Głowica odwiertu to zespół konstrukcyjny i utrzymujący ciśnienie instalowany na powierzchni odwiertu ropy lub gazu. Zawiesza obudowę i ciągi rur, uszczelnia pierścieniowe przestrzenie między nimi i zapewnia kontrolowany punkt połączenia dla sprzętu wiertniczego, wykończeniowego i produkcyjnego. Każdy odwiert, od niskociśnieniowego odwiertu odpędowego po głęboki odwiert gazowy o ciśnieniu 15 000 psi, jest zarządzany przez głowicę odwiertu.
Czym dokładnie jest głowica odwiertu?
Głowica odwiertu to ułożony w stos system elementów kołnierzowych i gwintowanych zamontowanych na górze odwiertu. Nie jest to pojedynczy zawór ani złączka: łączy w sobie obudowy, wieszaki, szpule i uszczelnienia, które przenoszą ciężar wszystkich ciągów obudowy, kontrolują ciśnienie w odwiercie i zapewniają operatorom kontrolowaną ścieżkę monitorowania i interwencji.
Podczas wiercenia głowica odwiertu podtrzymuje komin przeciwerupcyjny (BOP). Po ukończeniu odwiertu BOP jest usuwany, a do tej samej głowicy odwiertu przykręcana jest choinka w celu kontrolowania wydobycia. Dlatego głowica odwiertu musi z równą niezawodnością poradzić sobie z dwoma bardzo różnymi fazami życia odwiertu.
Główne elementy głowicy odwiertu
Konwencjonalny stos głowicy odwiertu składa się z głowicy obudowy, wieszaków obudowy, szpul obudowy, głowicy rurowej, wieszaka rurowego i choinki na górze. Każdy komponent ma określone zadanie i wszystkie są wybierane jako jeden system, a nie jako pojedyncze części.
| Komponent | Funkcja |
|---|---|
| Głowica obudowy | Podstawa stosu; podtrzymuje obudowę powierzchniową i zapewnia wylot pierwszego pierścienia. |
| Wieszak na obudowę | Umieszcza i uszczelnia żyłkę osłonową wewnątrz głowicy osłonki lub szpuli. |
| Szpula obudowy | Element dystansowy umożliwiający zawieszenie drugiego lub trzeciego sznurka osłonowego nad pierwszym. |
| Głowica rurkowa | Podtrzymuje rurkę produkcyjną i uszczelnia pierścień osłony rurki. |
| Wieszak na rurkę | Zawiesza przewód rurowy i uszczelnia wokół niego pierścień. |
| Choinka | Górny zespół zaworu, który kontroluje przepływ produkcji i umożliwia dobry dostęp. |
Wieszak obudowy i wieszak rurki są najważniejszymi elementami nośnymi. W przypadku projektów studni średniej klasy, Wieszak na obudowę C22 jest powszechnym wyborem, ponieważ ładuje się bezpośrednio do pasującej szpuli głowicy osłonowej C22 i przenosi cały ciężar obudowy przez korpus głowicy odwiertu.
Chiny Dostawcy szpul z głowicą osłonową C22, niestandardowa szpula z głowicą osłonową C22 - Jia Jiangsu Zhonglin Oil Equipment Co., Ltd jest chińskim dostawcą szpuli z głowicą osłonową C22 i firmą szpuli z głowicą osłonową C22. Specjalizujemy się w prod... Zobacz produkt → Jak działa głowica odwiertu?
Głowica odwiertu działa poprzez przenoszenie ładunków z obudowy i rur do gruntu i utrzymywanie ciśnienia na powierzchni. Każdy wieszak obudowy przekształca skierowany w dół ciężar sznura obudowy na obciążenie przenoszone przez głowicę obudowy i płytki fundament wokół studni. Elastomerowe i metalowe uszczelki wewnątrz głowicy odwiertu blokują jakąkolwiek drogę wycieku pomiędzy ciągami obudowy, rurami i atmosferą.
Boczne wyloty na głowicach obudowy i szpulach umożliwiają operatorom monitorowanie ciśnienia w pierścieniu, cyrkulację płynów i wtryskiwanie chemikaliów. W nowoczesnych instalacjach można dodać czujniki, które w czasie rzeczywistym będą raportować ciśnienie, temperaturę i integralność uszczelnienia monitorowanie głowicy odwiertu w czasie rzeczywistym wyłapuje małe problemy, zanim się eskalują.
