Анализ оборудования нефти и газовой скважины: функция и структура катушки корпуса, футболки и скрещивания

Введение

Оборудование для нефти и газовой скважины является важным концентратором, соединяющим подземный скважин и систему производства поверхности. Он отвечает за выделение высокого давления, высокой температуры и коррозийной жидкости из подземного, одновременно обеспечивающего безопасное управление и операции по отвлечению. В оборудовании «Уэллхед» играют ключевую роль, футболки и кресты. Они представляют собой не только компоненты оборудования для скважины, но и ядро, чтобы обеспечить безопасность и эффективность операций.

1. Функция и структура катушки корпуса

Функция катушки корпуса
Корпус катушка является важным под давлением компонента в устройстве скважины. Обычно он устанавливается в нижней части скважины, между кожурой вешалкой (вешалка для корпуса) и профилактикой выбросов (BOP), и имеет следующие функции:
Ношение веса корпуса: в процессе бурения каждый слой корпуса поддерживается катушкой кожуха, чтобы нести его вес и вес вспомогательного оборудования.
Достижение герметизации давления: на узлом есть множество оболочков (кожух). Стука кожуха достигает самостоятельной герметизации кожуха на каждом уровне путем установки вешалки и герметичного устройства для предотвращения перекрестного потока нефти и газа.
Предоставление интерфейса для кольцевых операций: боковая выпускная точка катушки для обсадной корпуса может быть подключена к сливному клапану и устройству по контролю за давлением, что удобно для кольцевого веса, дренажа или мониторинга.
Структурные особенности
Основной корпус: кованая с помощью высокопрочной сплавной стали (общий материал AISI 4130), он обладает высоким сопротивлением давления и воздействием. Рабочее давление обычно составляет от 2000 фунтов на квадратный дюйм до 15 000 фунтов на квадратный дюйм.
Подвесное устройство: корпусная вешалка установлена внутри, чтобы исправить поясненную строку оборудования.
Система герметизации: обычные формы герметизации включают металлические уплотнения, резиновые уплотнения или комбинированные уплотнения, чтобы обеспечить производительность герметизации высокого давления кольца.
Боковая выпускная: как правило, две или четыре боковые выпускные отверстия настроены для установки клапанов, давления и дренажных устройств. Стандарт интерфейса обычно соответствует спецификации подключения фланца API 6A.

2. Функция и структура футболок и скрещивания

Обзор функции
Тройники и скрещивания являются важными компонентами скважины и многообразных систем. Они часто устанавливаются в дроссельных коллекторах, трубопроводах или тестовых устройствах. Основные функции включают:
Отвращение жидкости и слияние: направляйте скважину, образующую жидкость, к различным направлениям, таким как дроссельные клапаны, насосы перелома, испытательное оборудование и т. Д., Или слияние нескольких жидкостей и транспортировки в последующие системы обработки.
Мониторинг и управление давлением: установите датчик давления или датчик через боковой порт для достижения мониторинга давления в реальном времени и обеспечения безопасности.
Подключите несколько операционного оборудования. В сложных условиях труда, таких как разрушение, подкислиние и ремонт скважины, футболки и скрещивания могут быть гибко настроены для удовлетворения потребностей многоэтажных параллельных операций.
Различия между футболками и крестами
Тройники (Tees): Имеют один впуск и два розетки в форме «T», подходящей для отвлечения или инъекции жидкости с одной яркой.
Скрещивания (четырехсторонние): имеют одну впускную и три розетки в «крестовой» форме, подходящих для многопользовательских параллельных условий труда, таких как соединение дросселирования, разрушение и трубопроводы с обратным давлением одновременно.
Структурные и дизайнерские особенности
Процесс производства: высокопрочная кованая сталь используется, теплопроводящая для улучшения износостойкости и воздействия, а поверхность обычно обрабатывается антикоррозионным покрытием.
Метод подключения: общие методы подключения включают подключение к фланце API, подключение к резьбе или быстрое зажимное соединение, которое удобно для быстрой установки и разборки на площадке.
Конструкция внутренней полости: внутренний канал потока оптимизирован для снижения сопротивления потока и эрозии и увеличить срок службы. Для условий разрушения, внутренняя стена может быть распылена износостойкими материалами, чтобы противостоять эрозии песка.
Уровень давления: общие уровни давления составляют 5000 фунтов на квадратный дюйм, 10 000 фунтов на квадратный дюйм и 15 000 фунтов на квадратный дюйм, что может соответствовать различным требованиям давления в скважине.

3. Синергия трех в скважинной системе

Шепля корпуса, футболки и кресты не работают самостоятельно, но работают вместе в операциях по уходу за скважиной:
Spool Spool обеспечивает базовый подшипник и герметизация: она составляет «скелет» структуры скважины, поддерживает верхнее оборудование и изолирует различные кольцевые давления.
Тройники и кресты Полное распределение жидкости и управление давлением: благодаря своей конструкции с несколькими выходами они могут достичь отвлечения вещевины, обнаружения давления и доступа к внешнему оборудованию.
Безопасность и гибкость общей системы: эта модульная конструкция делает скважину очень адаптируемой, чтобы удовлетворить различные эксплуатационные требования, такие как бурение, разрушение разрушения, ремонт скважины и тестирование.

4. Стандарты, материалы и рекомендации по выбору

Стандартные спецификации
API 6A: «Оборудование и рождественские деревья« Уэллхед »является основным международным стандартом для проектирования, изготовления и тестирования оборудования для скважины.
ISO 10423: Международный стандарт, эквивалентный API 6A, применимый к глобальной нефтегазовой отрасли.
NACE MR0175: требования к материалам для условий H₂S для предотвращения растрескивания суроводочного напряжения.
Выбор материала
Нормальные условия: AISI 4130 Кованая сталь, с высокой прочностью и хорошей вязкостью.
Кисловатые условия: используйте CRA (коррозионный сплав) или нержавеющей стали, такой как 410SS, 17-4PH, для повышения коррозионной стойкости.
Условия высокого давления и высокой температуры (HPHT): для обеспечения долгосрочной стабильности требуется специальная сплава или никелевая сплава на основе никеля.
Точки отбора
Выберите соответствующий уровень давления (2000 фунтов на квадратный дюйм ~ 15 000 фунтов на квадратный дюйм) в соответствии с давлением на скважину.
Выберите материал в соответствии с условиями труда (коррозийная среда, температура, абразивность).
Рассмотрим стандарты интерфейса и совместимость системы скважины (размер фланца API 6A).

5. Будущие тенденции

Адаптируемость высокого давления и высокотемпературы: с развитием нетрадиционной нефти и газа оборудование для скважины должно иметь под давлением более 20 000 фунтов на квадратный дюйм.
Улучшенная коррозия и устойчивость к износу: используйте передовые материалы и процессы покрытия для увеличения срока службы оборудования.
Интеллектуальная разработка: интегрированные датчики мониторинга давления для достижения сбора данных в режиме реального времени и дистанционного управления на скважине, повышение уровней безопасности и автоматизации. .