Classificazione e funzione dell'involucro

1. Involucro
2. Classificazione e funzione dell'involucro

L'involucro è il tubo d'acciaio che sostiene la parete dei pozzi di petrolio e gas. Per ciascun pozzo vengono utilizzati diversi strati di rivestimento in base alle diverse profondità di perforazione e alle diverse condizioni geologiche. La cementazione del cemento deve essere utilizzata dopo che l'involucro è stato fatto scorrere nel pozzo. È diverso dai tubi e dalle aste di perforazione e non può essere riutilizzato. È un materiale di consumo una tantum. Perciò, il consumo di budello rappresenta più di 70% di tutti i tubi del pozzo petrolifero. L'involucro può essere suddiviso in: condotto, involucro superficie, carter tecnico e carter olio a seconda dell'uso, la loro struttura nel pozzo petrolifero è mostrata in figura 1.

① Manicotto di guida: utilizzato principalmente per la perforazione nell'oceano e nel deserto per separare l'acqua di mare e la sabbia per garantire una perforazione regolare. Le specifiche principali di questo strato di involucro sono: ∮762mm(30nel) × 25,4 mm, ∮762mm(30nel) × 19,06 mm.

② Involucro di superficie: Viene utilizzato principalmente per la prima perforazione, perforare lo strato soffice in superficie fino al substrato roccioso. Per isolare questa parte della falda ed evitare che crolli, è necessario utilizzare l'involucro di superficie per la sigillatura. Le principali specifiche dell'involucro di superficie: 508mm (20nel), 406.4mm (16nel), 339.73mm (13-3/8nel), 273.05mm (10-3/4nel), 244.48mm (9-5/8nel), eccetera. La profondità del pluviale dipende dalla profondità della formazione soffice, generalmente 80~1500 m. La pressione esterna e la pressione interna che sopporta non sono grandi, Generalmente grado in acciaio K55 o N80 Viene utilizzato il grado in acciaio.

③ Involucro tecnico

L'involucro tecnico viene utilizzato nel processo di perforazione di strati complessi. Quando si incontrano parti complesse come lo strato di crollo, strato di olio, strato di gas, strato d'acqua, strato perduto, strato di sale e gesso, ecc., necessita di essere sigillato con involucro tecnico, altrimenti la perforazione non sarà in grado di condurre. Alcuni pozzi hanno formazioni profonde e complesse, e la profondità dei pozzi è di diverse migliaia di metri. Tali pozzi profondi richiedono diversi strati di rivestimento tecnico, e le loro proprietà meccaniche e le prestazioni di tenuta sono molto elevate, e anche i gradi di acciaio utilizzati sono elevati. Ad eccezione di K55, Vengono utilizzati più tipi di acciaio N80 e P110, e alcuni pozzi profondi utilizzano anche Q125 o gradi di acciaio non API ancora superiori come V150. Le specifiche principali delle maniche tecniche sono: 339.73mm(13-3/8nel), 273.05mm(10-3/4nel), 244.48mm(9-5/8nel), 219.08mm(8-5/8nel), 193.68mm (7- 5/8nel), 177.8mm(7nel), eccetera.

④ Involucro dello strato d'olio

Quando la perforazione raggiunge il livello di destinazione (strati contenenti petrolio e gas), lo strato di olio e gas e la formazione esposta superiore devono essere sigillati dall'involucro dello strato di olio, e l'involucro dello strato d'olio è il tubo dell'olio. L'involucro a strato d'olio ha la profondità di corsa più profonda tra tutti i tipi di involucro, e anche le sue proprietà meccaniche e i requisiti di prestazione di tenuta sono i più elevati. I gradi di acciaio utilizzati sono K55, N80, P110, Q125, V150, eccetera. Le specifiche principali dell'involucro dello strato d'olio sono: 177.8mm(7nel), 168.28mm(6-5/8nel), 139.7mm(5-1/2nel), 127mm(5nel), 114.3mm(4-1/2nel), eccetera.

2. Lunghezza dell'involucro

Consultare tabella 12 per una gamma di lunghezze delle maniche. Sebbene lo standard API 5CT specifichi tre intervalli, infatti, la lunghezza di consegna dei budelli nazionali ed esteri utilizza la gamma R3. Il mercato interno è generalmente di 10,5 ~ 11,0 m, e il mercato internazionale è generalmente di 42 ~ 44 piedi (12.77~13,38 m).

3. Grado di acciaio della cassa e composizione chimica

I gradi di acciaio dell'involucro sono H40, J55, K55, M65, N80, L80, C90, C95, T95, P110, Q125, V150.

