Sügavkaevu korpus: ülitugevate OCTG-de lõplik juhend-ultra-sügavatele nafta- ja gaasikaevude jaoks

Sügavkaevude korpus viitab suure{0}}tugevate OCTG-korpuste süsteemidele, mis on spetsiaalselt valitud sügavate ja ülisügavate nafta- ja gaasipuuraukude jaoks, kus korpuse nöörid peavad taluma äärmist kokkuvarisemissurvet, purunemisrõhku, aksiaalset koormust ja karmi puurkaevude keskkonda. Erinevalt tavalisest madalast -kaevukorpusest või PVC veekaevu torust peavad süvakaevude torud vastu pidama äärmuslikele kombineeritud koormustele -, suurt välist moodustumise kokkuvarisemisrõhku, suurt sisemist purunemisrõhku, suuri aksiaalseid tõmbejõude, puuraukude kõrgendatud temperatuure ja paljudel juhtudel vesiniksulfiidi (H₂S) sisaldavat söövitavat happelist keskkonda.

Kuna ülemaailmne süsivesinike uurimine tungib üha sügavamatesse basseinidesse, on õigesti määratletud süvakaevude korpusest saanud üks kriitilisemaid püsivaid puurkaevude terviklikkuse tõkkeid, mis tagavad kaevu terviklikkuse 20–30-aastase tootmise elutsükli jooksul. See juhend koondab API 5CT 11. väljaande (2023) standardid, SPE inseneri parimad tavad ja TPCO TP-V seeria süvakaevude korpuse juurutuste kontrollitud põllu jõudlusandmed.

1. Süvakaevude korpuse põhifunktsioonid

Sügavkaevu kate täidab nelja mitte{0}}kaubeldavat struktuuri- ja keskkonnafunktsiooni, mida ükski teine ​​puurauku komponent ei asenda:

• Puurkaevu konstruktsiooni terviklikkus- Peab vastu geostaatilisele ja tektoonilisele survele tuhandete meetrite kivimikihtide ulatuses, et vältida puuraugude kokkuvarisemist.
• Tsooniline isolatsioon- Kohale tsementeerituna suletab ebanormaalsed kõrgrõhumoodustised- ja takistab kontrollimatut rist-voolu süsivesinike tasutsoonide ja magevee põhjaveekihtide vahel.
• Survet piirav barjäär- Toimib peamise kaevu-kontrollitõkkena puurimisel, tsementeerimisel, lõpetamisel ja pikaajalistel-tootmistoimingutel.
• Alaline koormakandja- Toetab ümbrisnööride, tootmistorude, tihendajate ja puuraukude lõpetamise seadmete täismassi kogu kaevu kasutusea jooksul.

ASTM F480 alusel toodetud PVC veekaevu korpus ei ole ette nähtud kasutamiseks sügavates nafta- ja gaasirakendustes, kuna see ei suuda tagada kokkuvarisemiskindlust, purunemistugevust, mehaanilist töökindlust ja pikaajalist -surve piiramist, mida on vaja kõrgsurvega süsivesinike puurkaevudes.

2. TP-V-seeria kõrge-tugev sügavkaevu korpus: mehaanilise jõudluse spetsifikatsioonid

Standardsed API 5CT klassid, nagu J55, K55, N80 ja tavaline P110, on mõeldud keskmise sügavusega tavakaevude jaoks. TPCO TP-V-seeria tooted - TP110V, TP125V, TP140V, TP150V ja TP155V - on täiustatud patenteeritud kõrge{15}}tugeva terase sordid, mis tutvustati esmakordselt 2003. aastal ja mille eesmärk on{17}{17}{18 ehitatud keerukatesse oludesse Hiina Tarimi, Loode, Sinopeci edelaosa, Xinjiangi ja Zhongyuani naftaväljad.

TP-V klasside määravaks eeliseks standardse P110 ees on kohustuslik 0 kraadi Charpy V-sälk löögitugevuse nõue, mis vähendab märkimisväärselt rabedate murdude ohtu madalal-temperatuuril ja kõrgel{5}}pingetingimustel.

2.1 TP-V-seeria süvakaevude korpuse mehaaniliste omaduste tabel

Märkus. Kõigi TP-V klasside pikenemisnõuded arvutatakse ametliku API 5CT valemi järgi.

