În industria forajului petrolului și gazelor, integritatea puțurilor și izolarea zonală sunt vitale pentru operațiunile sigure și rentabile. Printre componentele esențiale care asigură aceste obiective se numără umerașele și umerașele de căptușeală. În timp ce acestea ar putea părea similare datorită rolurilor lor în suspendarea secțiunilor de conductă în cadrul unei puțuri, funcțiile, proiectarea și aplicațiile lor diferă semnificativ.
Odată cu creșterea cererii de construcții eficiente și a instrumentelor de finalizare avansate, înțelegerea diferenței dintre un cuier de carcasă și un cuier de căptușeală devine esențial pentru inginerii de foraj, specialiștii în achiziții și planificatorii de proiecte. Acest articol se ocupă de distincții, scenarii de utilizare și cele mai recente inovații legate de aceste instrumente. Vom efectua o comparație detaliată și vom oferi o analiză cuprinzătoare pentru a vă ajuta să înțelegeți ce sistem se potrivește mai bine nevoilor dvs. operaționale.
Ce este un cuier cu carcasă?
Un cuier cu carcasă este un dispozitiv mecanic utilizat în sistemul de cap de puț pentru a suspenda șirurile de carcasă din puț. Instalat de obicei la suprafață, este plasat într -un cap de carcasă sau bobină și servește ca punct de ancorare pentru șirul de carcasă din carcasa puțului.
Funcții cheie:
Suportă greutatea carcasei : deține întreaga greutate a șirului de carcasă.
Sigilii în afara spațiului inelar : funcționează în combinație cu garnituri pentru a preveni migrarea fluidelor.
Menține integritatea puțului : asigură că fluidele de formare nu compromit structura carcasei.
Componente:
Corpul cuierului
Mecanism de alunecare
Elemente de sigilare
Mecanisme de blocare
Tipuri comune:
Umerase cu carcasă de tip alunecare
Umerase cu carcasă de tip Mandrel
Umerase automate cu carcasă
Îmbrăcămintea cu carcasă sunt de obicei instalate după ce carcasa este rulată până la adâncimea totală și cimentate. Odată ce carcasa este pe loc, cuierul este așezat în cap de puț, iar sigiliile sunt energizate pentru a oferi izolare zonală. Aceste umerase sunt cruciale în puțurile de înaltă presiune/la temperaturi înalte (HPHT), unde încărcările de carcasă sunt imense.
Ce este un cuier de căptușeală?
O Hanger -ul de linie este un instrument de coborâre utilizat pentru a suspenda o căptușeală - un șir mai scurt de carcasă - în interiorul unui șir de carcasă existent. Spre deosebire de șirurile de carcasă cu lungime completă care se extind la suprafață, o căptușeală este ancorată în interiorul unui șir de carcasă instalat anterior folosind un sistem de umeraș.
Funcții cheie:
Ancorează căptușeala până la peretele carcasei.
Oferă izolare zonală printr -un pachet de linie de linie.
Permite extinderea carcasei fără a ajunge pe capul de puț.
Componente:
Corp cu umeraș de căptușeală
Mecanism de alunecare
Instrumente de setare hidraulice sau mecanice
Ambalator de top de căptușeală
Instrument de rulare
Tipuri de umerașe de căptușeală:
Îmbarcare mecanică de căptușeală - Setat folosind forța mecanică din conducta de foraj.
Îmbarcare de căptușeală hidraulică - Set folosind presiune hidraulică aplicată prin instrumentul de rulare.
Îmbarcare rotativă a căptușelii - permite rotirea căptușelii în timpul cimentarii pentru o mai bună îndepărtare a noroiului și plasarea cimentului.
Avantaje:
Economii de costuri datorate carcasei reduse la suprafață.
Mărimea și complexitatea minimizată a capului de puț.
Flexibilitatea în acoperire extinsă și a puțurilor deviate.
Îmbarcarele de căptușeală este de obicei implementată atunci când operatorul dorește să completeze o secțiune a puțului fără a rula un șir complet de carcasă la suprafață. În schimb, căptușeala este atârnată în carcasa existentă și sigilată în partea de sus folosind un ambalator superior al căptușelii - înscriind izolarea zonală și integritatea puțului.
Hanger cu carcasă vs. Hanger Liner
Pentru a înțelege mai bine diferențele, haideți să comparăm cele două sisteme cu mai mulți parametri:
| Caracteristici | umeraș | cu umeraș |
| Locaţie | Instalat la Wellhead | Instalat în jos în carcasa existentă |
| Scop | Acceptă șirul complet de carcasă la suprafață | Suportă o secțiune de căptușeală în interiorul carcasei |
| Integrarea sistemului | Integral pentru sistemul Wellhead | Parte a sistemului de linie |
| Mecanism de stabilire | Manual, automat sau tip de alunecare | Îmbarcare mecanică, hidraulică sau rotativă |
| Cost | Mai mare din cauza echipamentelor de suprafață | Costul general mai mic, reduce complexitatea suprafeței |
| Aplicații comune | Instalare standard a carcasei | Achiziție extinsă, puțuri deviate și optimizarea costurilor |
| Izolare zonală | Realizat prin sigilii cu umeraș cu carcasă | Realizat folosind linia de pachet de top |
| Complexitate operațională | Moderat | Mai mare din cauza setării de gaură în jos |
| Flexibilitate | Mai puțin flexibil | Mai flexibil pe căi complexe de puțuri |
| Componente de scule | Alunecați, sigilați, blocați | Mecanism de alunecare, ambalator de top al căptușelii, instrument de rulare |
Perspective privind datele:
Potrivit IHS Markit, peste 65% din puțurile complexe găurite în sistemele de umeraș de utilizare a apei adânci, datorită eficienței și fiabilității lor.
