Muhafaza (sondaj deliği) - Casing (borehole) - Wikipedia

Bir Sondajın Gövde Çapları
Kasa Şeması

Muhafaza geniş çaplı boru monte edilmiş ve yakın zamanda delinmiş bir bölümüne yerleştirilmiş sondaj deliği. Omuriliği koruyan bir omurganın kemiklerine benzer şekilde, kuyu akışını korumak ve desteklemek için sondaj deliğinin içine kılıf yerleştirilmiştir. Alt kısım (ve bazen bütün) tipik olarak yerinde tutulur çimento.[1] Daha derin ipler genellikle yüzeye kadar yapıştırılmaz, bu nedenle borunun ağırlığı kısmen bir kasa askısı içinde Wellhead.

Amaç

Yerinde yapıştırılmış kasa, delme işlemine çeşitli şekillerde yardımcı olur:[2]

  • Kirlenmeyi önler temiz su iyi bölgeler.
  • Dengesiz üst oluşumların delme ipinin içine girmesini ve yapışmasını veya büyük şekil vermesini önler mağaralar.
  • Yüksek yoğunluklu kullanıma izin vermek için güçlü bir üst temel sağlar sondaj sıvısı daha derin kazmaya devam etmek için.
  • Farklı bölgelere sahip olabilecek çeşitli bölgeleri izole eder. baskılar veya akışkanlar, birbirinden delinmiş oluşumlarda.
  • Yüksek basınç bölgelerini yüzeyden kapatarak potansiyelini en aza indirir. üflemek
  • Üretim bölgelerine sıvı kaybını veya bunların kirlenmesini önler.
  • Üretim ekipmanını kurmak için pürüzsüz bir iç delik sağlar.

Muhafaza programının optimum tasarımı, kuyu yapım maliyetlerini düşürür, operasyonların verimliliğini artırır ve ayrıca çevresel etkileri de azaltır. [3]

Montaj hazırlığı için sondaj kulesinde raf üzerine yerleştirilmiş kasa

Biraz farklı metal dize, denilen üretim boruları, genellikle bir kuyunun son muhafaza dizisinin içinde çimento olmadan kullanılır üretim sıvıları ve onları bir yeraltından yüzeye rezervuar.

Tasarım

Bir kuyunun planlama aşamalarında, sondaj mühendisi, genellikle giriş ile jeologlar ve diğerleri, sondajın istenen toplam derinliğe ulaşması için deliğin kapatılması gereken stratejik derinlikleri seçecektir. Bu karar genellikle aşağıdaki gibi yer altı verilerine dayanır: oluşum baskılar ve güçler, iyi bütünlük,[4] ve maliyet hedefleri ve istenen sondaj stratejisi ile dengelenmiştir.[2]

Muhafaza seti derinlikleri belirlenirken, delik boyutları ve kasa boyutları takip edilmelidir. Her biri için açılan delik kasa dizisi Muhafazanın içine yerleştirilecek kadar büyük olması ve muhafazanın dışı ile delik arasında çimento için yer bırakması gerekir. Ayrıca, delmeye devam edecek sonraki bitlerin açıkça mevcut muhafaza dizilerinden geçmesi gerekir. Bu nedenle, her bir mahfaza dizisi sonradan daha küçük bir çapa sahip olacaktır. Nihai muhafaza dizisinin iç çapı (veya bir astarın tamamlandığı bazı durumlarda sondan bir önceki), üretim boruları ve paketleyiciler, gaz kaldırma mandrelleri ve yer altı emniyet valfleri gibi ilgili donanım.

Tasarlanan her boyuttaki boru için kasa tasarımı, sondaj sırasında ve kuyunun üretim ömrü boyunca karşılaşılabilecek en kötü koşullar hesaplanarak yapılır. Uzunlamasına çekme dayanımı ve patlama ve çökme direnci gibi mekanik özellikler (eksenel ve çember gerilimlerinin çift eksenli etkileri dikkate alınarak hesaplanmıştır) çeşitli derinliklerde yeterli olmalıdır. Farklı mukavemetlere sahip boru, genellikle en büyük eksenel gerilime ve belki de üst kısımlarda en yüksek iç patlama basınç farklarına ve kuyu içinde daha derin olan en büyük çökme yüklerine, düşük iç basınca karşı harici basınca sahip olacak uzun bir muhafaza dizisi içerir.

Kasa dizeleri tarafından desteklenir kasa askıları içinde ayarlanmış Wellhead, daha sonra bunun üstüne gelecek Noel ağacı. Kuyu başının alt üyeleri, genellikle yerine yapıştırıldıktan sonra ilk muhafaza dizisinin üstüne yerleştirilir.