2.2 Süvakaevude korpuse esmaklassilised ühendustüübid

Sügavad ja ülisügavad{0}}kaevud nõuavad keermestatud ühendusi, mis on konstrueeritud nii, et need peavad vastu samaaegselt kokkuvarisemisele, sisemisele voolavussurvele ja aksiaalsele pingele. TP-V tootesarjas on kasutusel kolm peamist ühenduse kujundust:

1. BC (tugiühendus)- Kasutatakse suurel-OD pinnal ja vahekorpusel (346,08 mm, 365,13 mm, 374,65 mm). Tagab suure tõmbeefektiivsuse ja usaldusväärse mehaanilise jõudluse suure-läbimõõduga korpuse rakenduste jaoks.
2. TP-FJ Premium-ühendus- Optimeeritud keskmise-OD ultra-sügava tootmise ja vahekorpuse jaoks (182,08–206,38 mm). Tasakaalustab kokkuvarisemiskindlust kompaktse vuugigeomeetriaga, mis tagab kitsa kliirensiga kaevuprogrammide.
3. TP-CQ High-Compound-Load Connection- TPCO lipulaev spetsiaalne niit rekord-ülisügava vahekorpuse seadmiseks-, väli-tõestatud Tarimi naftavälja KS-7 kaevus. Suureneb samaaegse pinge, kokkuvarisemise ja sisemise survekoormuse korral.
4. 

3. Kontrollitud välijuhtumiuuring: Tarim Oilfield KS-7 ülisügav kaev

12. märtsil 2010 valminud puurkaev KS-7 esindab Hiinas olulist ülimalt-süvakaevude korpuse rakendust süvakaevude korpuse projekteerimisel ning on kindlaks tehtud, et TP140V süvakaevude korpuse jõudlus saavutab maailma juhtivad OCTG-standardid.

• Korpuse spetsifikatsioon:TP140V sügav vahekorpus, läbimõõt 273,05 mm × laius 13,84 mm, varustatud TP-CQ premium ühendustega
• Kogu seadistussügavus:7087 meetrit (üli{2}}sügav klassifikatsioon)
• Juurutamise kirje:656 üksikut korpuse liigendit, kokku 630 tonni torukaalu, töötavad ühe pideva toiminguga
• Tehniline tähtsus:Püstitas uue maailmarekordi raskete ülitugevate-süvakatete ühekordsel-kasutamisel ning lahendas kriitilised puurimis- ja tsementeerimisprobleemid Tarimi keerukates kõrgrõhu{2}}geoloogilistes formatsioonides.

Alates 2003. aastast on TP-V-seeria süvakaevude korpust laialdaselt kasutusele võetud kõigis suuremates Hiina naftaväljade basseinides, lahendades kümneid keerulisi süva-kaevude ehitamise valupunkte kohandatud mitte-standardsete kõrge-tugevusklasside ja patenteeritud ühenduskonstruktsioonide abil.

4. Süvakaevude korpuse stringi arhitektuur ja standardsuuruse programm

Sügavkaevude katmise programmid on kavandatud vastavalt puurimisprogrammidele, formatsiooni surveprofiilidele, kaevu eesmärkidele ja regulatiivsetele nõuetele.

4.1 Neli peamist sügava kaevu korpuse stringi tüüpi

1. Juhi korpus- 18"–30" OD, seatud 40–100 jalga. Stabiliseerib tihendamata pinnase ja sisaldab puurimisvedeliku tagasivoolu.
2. Pinnapealne korpus- 13⅜" – 20" OD, seatud 300–2000 jalga. Nõuavad keskkonnaeeskirjadega, et isoleerida madalad magevee põhjaveekihid süsivesinikega saastumisest.
3. Vahekest (peamine TP-V rakendus)- 9⅝" – 13⅜" OD, seatud 4000–12 000 jalga. Kriitiline süva{7}}barjäär ebanormaalsete kõrgrõhu{8}}moodustiste vastu; Klassid TP140V ja TP155V on esmased materjalivalikud äärmuslike kokkuvarisemiskoormuste jaoks.
4. Tootmiskest/vooder- 4½" – 9⅝" OD, seatud kogusügavusele. Majade tootmistorud ja tihendid on suunatud süsivesinike tasustamise tsoonidele pikaajaliseks-kaevandamiseks.