Wartości ciśnienia i standardy w głowicy odwiertu
Sprzęt głowicy odwiertu jest zbudowany zgodnie z niewielkim zestawem międzynarodowych standardów, z których najważniejszą jest specyfikacja API 6A. API 6A definiuje wartości ciśnienia, klasy temperaturowe, klasy materiałów i wymagania badawcze, dzięki czemu głowicę obudową jednego producenta można bezpiecznie łączyć z wieszakiem innego producenta.
| Ocena ciśnienia roboczego | Typowe zastosowanie |
|---|---|
| 2000 psi | Płytkie studnie niskociśnieniowe |
| 3000 psi | Konwencjonalne studnie produkcyjne |
| 5000 psi | Najczęstsze studnie średniego zasięgu |
| 10 000 psi | Studnie gazowe i zatłaczające pod wysokim ciśnieniem |
| 15 000 psi | Studnie wysokociśnieniowe i wysokotemperaturowe (HPHT). |
| 20 000 psi | Ekstremalne zastosowania HPHT i głębokie wody |
Ciśnienie znamionowe jest pierwszym kryterium wyboru, ale klasa materiału ma równie duże znaczenie. W odwiertach wytwarzających kwaśny gaz (H2S) komponenty muszą być odporne na pękanie naprężeniowe siarczkowe, dlatego też na każdym korpusie zgodnym z API podana jest klasa materiału. An Producent posiadający certyfikat API stempluje tę informację na każdym elemencie, a inspektorzy sprawdzają ją przed instalacją.
Wellhead a choinka: jaka jest różnica?
Głowica odwiertu i choinka to odrębne elementy wyposażenia, choć nazwy często używane są zamiennie. Głowica odwiertu stanowi trwały fundament podtrzymujący obudowę i uszczelniający odwiert. Choinka to zespół zaworu zamontowany nad głowicą rury, który kontroluje przepływ produkcji, umożliwia interwencje i działa jako ostateczna bariera powierzchniowa.
Na koniec pionowy stos głowic osłonowych i głowicy rurowej stanowi głowicę odwiertu, a drzewo znajduje się nad nim na adapterze głowicy rurowej. W przypadku podwójnych kompletacji, gdy z tego samego odwiertu wydobywane są dwa ciągi rur, drzewo musi poprowadzić oba ciągi indywidualnie, dlatego też dwururowy zestaw choinkowy jest używany zamiast standardowego drzewa z jednym otworem.
Chiny Niestandardowe głowice studni i dostawcy choinek, firma Jiangsu Zhonglin Oil Equipment Co., Ltd jest chińskim dostawcą głowic odwiertów i choinek oraz choinek dla firmy z podwójnymi rurkami, nasza firma ... Zobacz produkt → Typowe typy systemów głowic odwiertów
Projekty głowic odwiertów są zróżnicowane, aby dopasować je do nowoczesnych metod wiercenia i wykańczania. Główne typy to:
- Konwencjonalne głowice produkcyjne do standardowych odwiertów pionowych i odchylonych.
- Głowice odwiertów Frac przystosowane do wysokich ciśnień i erozyjnego przepływu szlamu podczas szczelinowania hydraulicznego.
- Głowice termiczne do zatłaczania pary (SAGD, CSS) i studnie geotermalne, w których ciepło zmienia zachowanie materiału uszczelnienia.
- Głowice odwiertów ESP z adapterem głowicy rurowej, który umożliwia przejście kabla elektrycznej pompy głębinowej, zachowując jednocześnie szczelność pierścienia.
- Głowice odwiertów dwururowych do uzupełnień z dwoma równoległymi ciągami produkcyjnymi.
- Podmorskie głowice odwiertów instalowane na dnie morskim i obsługiwane zdalnie z powierzchni.