Îmbrăcămintea de linie rotativă înregistrează o adopție crescută în puțurile orizontale din cauza unei legături de ciment îmbunătățite.
Se estimează că piața globală a umerii de linie va crește la un CAGR de 6,2% din 2023 până în 2028, condus de dezvoltarea offshore și foraj neconvențional.
Concluzie
Atât umerașele cu carcasă, cât și umerașele de căptușeală servesc roluri esențiale în operațiunile moderne de foraj. Cu toate acestea, alegerea dintre cele două depinde în mare măsură de arhitectura puțului, de considerațiile de costuri și de obiectivele operaționale.
Îmbrăcămintea cu carcasă sunt ideale pentru completările tradiționale de puțuri, unde șirurile de carcasă sunt rulate la suprafață. În schimb, umerașele de căptușeală oferă o soluție mai versatilă și mai rentabilă, în special în puțurile deviate, extinse cu apă și cu apă adâncă. Capacitatea sistemelor de umeraș de linie de a oferi izolare zonală, de a reduce amprenta de suprafață și de a îmbunătăți integritatea puțului le face o alegere preferată în multe scenarii de foraj.
Cu progrese în umerașul de căptușeală hidraulică, cu umerașul de linie rotativ și tehnologiile de fixare a căptușelii, umerașul de căptușeală nu mai este doar un instrument de economisire a costurilor-este o componentă critică pentru construcția de înaltă performanță. Pe măsură ce industria continuă să evolueze către medii de foraj mai complexe, o înțelegere profundă a acestor instrumente este crucială pentru luarea deciziilor informate.
Întrebări frecvente
Care este principala diferență între un cuier cu carcasă și un cuier de căptușeală?
Diferența principală constă în locația și funcția lor. Un cuier de carcasă acceptă un șir de carcasă cu lungime completă la cap de puț, în timp ce un cuier de căptușeală acceptă o secțiune de căptușeală în interiorul unei coade de carcasă existentă.
De ce sunt preferate umerașele de căptușeală în puțurile orizontale?
Îmbrăcămintea de căptușeală sunt preferate în puțurile orizontale, deoarece permit costurile reduse ale carcasei, cimentarea îmbunătățită și o izolare zonală mai bună, fără a fi nevoie să rulați carcasa la suprafață.
Ce este un cuier de căptușeală hidraulică?
Un cuier hidraulic de căptușeală este setat folosind presiune hidraulică aplicată prin conducta de foraj și instrumentul de rulare. Permite setarea precisă și este ideală pentru puțuri profunde și deviate.
Cum funcționează un pachet de top de linie?
Un ambalator superior de căptușeală este un mecanism de etanșare plasat în partea de sus a căptușelii pentru a oferi o izolare zonală între căptușeală și carcasa gazdă. Asigură integritatea bine prin prevenirea migrației fluidelor.
Se pot folosi umerașele de căptușeală în puțuri de înaltă presiune?
Da, sistemele moderne de umeraș de căptușeală, inclusiv tipurile de umeraș rotativ și cu umeraș hidraulic, sunt proiectate pentru a rezista la medii de înaltă presiune/la temperaturi înalte (HPHT).
Ce este un mecanism de alunecare într -un cuier de căptușeală?
Mecanismul de alunecare prinde peretele interior al carcasei gazdă atunci când este setat cuierul de căptușeală. Această implicare mecanică suspendă căptușeala în loc.
Ce este un instrument de rulare în instalarea cu umeri de linie?
Un instrument de rulare este un dispozitiv conectat la conducta de foraj care transportă ansamblul umerașului de căptușeală și facilitează implementarea și setarea acestuia în Wellbore.
Ce este o legătură de linie?
O conectare a căptușelii este o operație opțională în care o căptușeală este extinsă la suprafață folosind o carcasă de legătură. Transformă căptușeala într -un șir complet de carcasă atunci când integritatea sau reținerea presiunii este o preocupare.
Sunt reutilizabile umerașele de linie?
Majoritatea sistemelor cu umeri de linie sunt de o singură utilizare, în special cele stabilite permanent. Cu toate acestea, avansările în ceea ce privește umerașele de linie recuperabile sunt cercetate pentru intervenții bine și aplicații pentru plug-and-abandon (P&A).