4.2 Süvakaevu korpuse standardsed mõõtmete spetsifikatsioonid

5. Sügava kaevu korpuse materjali valik API 5CT nõuete alusel

5.1 Süvakaevu teenuse materjalide välistamise reeglid

PVC (ASTM F480) ja klaaskiust{1}}tugevdatud plastikust (FRP) korpus on ebapiisava temperatuuritaluvuse ja mehaanilise tugevuse tõttu süvakaevude hooldusest välja jäetud. Süsinikterasest OCTG on sügavate kaevude jaoks kõige laialdasemalt kasutatav materjal, samas kui CRA materjale võib valida väga söövitava keskkonna jaoks.

5.2 Hinnete valiku loogika geoloogilise keskkonna järgi

• Keskmise-sügavusega mitte-hapukaevud (4000–6000 m)- Standardne API P110 või TP110V sügav korpus mõõduka kokkuvarisemise ja tõmbekoormuse jaoks.
• Ultra-Deep High-Colapse Non-Sour Wells (6000 m+)- TP125V, TP140V, TP150V või TP155V kõrge-tugevusega TP-V-seeria klassid, millel on täiustatud 0-kraadine löögikindlus.
• Sour Deep Wells (praegu H₂S)- NACE MR0175/ISO 15156 nõuetele vastava kvalifitseerimise korral valitakse hapu teenuse jaoks tavaliselt klassid L80; TPCO tarnib vastavaid TP-SS hapu-teenusega kõrgtugevaid-sügavaid korpuse variante, et vältida katastroofilist sulfiidpingega pragunemist (SSC).
• Geotermilised süvakaevud (BHST > 140 ° F)- Kõik-terasest TP-V korpus on nõutav; PVC materjalid on keelatud püsiva termilise deformatsiooni ja tugevuse halvenemise tõttu.

Kriitiline insenerihoiatus:Madala tugevusega -klasside, nagu J55 või N80, kasutamine sügavas hapu keskkonnas võib märkimisväärselt suurendada sulfiidpinge pragunemise ja korpuse enneaegse purunemise ohtu, kui see on hapu keskkonna jaoks valesti valitud.

6. Standardne sügava kaevu korpuse paigaldamise töövoog (tavaline sügava kaevu korpuse paigaldamise töövoog)

Õige käitamise ja tsementeerimise tavad määravad otseselt 30+ aasta pikkuse sügava korpuse kasutusea. Standardiseeritud kuue-etapiline protsess kehtib kõigi TP-V süvakaevude korpuse paigalduste kohta:

1. Täppispuurimine- Puurige puurauk korpuse läbimõõdust 2–4 tolli võrra suuremaks, et luua ühtlane rõngakujuline kliirens tsemendilobri täielikuks ringluseks.
2. Korpus töötab- Ühendus--liigendi torukujulise juurutusega, kusjuures iga esmaklassiline TP-FJ / TP-CQ / BC ühendus on valmistatud tootja-määratud pöördemomendi väärtustega.
3. Tsentralisaatori paigutus- Ühtlaste vahedega jäigad tsentralisaatorid kogu korpuse pikkuses takistavad seinakontakti. Kehv tsentraliseerimine loob mikro-rõngasvedelike migratsioonikanalid, mis on kestva korpuse rõhu (SCP) peamine põhjus.
4. Tsemendi ringlus- Tsemendipulber pumbatakse korpuse ID-st alla, voolab ülespoole läbi korpuse ja täidab täielikult torukujulise rõnga taga.
5. Oodake tsementi (WOC)- Korpuse täieliku moodustumise- ja- terviklikkuse tagamiseks on vaja minimaalselt 12–24-tunnist kõvenemisperioodi ilma puuraukudeta.
6. Surve terviklikkuse testimine- Korpuse auk on survestatud, et kujundada moodustumise rõhk, et tuvastada tsemendi mikro-lekked või vuugitihendi tõrked enne puurimise jätkamist.

Korpuse toru sertifikaat

Hinnakujunduse, tehnilise toe ja kiire tarne saamiseks võtke ühendust meie OCTG-ekspertidega.

7. KKK

K1: Millise sügavuse juures liigitatakse kaev korpuse projekteerimisel sügavaks?

