Τα επεκτάσιμα σχέδια κλινοστρωμνής γραμμών αναπτύσσονται

Δείγμα δοκιμής HPHT XPak 12-1 / 4 ίντσες x 7-5 / 8 ιντσών (Φωτογραφία: Dril-Quip)

Τα επεκτάσιμα σχέδια κλινοστρωμνής γραμμών κινούνται προς τα εμπρός για να καλύψουν τις συνεχώς αυξανόμενες απαιτήσεις κατασκευής φρεατίων βαθέων υδάτων.

Ένα νέο επεκτάσιμο σχέδιο κρεμάστρας παρέχει μια αποτελεσματική στεγανοποίηση επένδυσης υψηλής πίεσης σε συνθήκες υψηλής πίεσης και υψηλών θερμοκρασιών (HPHT), ενώ η άλλη παρέχει δυνατότητα διπλής διαστολής ως επιλογή για συστήματα κρεμάστρας κάτω από τη μύτη που είναι εγκατεστημένα σε επιφανειακό περίβλημα μεγάλης διαμέτρου.

Οι επεκτάσιμοι κρεμάστρες επένδυσης, όπως το TIW XPak Expandable Liner Hanger System, έχουν σχεδιαστεί για να μετριάζουν τον κίνδυνο εξασφαλίζοντας μια αποτελεσματική σφραγίδα κορυφής της επένδυσης. Το XPak είναι ένα πλήρως ενσωματωμένο σύστημα που παρέχει δυνατότητες στεγανοποίησης και αγκύρωσης υπό πίεση σε ένα συμπαγές πακέτο, λέει ο Edward Royer, υπεύθυνος μηχανικής για τα εργαλεία στην TIW, μια εταιρεία Dril-Quip.

Το σύστημα κρεμάστρας / συσκευασίας δύο συστατικών παρέχει πλεονάζουσα στεγανοποίηση από μέταλλο σε μέταλλο και ελαστομερές σφράγιση για την εξασφάλιση των ανωμαλιών του περιβλήματος εσωτερικής διαμέτρου. Το σύστημα παρέχει επίσης μια δυνατότητα στερέωσης στην κορυφή της επένδυσης με διάφορα μήκη σφραγίσεως για να καλύψει τις μελλοντικές ανάγκες εγκατάστασης.

Το σύστημα XPak της TIW σχεδιάζεται διαφορετικά από τους ανταγωνιστές του.

"Επεκτείνουμε το σώμα του κρεμάστρου στο περίβλημα του ξενιστή χρησιμοποιώντας ένα διαστολέα", λέει ο Royer. "Ο διαστολέας παραμένει εγκατεστημένος στο σώμα της κρεμάστρας μετά την επέκταση", η οποία προσφέρει καλύτερη αντοχή στην πίεση κατάρρευσης σε σύγκριση με άλλα κρεμάστρες με επεκτάσιμη επένδυση. Αυτή η δομική υποστήριξη παραμένει άθικτη για τη διάρκεια ζωής της εγκατάστασης, σε αντίθεση με άλλα επεκτάσιμα συστήματα κρεμάστρας τα οποία ανακτούν μια συσκευή επέκτασης ως τμήμα του εργαλείου που λειτουργεί μετά την ολοκλήρωση της εγκατάστασης.

XPak επεκτάσιμο σύστημα κρεμάστρας (Εικόνα: Dril-Quip)

Το σύστημα επεκτάσιμων τακτικών γραμμών XPak, το οποίο έχει εγκατασταθεί σε πάνω από 1.000 πηγάδια παγκοσμίως, σχεδιάστηκε για χρήση στην ανοικτή θάλασσα, αν και έχει χρησιμοποιηθεί και στην ξηρά, λέει ο Royer.

"Το σύστημά μας είναι συμπαγές στην κορυφή της επένδυσης όπου βρίσκεται σε επαφή με το περίβλημα του ξενιστή", λέει, προσθέτοντας ότι το σύστημα XPak χρειάζεται λιγότερο από δύο πόδια επαφής με το περίβλημα του ξενιστή για να παρέχει αποτελεσματική δυνατότητα σφράγισης και αγκύρωσης.