Aralıklar

Tipik olarak, bir kuyu, önceki kasa çalıştırmasına arka arkaya yerleştirilmiş birden çok kasa aralığını içerir.[2] Aşağıdaki muhafaza aralıkları tipik olarak bir sıvı yağ veya gaz kuyusu:

  • İletken kasa
  • Yüzey kaplama
  • Ara kasa (isteğe bağlı)
  • Üretim kasası
  • Üretim astarı

İletken kasa, sondaj işlemleri sırasında, yüzey kaplamasının delinmesi ve çimentolanması sırasında geri dönüş dönüşlerine destek olarak ve gevşek parçaların çökmesini önlemeye hizmet eder. toprak yüzeye yakın. Normalde 18 "ila 30" gibi boyutlar arasında değişebilir.[5]

Yüzey kaplamasının amacı, tatlı su bölgelerini sondaj ve tamamlama sırasında kirlenmemeleri için izole etmektir. Yüzey kaplaması, kaplama derinliği ve çimento kalitesinin düzenlenmesini içerebilen bu çevresel kaygılar nedeniyle en katı şekilde düzenlenmiştir. Tipik bir yüzey kasası boyutu 13 inçtir.[5]

Gerektiğinde daha uzun delme aralıklarında ara muhafaza gerekli olabilir sondaj çamuru patlamaları önlemek için ağırlık, hidrostatik basınç daha sığ veya daha derin oluşumları kırabilir. Mahfaza yerleşimi, sondaj sıvısının hidrostatik basıncının, oluşum gözenek basınçları ile kırılma basınçları arasındaki bir basınç seviyesinde kalacağı şekilde seçilir.[6][5]

Maliyetin düşürülmesi için, önceki mahfaza aralığının pabucunun (altının) hemen üzerine uzanan ve yüzeyden ziyade delikten sarkan bir astar kullanılabilir. Tipik olarak 7 "olabilir, ancak birçok astarın çapıyla eşleşmesine rağmen üretim boruları.[5]

Sıvı üretmek paslanmaya neden olabileceğinden, çok az kuyu muhafaza yoluyla üretilir çelik veya gibi mevduatlar oluştur asfaltenler veya parafin mumları ve daha büyük çap, akışı kararsız hale getirebilir. Üretim hortumu bu nedenle son muhafaza dizisinin içine yerleştirilir ve boru halkası genellikle borunun alt kısmında bir paketleyici. Boruların bakım, değiştirme veya çeşitli çalışma türleri için çıkarılması daha kolaydır. Kasadan önemli ölçüde daha hafiftir ve sondaj kulesi deliğe girip çıkmak için; bu amaçla daha küçük "hizmet kuleleri" kullanılır.

Çimentolama

Çimentolama sirküle edilerek gerçekleştirilir çimento Kasanın içinden ve içinden halkanın içine bulamaç muhafaza pabucu altında kasa dizisi. Çimento bulamacını, mahfazanın dışına gerekli bir aralıkta tam olarak yerleştirmek için, kaplama pabucunda "çarpan" ve pabuç boyunca sıvının daha fazla akışını önleyen çimento bulamacı kolonunun arkasında bir yer değiştirme sıvısı ile bir tıkaç pompalanır. . Bu tümsek, yüzeyde çimento pompasında bir basınç artışı olarak görülebilir. Çimentonun mahfazanın içine geri akmasını önlemek için, mahfaza pabucunun üzerindeki bir yüzer halka, bir çek valf ve sıvının halkadan ayakkabı boyunca yukarı akmasını önler.

Gövde Aşınması

Muhafaza içindeki uzun süreli, tekrarlayan eksenel ve dönel hareket, kasanın iç kısmının aşınmasına neden olur. patlamalar, üretim kaybı ve diğer tehlikeli ve maliyetli komplikasyonlar.

Aşağıdaki koşullar gövde aşınmasına katkıda bulunur:

  • Sondaj borusu ağırlık
  • Çamur ve katkı maddeleri
  • RPM ve ROP
  • Takım bağlantı kaplaması
  • Yol ve keskin dönüş

Aşağıda, gövde aşınmasını en aza indirmek için önleyici tedbirler için tavsiyeler verilmiştir:

  • Dogleg şiddetinin en aza indirilmesi ve planlanan değerden en az 1,5 kat daha yüksek gerçek keskinlik beklenmesi.
  • Muhafaza dostu takım bağlantı malzemelerinin kullanımı.
  • Rotor hızını ve kullanımını en aza indirin kuyu içi motor.
  • ROP'yi artırın.
  • Aşınmayı ve sürtünmeyi en aza indirmek için uygun çamur türünü seçin ve yağlayıcılar ekleyin.
  • Sondaj borusu koruyucularının kullanımı.
  • Öngörülen aşınma bölümü alanında kalın duvarlı kasanın kullanılması.
  • Riskleri azaltmak için yazılım kullanımı.

Referanslar

  1. ^ "Kasa Nasıl Çalışır?". www.rigzone.com. Alındı 2018-07-05.
  2. ^ a b c Rabia, Hüseyin (1986). Petrol Kuyusu Sondaj Mühendisliği. Springer. s. 185–243. ISBN  0860106616.
  3. ^ "Yönlü kuyular açmak için kasayı kullanma". S2CID  16241819. Alıntı dergisi gerektirir | günlük = (Yardım)
  4. ^ Wagner, R. R .; Warling, D. J .; Helal, A. S. (1996-01-01). Minimum Maliyetli Kasa Tasarımı. Petrol Mühendisleri Derneği. doi:10.2118 / 36448-MS. ISBN  9781555634230.
  5. ^ a b c d Petrol Mühendisliği El Kitabı, Cilt II: Sondaj Mühendisliği. Petrol Mühendisleri Derneği. 2007. s. 287–288. ISBN  978-1-55563-114-7.
  6. ^ Jeotermal Elektrik Üretimi için Kapalı Çevrim Sistemler ve Yöntemler - US 20120174581 A1 - www.google.com - Patentler.

Dış bağlantılar