварови заптивања спојева пре него што се бушење настави.

Цертификат цеви за кућиште

Контактирајте наше ОЦТГ стручњаке за цене, техничку подршку и брзу испоруку.

7. ФАК

П1: На којој дубини је бушотина класификована као "дубока" за потребе пројектовања кућишта?

У општој индустријској пракси, бунари дубље од 4.000 метара се класификују као дубоки бунари, а бунари преко 7.000 метара се класификују као ултра{4}}дубоки. Стандардна кућишта Ј55 и К55 нису пројектована за поуздан сервис испод 4.000 метара, већ уместо тога захтевају ТП-В високе-врсте дубоког бунара.

П2: Зашто ТП-В дубоко кућиште захтева обавезно испитивање удара по Шарпију од 0 степени када стандардни П110 не захтева?

Ултра{0}}дубоке бушотине подлежу комбинованом високом затезном напону и ниским температурама испод површине. Стандардни П110 ПСЛ1 не захтева исту додатну верификацију ударне жилавости као неке побољшане дубине{4}}бунара. Наметнути 0 степени Цхарпи В-минимални захтеви за енергијом удара за ТП-В серију гарантују довољну дуктилност и жилавост на лом да би се спречило изненадно цевасто пуцање у тешким окружењима дубоких-бунара.

П3: Може ли се ПВЦ кућиште користити за плитке делове дубоких нафтних или гасних бушотина?

Не. Чак и површински делови дубоких бушотина угљоводоника наилазе на геотермалне температуре које прелазе топлотну границу ПВЦ-а од 140 степени Ф, заједно са хемикалијама у траговима угљоводоника које деградирају структуру полимера. Челични ОЦТГ остаје примарни избор за конвенционалне дубоке нафтне и гасне бушотине.

П4: Која премиум веза се препоручује за 7.000 м+ ултра-дубоко средње кућиште?

ТП-ЦК власничка високо-сложена-веза премијум оптерећења је оптималан избор, потврђен на 7,087 м КС-7 Тарим ултра-бунару. Његова геометрија навоја истовремено се одупире екстремном притиску колапса, аксијалној напетости и унутрашњем притиску пуцања пружа побољшане перформансе комбинованог{9}}оптерећења у поређењу са конвенционалним АПИ везама у захтевним ултра-дубоким апликацијама.

П5: Који начин квара настаје ако се дубоко обложена бушотина инсталира без централизатора?

Кућиште се наслања на једну страну зида бушотине, остављајући непотпуну цементну покривеност и уске микро{0}}канале дуж спољне стране цеви. Ови трајни путеви миграције флуида узрокују стални притисак у омотачу (СЦП), омогућавају унакрсну-контаминацију између геолошких зона и могу довести до потпуног напуштања бушотине са трошковима санације који премашују буџет за бушење нове бушотине.

П6: Да ли су ТП-В типови омотача дубоких бунара усаглашени са међународним АПИ 5ЦТ стандардима?

ТП-В разреди су власнички побољшани слојеви развијени изван конвенционалних АПИ 5ЦТ класификација, уз одржавање компатибилности са АПИ димензионалним и производним захтевима.

П7: Која је разлика између дубоког кућишта бунара и производних цеви?

Дубока облога бунара је трајно цементирана за формацију бушотине и не може се извући или заменити. Производне цеви су цевни низ мањег-пречника који се може уклонити, окачен унутар унутрашњег пречника кућишта за транспорт нафте и гаса на површину. Цеви се могу извући и заменити током ремонта без нарушавања трајне структуре дубоке баријере кућишта.

П8: Који степен дубоких бунара је потребан за формације које садрже водоник-сулфид (кисели сервис)?

Челик класе Л80 усаглашен са НАЦЕ МР0175 / ИСО 15156 је минимални стандард за киселе дубоке бушотине за отпорност на пуцање сулфидним стресом (ССЦ). За ултра-дубоке киселе бушотине које захтевају већу чврстоћу од стандардног Л80, ТПЦО производи одговарајуће ТП-СС киселе-сервисне варијанте дубоке чауре високе-конструкције пројектоване за комбиновано високо механичко оптерећење и излагање Х₂С.