Ένα πλεονέκτημα του συστήματος XPak, λέει ο Royer, είναι η απλότητα της εγκατάστασης, η οποία περιλαμβάνει την ανάπτυξη της επεκτάσιμης κασέτας σκάφους επένδυσης σε ένα υδραυλικό εργαλείο πολλαπλών εμβόλων, το τσιμέντο της επένδυσης και η πίεση και η επέκταση της κρεμάστρας επένδυσης XPak στο περίβλημα του ξενιστή . Μόλις ολοκληρωθεί η εγκατάσταση, το εργαλείο κίνησης απελευθερώνεται με το βάρος του σωλήνα γεώτρησης προς τα κάτω ή με τη δεξιά περιστροφή και ανακαλείται στην επιφάνεια.

Η βελτιστοποιημένη εξωτερική διάμετρος του XPak αυξάνει την περιοχή παράκαμψης, επομένως είναι δυνατή η ταχύτερη λειτουργία του συστήματος, γεγονός που εξοικονομεί χρήματα και χρόνο για τους χειριστές, σημειώνει ο Royer. Η μεγαλύτερη περιοχή παράκαμψης επιτρέπει επίσης υψηλότερους ρυθμούς ροής για την κυκλοφορία και την τσιμεντοποίηση του φρεατίου, ενώ μετριάζει τους κινδύνους που σχετίζονται με τις αποτελεσματικές πυκνότητες κυκλοφορίας, προσθέτει.

Ονομάζει το XPak την "πιο ανθεκτική σφραγίδα της επένδυσης στην βιομηχανία", αναφέροντας ένα ιστορικό υψηλής αξιοπιστίας. "Έχουμε ελαχιστοποιήσει τις κορυφαίες διαρροές της γραμμής σχεδόν στο μηδέν", λέει.

Το σύστημα αναδιπλούμενης αλυσίδας XPak είναι διαθέσιμο σε μεγέθη που κυμαίνονται από 4-1 / 2 inch OD x 5-1 / 2 inch OD έως 18-5 / 8 inch OD x 24 inch OD.

Λόγω των εξελισσόμενων αναγκών του κλάδου, η TIW ανέπτυξε παραλλαγές στο θέμα XPak, συμπεριλαμβανομένου ενός για τις συνθήκες HPHT και το σύστημα διπλής επεκτάσεως XPak Liner, το οποίο εξαλείφει την ανάγκη για σταθερά προφίλ προσγείωσης και κινδύνους που σχετίζονται με κρεμάστρες κάτω από τη λάσπη κατά την τοποθέτηση του περιβλήματος σε επιφάνεια μεγαλύτερης διαμέτρου ώστε να αυξηθεί η λειτουργική ευελιξία και να εξασφαλιστεί εξοικονόμηση κόστους.

Ο Edward Royer, υπεύθυνος μηχανικής για τα εργαλεία κάτω από την TIW, μια εταιρεία Dril-Quip, με το HPHT XPak (Φωτογραφία: Dril-Quip)

Διπλασιασμός
Η διπλή επέκταση XPak (DE XPak) αναπτύσσει μέσα από τους περιορισμούς των φρεατίων για να παρέχει μια σφράγιση από μέταλλο σε μέταλλο εντός επιφανειακής επένδυσης από λεπτό τοίχωμα (τοίχος 22 ιντσών x 1 ίντσα) και προσφέρει υψηλές ικανότητες κρέμας, κλειδώματος και πίεσης. Το επεκτάσιμο σύστημα κρεμάστρας προορίζεται για μεγάλα φρεάτια με λεπτούς τοίχους. Όπως και με το XPak, ο διαστολέας DE XPak παραμένει εγκατεστημένος στο σώμα της κρεμάστρας, παρέχοντας δομική στήριξη που επιτρέπει υψηλότερα φορτία και πιέσεις.

Η διαδικασία διπλής διαστολής επιτυγχάνεται με ένα υδραυλικό εργαλείο πολλαπλών εμβόλων που ενεργοποιείται με πίεση και χρησιμοποιείται για την επέκταση και την μετατόπιση ενός διαστολέα, ο οποίος με τη σειρά του επεκτείνει το σώμα της κρεμάστρας XPak να έρθει σε επαφή και να παρεμβαίνει στο περίβλημα του ξενιστή. Ο διαστολέας παρέχει δυνατότητα σύνδεσης με ένα γυαλισμένο δοχείο και παραμένει εγκατεστημένο μέσα στο σώμα της κρεμάστρας για όλη τη διάρκεια της εγκατάστασης.