H40 è il grado di acciaio più basso ed è usato raramente sul mercato.

La resistenza allo snervamento di J55 (domestico) e K55 (straniero) appartengono allo stesso livello. La differenza tra i due è che la resistenza alla trazione di K55 è superiore a quella di J55.

N80 è diviso in N80-1 e N80Q.

L80 è diviso in L80-1, L80-9Cr e L80-13Cr.

C90 è diviso in C90-1 e C90-2.

Q125 è diviso in Q125-1, Q125-2, Q125-3 e Q125-4.

V150 è un grado di acciaio ad alta resistenza non API, utilizzato principalmente in pozzi profondi e ultra profondi.

I requisiti di composizione chimica dello standard API per l'involucro sono riportati in Tabella 6. Come i tubi dell'olio, lo standard API è anche una linea guida ad ampio raggio per la composizione chimica degli involucri, e ogni produttore ha i propri gradi speciali per gli involucri.

2. Asta di perforazione
3. Classificazione e funzione dei tubi per utensili di perforazione

La Kelly, tubo di trivellazione, asta di perforazione appesantita e collare di perforazione nello strumento di perforazione formano la corda di perforazione. La batteria di perforazione è lo strumento di carotaggio che guida la punta del trapano dal terreno al fondo del pozzo, ed è anche un canale dal suolo al fondo del pozzo. Le sue funzioni principali sono 3: 1) per trasmettere la coppia per guidare la punta del trapano per perforare; 2) applicare pressione alla punta del trapano per rompere la roccia sul fondo del foro con il suo stesso peso; 3) per trasportare il liquido detergente, questo è, il fango di perforazione viene spinto nella batteria di perforazione attraverso la pompa del fango ad alta pressione sul terreno Il foro scorre nel fondo del pozzo per setacciare i tagli e raffreddare la punta del trapano, e riportare i tagli in superficie attraverso lo spazio anulare tra la superficie esterna della batteria di perforazione e la parete del pozzo per raggiungere lo scopo della perforazione. Durante il processo di perforazione, la batteria di perforazione è soggetta a vari carichi alternati complessi, come la tensione, compressione, torsione, flessione e altre sollecitazioni, e anche la superficie interna è soggetta a erosione e corrosione da fango ad alta pressione.

(1) Kelly: Ci sono due tipi di kelly: quadrato ed esagonale. il tubo di perforazione petrolifera del mio paese di solito utilizza un tubo di perforazione quadrato per ciascuna corda di perforazione. Le sue specifiche sono: 63.5mm(2-1/2nel), 88.9mm(3-1/2nel), 107.95mm(4-1/4nel), 133.35mm(5-1/4nel), 152.4mm(6nel), eccetera. . Di solito la lunghezza è di 12 ~ 14,5 m.

(2) Asta di perforazione: Il tubo di perforazione è lo strumento principale per la perforazione, che è collegato all'estremità inferiore del kelly. Mentre la perforazione continua ad approfondirsi, il tubo di perforazione continua ad allungare la corda di perforazione uno per uno. Le specifiche del tubo di perforazione sono: 60.3mm(2-3/8nel), 73.03mm(2-7/8nel), 88.9mm(3-1/2nel), 114.3mm(4-1/2nel), 127mm(5nel) , 139.7mm (5-1/2nel), eccetera.

(3) Asta di perforazione appesantita: L'asta di perforazione appesantita è uno strumento di transizione che collega l'asta di perforazione e il collare di perforazione, che può migliorare la condizione di forza del tubo di perforazione e aumentare la pressione sulla punta del trapano. Le specifiche principali del tubo di perforazione ponderato sono: 88.9mm (3-1/2nel) e 127mm (5nel), eccetera.

⑷ Forare il collare: Il collare di perforazione è collegato alla parte inferiore della batteria di perforazione. È un tubo a parete extra spessa con elevata rigidità, che esercita una pressione sulla punta del trapano per rompere la roccia, e può svolgere un ruolo guida durante la perforazione di un pozzo verticale. Le specifiche comuni dei collari per trapano sono: 158.75mm (6-1/4nel), 177.85mm (7nel), 203.2mm (8nel), 228.6mm (9nel), eccetera.