Jak wybrać odpowiednią głowicę odwiertową
Wybór głowicy odwiertu rozpoczyna się od najgorszego przypadku ciśnienia powierzchniowego zamknięcia i programu obudowy, a następnie uwzględnia produkowane płyny i temperaturę roboczą. Skorzystaj z poniższej listy kontrolnej:
- Wartość ciśnienia roboczego równa lub wyższa od maksymalnego oczekiwanego ciśnienia powierzchniowego.
- Klasa materiału dostosowana do korozyjności cieczy (H2S, CO2, chlorki).
- Klasa temperaturowa obejmująca zarówno normalne, jak i przejściowe warunki przepływu.
- Rozmiary osłonek, wagi i liczba ciągów osłonek w programie.
- Rozmiar i waga rurki oraz to, czy wieszak musi wytrzymać obciążenie pakera.
- Kompatybilność kołnierzy, kołków i pierścieni uszczelniających w całym stosie.
- Zawory zwrotne, zużyte tuleje, korki pomiarowe i śruby zabezpieczające, jeśli to konieczne.
W przypadku zwykłego odwiertu produkcyjnego większość potrzeb pokrywa pakiet składający się z jednej głowicy osłonowej, jednej szpuli osłonowej, głowicy rurowej i choinki. Wieszak na przewody musi być dopasowany do programu przewodów oraz a Wieszak na rurki TCM jest często wybierany, gdy przewód rurowy jest podparty i uszczelniony bezpośrednio przy głowicy rurki. W przypadku odwiertów złożonych lub HPHT nośność każdego wieszaka i skuteczność uszczelnienia na każdym styku musi zostać sprawdzona przez zespół inżynierów producenta. Należy potwierdzić, czy głowica odwiertu jest dostarczana jako zespół w pełni przetestowany ciśnieniowo, czy jako luźne elementy do montażu na miejscu, ponieważ ma to wpływ zarówno na czas produkcji, jak i planowanie instalacji.
Chiny Dostawcy wieszaków na rurki TCM, niestandardowy wieszak na rurki TCM Firma - Jiangsu Zho Jiangsu Zhonglin Oil Equipment Co., Ltd jest chińskim dostawcą wieszaków do rur TCM i firmą wieszaków do rur TCM. Specjalizujemy się w produkcji cu... Zobacz produkt → Często zadawane pytania dotyczące Wellheada
Czy choinka jest uważana za część głowicy odwiertu?
Technicznie nie, ale jedno i drugie jest zawsze łączone. Głowica odwiertu zapewnia wsparcie i uszczelnienie; choinka zapewnia kontrolę przepływu i dostęp. Obydwa są specyfikowane i testowane zgodnie z tym samym standardem API 6A.
Jakie ciśnienie stosuje większość studni produkcyjnych?
Najpopularniejszym ciśnieniem roboczym jest 5000 psi. W studniach płytkich i niskociśnieniowych często stosuje się ciśnienie 2000–3000 psi, podczas gdy w głębokich studniach gazowych, wtryskowych i HPHT wymagane jest ciśnienie 10 000 psi lub wyższe.
Czy elementy głowicy odwiertu można ponownie wykorzystać?
Można je odnawiać i ponownie certyfikować po testach ciśnieniowych i wymiarowych, pod warunkiem, że znana jest pełna historia obciążenia i ciśnienia. Komponenty o nieznanej historii nie są ponownie wykorzystywane przez odpowiedzialnych operatorów.
Co powoduje awarie uszczelnień głowicy odwiertu?
Głównymi przyczynami są nieprawidłowy moment montażowy, uszkodzone powierzchnie uszczelnień, cykle termiczne i korozja pierścieni. Dobre procedury instalacyjne i monitorowanie stanu zmniejszają większość tych zagrożeń.
Głowica odwiertu stanowi niewielką część całkowitego kosztu odwiertu, ale ponosi całą odpowiedzialność za bezpieczną i pozbawioną wycieków pracę. Jeśli jest on dostosowany do prawidłowego ciśnienia, materiału i temperatury i wyprodukowany zgodnie z API 6A przez certyfikowanego dostawcę, chroni inwestycję odwiertową przez cały okres jej użytkowania. Współpraca z producentem oferującym pełną gamę głowic osłonowych, wieszaków osłonowych, głowic rurowych i choinek to także najprostszy sposób uniknięcia problemów z kompatybilnością i ryzyka zaopatrzenia.
