Обсадная головка: жизненно важный элемент, соединяющий поверхность с подземными слоями.

Краеугольный камень несущего и преобразовательного узла для всей системы.оборудование устья скважины—Обсадная труба. Сегодня мы сосредоточимся на этом важнейшем компоненте, чтобы понять, как этот «жизненно важный элемент, соединяющий поверхность с небом», обеспечивает абсолютную безопасность от поверхности до пласта.

I. Определение и функция: Основа работы устья скважины

С технической точки зрения, головка обсадной трубы является важнейшим конструктивным элементом, соединяющим подземную обсадную колонну с устьевым оборудованием. Ее нижний конец постоянно соединен с наземной обсадной трубой с помощью резьбы, перевернутых зажимов или сварки; ее верхний конец соединен с фонтанной арматурой или однопоршневым противовыбросовым оборудованием (BOP) через фланцы или зажимы.

Основная функция заключается в подвешивании и поддержке веса всех последующих технических и эксплуатационных обсадных труб, обеспечивая монтажную основу для всего оборудования устья скважины. Являясь барьерным элементом ствола скважины на протяжении всего цикла бурения, заканчивания и добычи, головка обсадной трубы служит основой для обеспечения кольцевого уплотнения между каждым слоем обсадных труб и достижения изоляции и регулирования давления.

Пример модели: TF 20*13 3/8-35MPa

Интерпретация: Одноступенчатая фланцевая головка обсадной трубы, соединяющая обсадную трубу с наружным диаметром 508 мм (20 дюймов) и подвешивающая обсадную трубу с наружным диаметром 339,7 мм (13 3/8 дюйма), с номинальным рабочим давлением 35 МПа.

II. Типы и основные компоненты: Структура крови

Обсадные трубы, используемые на месте бурения, в основном классифицируются на одноступенчатые, двухступенчатые и многоступенчатые в зависимости от количества подвешенных слоев. Кроме того, существуют простые обсадные трубы, широко используемые в скважинах для термической добычи тяжелой нефти на Синьцзянском нефтяном месторождении, с фланцами на верхнем конце и резьбой на нижнем конце, в основном с использованием подвесок обсадных труб типа "дорн".

Стандартные головки обсадных труб обычно включают корпус, подвеску обсадной трубы, задвижку, манометр и установочные винты. Среди них подвеска обсадной трубы (обычно называемая «обсадным брусом») является ключевым компонентом, обеспечивающим ее основную функцию, и используется для подвешивания технических или эксплуатационных обсадных труб.

Герметизация сердечника делится на два уровня:

1. Основное уплотнение: Способность герметизировать кольцевое пространство между подвешенной обсадной трубой и верхней обсадной трубой, служащее основным барьером против кольцевого давления.
2. Вторичное уплотнение: Статическое уплотнение, достигаемое с помощью уплотнений из BT, P или металла между верхним концом (горловиной) подвески или между подвешенной обсадной трубой и корпусом головки обсадной трубы (или интегрированной в бурение фонтанной арматурой, специальной фонтанной арматурой), соединенной с верхним фланцем. Это уплотнение изолирует давление над подвеской от кольцевого пространства под ней, выступая в качестве важного и поддающегося проверке дополнительного барьера.

III. Ключевые технические характеристики: Два основных метода подвески и герметизации.

1. Подвеска с резьбой (на оправке)

На буровой площадке его обычно называют «морковной головкой». Основное уплотнение обеспечивается точным расчетом веса обсадной колонны, установленной на точно обработанном коническом уплотнении «металл к металлу», с прямоугольным эластичным уплотнительным кольцом в качестве вспомогательного. При установке буровой головки над ним, уплотнительное кольцо BT в нижней камере буровой головки, взаимодействуя с горловиной подвески, образует эффективное вторичное уплотнение.

Характеристики и требования

Преимущества: Резьбовое соединение, нет необходимости обрезать корпус.

Основные требования: Высокая точность выполнения работ — глубина установки обсадной трубы должна быть точно откалибрована, и должен быть обеспечен достаточный вес при посадке; в противном случае эффективная герметизация невозможна.

2. Подвес скользящего типа

В зависимости от формы зажимного элемента, они в основном делятся на W-образные, WE-образные и WD-образные, все они соединяются посредством множества зажимных элементов, взаимодействующих с обсадной трубой.

Тип WD (обратное скольжение): Предназначен исключительно для обсадных головок первой ступени (наземной). Для установки не требуется рассчитывать длину обсадной трубы; необходимо лишь убедиться, что овальность и толщина стенки места установки обсадной трубы (без муфты) соответствуют стандартам, обрезать и отполировать обсадную трубу до плоской поверхности (горизонтальный угол ≤ 0,5°, внешняя сторона отполирована со скосом 10°), а затем непосредственно установить её в муфту. Нижний конец корпуса обсадной головки имеет два уплотнения BT для обеспечения герметизации с внешней стенкой обсадной трубы.

Уплотнения W-типа и WE-типа: в обоих случаях для активации резиновых уплотнений используется конусность и вес. В уплотнении W-типа нижний уплотнитель активируется за счет веса подвесной колонны, обеспечивая высокую грузоподъемность и надежную герметизацию. В уплотнении WE-типа для активации уплотнительного кольца используется ручная затяжка верхних винтов, что подходит для случаев с низкими требованиями к давлению уплотнения.

IV. Ключевые моменты технического обслуживания на месте: использование и уход за износостойкими рукавами.

В процессе бурения, чтобы предотвратить износ уплотнительной поверхности внутри головки обсадной трубы бурильными инструментами и ухудшение качества герметизации, необходимо устанавливать износостойкую втулку (удлиненного типа, используемую на Таримском нефтяном месторождении и в других местах). Износостойкая втулка поставляется с помощью специальных инструментов и фиксируется установочными винтами.

Важные пункты проверки

После каждого выхода из скважины проверяйте износ износостойкой втулки на наличие эксцентрического износа и убедитесь, что метки установочного винта находятся в пределах допустимого паза. При обнаружении эксцентрического износа необходимо немедленно провести повторную калибровку устья скважины. В противном случае, длительный эксцентрический износ может привести к прогоранию износостойкой втулки или даже корпуса обсадной трубы, что создаст серьезные угрозы безопасности при работе со скважиной.

В заключение, мы систематически рассмотрели всю картину, касающуюся обсадной трубы — «жизненно важной» части устья скважины. Благодаря своей прецизионной системе подвески и многоуровневым герметизирующим барьерам, она поддерживает вес всего оборудования для контроля и добычи скважины, разделяя кольцевое давление на упорядоченные уровни. Являясь абсолютной статической основой для всех динамических систем управления, обсадная труба представляет собой краеугольный камень обеспечения безопасности устья скважины, изоляции пластового давления и поддержания целостности ствола скважины на протяжении всего жизненного цикла. Укрепление этой основы является важнейшей гарантией безопасности всей скважины на протяжении всего ее жизненного цикла.

Контактное лицо: Джесси Чжоу
Мобильный телефон/WhatsApp: +0086-18109206861
Email: energy@landrilltools.com