Το DE XPak μπορεί να τοποθετηθεί όπως επιθυμείτε μετά την εκτέλεση του περιβλήματος των 22 ιντσών και μάλλον να εγκατασταθεί σε σταθερή θέση, σημειώνει ο Royer. Θα σφραγίσει μέσα σε ένα σωλήνα ραφής.

Ένας υπέρμαχος έχει εκδηλώσει ενδιαφέρον και εφαρμογές για το DE XPak στον Κόλπο του Μεξικού και την ανοικτή Βραζιλία χρησιμοποιώντας την τεχνολογία διπλής επέκτασης, λέει ο Royer.

Το DE XPak είναι διαθέσιμο σε 18 ιντσών OD x 22 ιντσών OD (τοίχος 1 ίντσας).

Υπό πίεση
Μετά από αίτημα του πελάτη στα τέλη του 2017, η TIW ανέθεσε να σχεδιάσει μια έκδοση του XPak που θα μπορούσε να ικανοποιήσει τις συνθήκες 15.000 psi και 375 βαθμούς Fahrenheit και φορτία 1 εκατομμυρίου λιρών σε τάση και 800.000 λίμπρες στη συμπίεση.

Ο σχεδιασμός της κρεμάστρας 7-5 / 8 ιντσών OD x 12-1 / 4 ιντσών απαιτεί βελτιώσεις από την τυπική προσφορά XPak για την αντιμετώπιση των προκλήσεων των συνθηκών HPHT. Για παράδειγμα, ο Royer λέει ότι ο σχεδιασμός ολίσθησης άλλαξε κάποιες για να παρέχει καλύτερη ικανότητα αγκυροβόλησης με τη χρήση πολλαπλών σειρών κλιμακωτών γλιστρων.

Για τη δοκιμή πιστοποίησης, η Dril-Quip δημιούργησε μια κρεμάστρα με επένδυση πλήρους κλίμακας και δημιούργησε ένα εξάρτημα δοκιμής γύρω από το συγκρότημα. Οι δοκιμές υπέβαλαν το σύστημα κρεμάστρας XPak σε συνδυασμένη φόρτιση, τάση, συμπίεση και εσωτερική και εξωτερική πίεση. "Για το HPHT, υπερβαίναμε τις τιμές πίεσης έκρηξης της επένδυσης", λέει ο Royer.

Οι δοκιμές εγκατάστασης τρίτου μέρους αποκάλυψαν ότι το σύστημα θα μπορούσε να αντέξει εσωτερικές πιέσεις 21.750 psi στους 60 βαθμούς Fahrenheit και 15.000 psi στους 375 βαθμούς Fahrenheit για να ικανοποιήσει τις δηλώσεις των πελατών του.

"Αυτό που κάνει αυτό το HPHT χαρακτηριστικό μοναδικό είναι ότι ικανοποιούμε δύο διαφορετικές ομάδες γεώτρησης: φρεάτια έγχυσης με χαμηλότερες θερμοκρασίες και φρέατα παραγωγής με υψηλότερες θερμοκρασίες", λέει ο Royer. "Είναι μια πολύ δραματική διαφορά θερμοκρασίας για ένα σύστημα που πρέπει να σφραγίσει και να αγκυρώσει τον τρόπο με τον οποίο αυτό το σύστημα κρεμάστρας θα πρέπει να εκτελέσει".

Η δοκιμή ολοκληρώθηκε στις αρχές του 2018 και ο πελάτης έχει αναπτύξει το σύστημα κρεμάστρας επεκτάσιμης επένδυσης HPHT XPk τέσσερις φορές στον κόλπο του Μεξικού, λέει ο Royer.

Η ανάπτυξη και η πιστοποίηση του συστήματος 7-5 / 8 ίντσας OD x 12-1 / 4 ίντσες HPHT XPak επεκτάσιμο σύστημα κλινοστρωμνής γραμμής επέτρεψε στον πελάτη να τρέξει συστήματα επένδυσης 7-5 / 8 inch OD και 8-5 / 8 inch OD χρησιμοποιώντας το ίδιο σύστημα κρεμάστρας. Ο σχεδιασμός ενσωμάτωσε το αίτημα για να καταστήσει το σύστημα κρεμάστρας πιο ευέλικτο και εφαρμόσιμο για μελλοντικές εγκαταστάσεις.

Το εξάρτημα δοκιμής HPHT (Φωτογραφία: Dril-Quip)