2. Grado d'acciaio, grado e stato di consegna dell'asta di perforazione

Il grado d'acciaio, il grado e lo stato di consegna del tubo di perforazione sono mostrati nella tabella 15. Lo standard API 5D stabilisce solo il contenuto di fosforo e zolfo per la composizione chimica del tubo di perforazione, e altri componenti sono selezionati dal produttore, purché soddisfino i requisiti di prestazione e utilizzo. Tutti i produttori di tubi di perforazione in patria e all'estero hanno i propri gradi speciali. I voti in tab 15 sono quelli di Hengyang Steel Pipe (Gruppo) Azienda.

Tre, filettatura tubo olio

1. Tipo di filettatura del tubo dell'olio

Le filettature dei tubi dell'olio comunemente utilizzate sono le seguenti:

Filettatura API Filettatura tonda per tubi

Involucro filetto tondo corto

Tubo dell'olio filettatura filettatura tonda lunga

Filettatura del contrafforte dell'involucro

filo speciale

2. Indicatore del filo dell'olio

Il calibro è uno strumento di rilevamento del filo. Diversi tipi di filettatura e diverse dimensioni richiedono calibri diversi. Perciò, l'impianto di lavorazione del filo deve essere dotato di un gran numero di calibri, e l'indicatore è un articolo di consumo, e dovrebbe essere scartato quando non è qualificato dal calibro precedente.

Ci sono diversi gradi di calibri, e gli impianti di filettatura dovrebbero essere solitamente dotati di calibri di lavoro e calibri di prova. Il calibro di lavoro viene utilizzato per controllare la filettatura del tubo in acciaio, e il calibro di prova viene utilizzato per controllare il calibro di lavoro.

Ciascun calibro è suddiviso in calibro a tampone e calibro ad anello. Il calibro a tampone viene utilizzato per ispezionare la filettatura interna del giunto, e il calibro ad anello viene utilizzato per ispezionare la filettatura esterna del tubo.

3. Introduzione della fibbia speciale

Un thread speciale è un thread pipe con una struttura speciale diversa da un thread API. Sebbene l'attuale involucro dell'olio filettato API sia stato ampiamente utilizzato nella produzione di pozzi petroliferi, nell'ambiente speciale di alcuni giacimenti petroliferi, i suoi difetti sono evidenti: la stringa di tubi filettati rotondi API, sebbene le sue prestazioni di tenuta siano migliori. tuttavia, la forza di trazione sulla parte filettata è solo equivalente a 60% A 80% della resistenza del corpo del tubo, quindi non può essere utilizzato nell'estrazione di pozzi profondi; sebbene le prestazioni di trazione della stringa di tubi collegata dal filo del contrafforte API siano superiori a quelle del filo tondo API La connessione è molto più elevata, ma le sue prestazioni di tenuta non sono molto buone, quindi non può essere utilizzato per la produzione di pozzi di gas ad alta pressione; Inoltre, il grasso per filetti può svolgere il suo ruolo solo nell'ambiente in cui la temperatura è inferiore 95 ° C, quindi non può essere utilizzato nella produzione di pozzi ad alta temperatura. uso.

Rispetto alla filettatura tonda API e alla connessione filettata trapezoidale parziale, la speciale connessione con fibbia ha fatto progressi rivoluzionari nei seguenti aspetti: (1) Buone prestazioni di tenuta, attraverso la progettazione di strutture di tenuta elastiche e metalliche, la resistenza di tenuta all'aria del giunto raggiunge il limite della pressione di snervamento interna del corpo tubo; (2) Con elevata forza di connessione, la forza di connessione della guaina dell'olio collegata con fibbie speciali raggiunge o supera la forza del corpo del tubo, che risolve fondamentalmente il problema dello slittamento; (3) Attraverso la selezione dei materiali e il miglioramento della tecnologia di trattamento delle superfici, la base Risolvi il problema dell'incollaggio del filo; (4) Attraverso l'ottimizzazione della struttura, la distribuzione delle sollecitazioni del giunto è più ragionevole e più favorevole alla resistenza alla corrosione da sollecitazione; (5) Attraverso il design ragionevole della struttura della spalla, l'operazione di rabbocco è più facile da eseguire.

In questo momento, più di 100 fibbie speciali con tecnologia brevettata sono state sviluppate in tutto il mondo, ma solo più di 10 sono usati in grandi quantità. Fibbia Mannesmann BDS, Fibbia NK3SB dell'azienda giapponese NKK, Fibbia NSCC dell'azienda giapponese Nippon Steel, Fibbia FOX dell'azienda giapponese Kawasaki, Fibbia TM dell'azienda giapponese Sumitomo, Fibbia SEC dell'azienda argentina Stega, eccetera. Questi tipi di fibbie sono comuni anche nel mondo. Fibbia speciale utilizzata.