Кожна поверхнева система гирла свердловини залежить від золотника обсадної труби для виконання трьох завдань одночасно: підвішування ваги обсадної колони, герметизації кільцевого простору між послідовними обсадними колонами та створення структурної платформи для противикидних превенторів під час буріння. Головка обсадної труби забезпечує першу точку підвіски на поверхні; кожна котушка обсадної труби, складена над нею, підтримує наступну колону та додає ущільнювальний інтерфейс для її кільця. Золотник, який не в змозі витримати тиск або підвісне навантаження, перетворює саме гирло свердловини на найслабше місце в зоні виробництва. Оскільки оператори стандартизують компоненти з номінальним тиском 10 000- і 15 000-psi для розробки при високому тиску та високій температурі, конструкція золотника обсадної труби стала центральною темою проектування гирла свердловини.
Конфігурація золотника корпусу та геометрія отвору
Корпус золотника являє собою кований затрубний простір з прямим отвором, який вміщує підвіс обсадної труби та посадковий буртик під кутом 45 градусів, який передає вагу колони на корпус гирла свердловини. Кутовий буртик дозволяє уникнути гострих кутових навантажень, типових для квадратних профілів, і захищає зони ущільнення від пошкоджень, коли інструменти проходять через гирло свердловини. Розмір отворів становить від 7-1/16 дюйма до 21-1/4 дюйма, з фланцевими з’єднаннями розміром 11 дюймів, 13-5/8 дюймів і 16-3/4 дюймів, щоб відповідати наведеному вище пакету свердлінь. У типовій послідовності буріння котушки поступово складаються в стопку, оскільки програма обсадних труб знижується з 20-дюймових поверхневих труб до 13-3/8-дюймових і 9-5/8-дюймових проміжних колон.
Конфігурації з одно-шипами та подвійними-шипами підтримують одинарні- та подвійні-кільцеві гирла свердловин.
Лінійні-труби, шиповані та подовжені-фланцеві випуски забезпечують кільцевий доступ для контролю та циркуляції.
Вибір матеріалу та номінальний тиск
Котушки корпусу зазвичай виготовляються з низько-легованої сталі AISI 4130 у цілісній кованій формі, що забезпечує -міцність по товщині без зварних швів на межі тиску. Специфікація API 6A визначає класи тиску від 2000 фунтів на квадратний дюйм до 15 000 фунтів на кв. у той час як температурні класи від L до U охоплюють діапазон від мінус 60 градусів за Фаренгейтом до 250 градусів за Фаренгейтом, з додатковими класами для застосування при підвищеній-температурі. Рівні специфікацій від PSL 1 до PSL 3G визначають ступінь перевірки конструкції та контролю якості, які застосовуються під час виробництва.
Ущільнення золотника обсадної труби та підвісний інтерфейс
Цілісність тиску на поверхні золотника залежить від металевих кільцевих прокладок - R-типу для нижчих класів тиску та типу BX-для високого-тиску -, стиснутих між фланцями золотника. Канавки кільцевої прокладки оброблені з жорсткими допусками та перевірені за допомогою конусних калібрів, оскільки пошкоджена канавка може вийти з ладу навіть при правильно підібраній прокладці. Підвіс обсадної труби приземляється на плечі, коли еластомерний пакет-звільняється від ваги самої обсадної колони, а стопорні гвинти фіксують підвіс після посадки. Під сідлом підвіски може бути виготовлено-профіль клапана зворотного тиску, що дає змогу закріпити свердловину перед видаленням блоку запобігання вибуху під час завершення. Бічні випуски мають різьблення VR, щоб можна було приєднати засувки для кільцевого моніторингу під час буріння та виробництва.
Застосування в HPHT і Sour Service
Для свердловин, що виробляють сірководень, матеріали для золотників і ущільнень відповідають вимогам NACE MR0175/ISO 15156, а для потоків, що містять H2S-, використовуються класи матеріалів EE та FF. Завершення ГРП висуває додаткові вимоги до золотників обсадної труби, оскільки тиск обробки може наближатися до номінального робочого тиску гирла свердловини. Тиск обробки для сучасних кампаній ГРП зазвичай наближається до 10 000 фунтів на квадратний дюйм або більше, тому золотник і його вихідні отвори повинні бути розроблені з урахуванням графіка гідророзриву з самого початку.
Конфігурації подвійного-завершення вимагають золотників із кількома орієнтаціями вихідних отворів для доступу до обох кільцевих отворів.
Подовжені-фланцеві вихідні отвори забезпечують структурну жорсткість, необхідну для великих-розривних дерев.
Від буртика підвіски 45{2}} до металевого-до-металевого ущільнення фланця, кожен варіант конструкції золотника обсадної труби служить одній меті – зберегти границю тиску свердловини непорушною від буріння через залишення. З огляду на те, що програми обсадних труб стають все важчими, а тиск у обробці зростає, інженерний запас, вбудований у ці компоненти, ніколи не мав такого значення. Щоб отримати додаткову інформацію, зв’яжіться з China Vigor за номером info@vigorpetroleum.com або зателефонуйте за номером +0086 29 81161513.