Üldises tööstusharu praktikas liigitatakse kaevud, mis on sügavamad kui 4000 meetrit, süvakaevudeks ja üle 7000 meetri sügavused kaevud ülisügavateks. Standardne J55 ja K55 korpus ei ole ette nähtud usaldusväärseks teenindamiseks alla 4000 meetri sügavuses, vaid selle asemel on vaja TP{10}}V kõrget{11}}tugevat süvakaevude korpust.

2. küsimus. Miks nõuab TP-V sügav korpus kohustuslikku 0-kraadist Charpy löögitesti, kui standardne P110 seda ei tee?

Ultra-sügavad puurauad alluvad korpusele suurele tõmbepingele ja madalale maapinna temperatuurile. Standardne P110 PSL1 ei nõua samasugust täiendavat löögikindluse kontrollimist kui mõned täiustatud süva{4}}kaevud. Kehtestatud 0-kraadine Charpy V-sälk minimaalne löögienergia nõuded TP-V-seeria jaoks tagavad piisava elastsuse ja purunemiskindluse, et vältida äkilist torurebenemist karmides sügavates{9}}kaevude keskkondades.

K3: Kas PVC-korpust saab kasutada sügava nafta- või gaasipuurauku madalates osades?

Ei. Isegi sügavate süsivesinikkaevude pinnasektsioonid puutuvad kokku geotermiliste temperatuuridega, mis ületavad PVC termilise piiri 140 °F, ning süsivesinikkemikaalide jälgi, mis rikuvad polümeeri struktuuri. Terasest OCTG jääb tavapäraste sügavate nafta- ja gaasipuuraukude esmaseks valikuks.

4. küsimus: millist esmaklassilist ühendust soovitatakse 7000 m+ ülisügava vahekorpusega{4}}?

TP-CQ patenteeritud high-compound-load premium ühendus on optimaalne valik, mis on kinnitatud 7087 m KS-7 Tarim ultra-sügaval kaevul. Selle keerme geomeetria talub samaaegselt äärmist kokkuvarisemisrõhku, aksiaalset pinget ja sisemist purunemisrõhku, mis tagab suurema kombineeritud -koormuse jõudluse võrreldes tavaliste API ühendustega nõudlikes ülisügavates rakendustes.

5. küsimus: milline tõrkerežiim ilmneb, kui sügavkaevu korpus on paigaldatud ilma tsentralisaatoriteta?

Korpus toetub puuraugu seina ühele küljele, jättes mittetäieliku tsemendikatte ja kitsad mikro{0}}rõngakanalid piki torukujulist välispinda. Need püsivad vedeliku migratsiooniteed põhjustavad püsivat korpuse survet (SCP), võimaldavad ristsaastumist-geoloogiliste tsoonide vahel ja võivad viia puurkaevu täieliku kasutusest väljajätmiseni ning paranduskulud ületavad uue puuraugu puurimise eelarve.

6. küsimus: kas TP-V süvakaevude korpused vastavad rahvusvahelistele API 5CT standarditele?

TP-V klassid on patenteeritud täiustatud klassid, mis on välja töötatud tavapärastest API 5CT klassifikatsioonidest kaugemale, säilitades samal ajal ühilduvuse API mõõtmete ja tootmisnõuetega.

K7: Mis vahe on sügava kaevu korpuse ja tootmistorude vahel?

Sügavkaevu ümbris on püsivalt tsementeeritud puurauguga ning seda ei saa eemaldada ega asendada. Tootmistoru on väiksema-läbimõõduga eemaldatav torujuhe, mis riputatakse korpuse siseläbimõõdu sisse, et transportida õli ja gaasi pinnale. Torusid saab tööoperatsioonide ajal tõmmata ja asendada, ilma et see häiriks püsivat sügavat korpuse tõkkestruktuuri.

K8: Millise kvaliteediga süvakaevude korpust on vaja vesiniksulfiidi sisaldavate koosseisude jaoks (hapu teenus)?

NACE MR0175 / ISO 15156-le vastav L80 klassi teras on hapude süvakaevude miinimumstandard, mis on vastupidav sulfiidpinge pragunemisele (SSC). Ultra-sügavate hapukaevude jaoks, mis nõuavad suuremat tugevust kui standardne L80, toodab TPCO vastavaid TP-SS hapu-teenusega kõrge-tugeva korpuse variante, mis on konstrueeritud kombineeritud suure mehaanilise koormuse ja H₂S kokkupuute jaoks.