Колтюбинговые трубы

В нефтегазовой промышленности под гибкими НКТ понимаются длинные металлические трубы, обычно диаметром от 1 до 3,25 дюйма (от 25 до 83 мм), которые поставляются намотанными на большую катушку. Его используют для работ в нефтяных и газовых скважинах , а иногда и в качестве НКТ в истощенных газовых скважинах. Колтюбинг часто используется для выполнения операций, аналогичных прокладке каната . Основными преимуществами по сравнению с кабелем являются возможность прокачивать химикаты через катушку и возможность проталкивать ее в скважину, не полагаясь на силу тяжести. Откачка может быть достаточно автономной, почти закрытой системой, поскольку труба представляет собой непрерывную, а не сочлененную трубу. Для морских операций «зона воздействия» операций с гибкими трубами обычно больше, чем протяженность кабеля, что может ограничить количество установок, на которых можно использовать гибкие трубы, и сделать операцию более дорогостоящей. Операции с гибкими насосно-компрессорными трубами обычно выполняются через буровую вышку на нефтяной платформе , которая используется для поддержки наземного оборудования, хотя на платформах без бурового оборудования вместо этого может использоваться самонесущая башня. Для операций с гибкими насосно-компрессорными трубами на подводных скважинах используется мобильная морская буровая установка (ПБУ), например полупогружные , буровые суда и т. д. должны использоваться для поддержки всего наземного оборудования и персонала, тогда как проводная связь может осуществляться с меньшего по размеру и более дешевого интервенционного судна. На берегу их можно спускать с помощью небольших сервисных установок, а для легких операций можно использовать мобильную автономную установку для колтюбинга.

Инструментальную колонну в нижней части бухты часто называют компоновкой низа бурильной колонны (КНБК). В зависимости от операции он может варьироваться от чего-то простого, например, струйного сопла для работ, связанных с перекачкой химикатов или цемента через змеевик, до более крупной цепочки каротажных инструментов.

Колтюбинг также использовался как бюджетный вариант капитального ремонта скважин. Применяется для выполнения операций сверления и фрезерования открытых отверстий. Обычные стали для гибких труб имеют предел текучести в диапазоне от 55 000 до 120 000 фунтов на квадратный дюйм, поэтому их также можно использовать для разрыва пласта - процесса, при котором жидкость подвергается давлению в тысячи фунтов на квадратный дюйм в определенной точке скважины, чтобы разрушить породу и позволить поток продукта. При правильном использовании гибкие трубы могут выполнять практически любые операции при эксплуатации нефтяных скважин.

Использование

Тираж

Наиболее типичным применением гибких труб является циркуляция или обезвоживание . Гидростатический напор (столб жидкости в стволе скважины) может препятствовать потоку пластовых флюидов из-за своего веса (говорят, что скважина остановлена ) . Самым безопасным (хотя и не самым дешевым) решением была бы попытка циркуляции жидкости с использованием газа, часто азота ( часто называемого «азотным ударом» ). Запустив гибкую трубу на забой скважины и закачав газ, жидкость глушения можно вытеснить в добычу. Циркуляцию можно использовать и для очистки легкого мусора, который мог скопиться в скважине. Колтюбинговые шлангокабели могут транспортировать в скважины гидравлические погружные и струйные насосы. Эти насосы позволяют проводить недорогую и неинвазивную очистку газовых скважин низкого давления (метан угольных пластов). Эти шлангокабели также могут быть спущены в наклонно-направленные скважины и горизонтальные стволы.

Накачка

Закачка через гибкую трубу также может использоваться для диспергирования флюидов в определенном месте скважины, например, для цементирования перфорационных отверстий или проведения химической промывки скважинных компонентов, таких как песочные фильтры. В первом случае гибкие НКТ особенно выгодны по сравнению с простой закачкой цемента с поверхности, поскольку его протекание через все заканчивание может потенциально повредить важные компоненты, такие как скважинный предохранительный клапан. Технологии гибких насосно-компрессорных труб позволяют развертывать сложные насосы, для которых требуется несколько трубопроводов с жидкостью на гибких трубах. Во многих случаях использование гибких труб для развертывания сложного насоса может значительно снизить стоимость развертывания за счет устранения количества единиц на площадке во время развертывания.

Колтюбинговое бурение

Относительно современная технология бурения предполагает использование гибких НКТ вместо обычных бурильных труб . Преимущество этого подхода заключается в том, что требуется меньше усилий для спуска и выхода из скважины (змеевик можно просто спускать и вытаскивать, в то время как бурильную трубу необходимо собирать и разбирать по стыку во время спуска и спуска).

Дополнительным преимуществом является то, что гибкая труба входит в скважину через съемник , установленный на инжекторе, который обеспечивает гидравлическое уплотнение вокруг бухты. Это обеспечивает возможности управления скважиной, выходящие за рамки тех, которые обычно возможны с помощью бурильных труб, и дает возможность бурить на депрессии .

Вместо вращения бурового долота с помощью поворотного стола или верхнего привода на поверхности оно вращается с помощью забойного ДВИГАТЕЛЯ, приводимого в действие движением бурового раствора, закачиваемого с поверхности. Бурение, при котором используется забойный двигатель вместо вращающейся трубы, обычно называется скользящим бурением. ^[1]

Обычно забойный двигатель является одним из компонентов компоновки низа бурения при бурении с помощью колтюбинговых труб . КНБК также обеспечивает инклинометрию, данные гамма-каротажа, давления, температуры и, в некоторых случаях, петрофизические каротажи по ходу бурения. Последнее поколение передовых КНБК для колтюбингового бурения обеспечивает возможность управления долотом, ^[2] возможность корректировать траекторию скважины в ответ на измерения, полученные датчиками.

Регистрация и перфорация

Эти задачи по умолчанию относятся к сфере проводной связи . Поскольку гибкая труба жесткая, ее можно проталкивать в скважину с поверхности. Это преимущество перед каротажным канатом, которое зависит от веса колонны инструментов, опускаемой в скважину. Для сильно отклоненных и горизонтальных скважин сила тяжести может быть недостаточной для каротажа на кабеле. Роликовый шток и тракторы часто позволяют преодолеть этот недостаток при значительном снижении затрат, особенно на небольших платформах и подводных скважинах, где для гибких труб потребуется мобилизация дорогой мобильной буровой установки. Использование гибких труб для этих задач обычно ограничивается случаями, когда они уже находятся на площадке для других целей, например, для каротажа после химической промывки.

Производство

Колтюбинг часто используется в качестве эксплуатационной колонны в неглубоких газовых скважинах, добывающих небольшое количество воды. Узкий внутренний диаметр приводит к гораздо более высокой скорости, чем та, которая имела бы место внутри обычных НКТ или внутри обсадной колонны. Эта более высокая скорость помогает поднимать на поверхность жидкости, которые в противном случае могли бы накопиться в стволе скважины и в конечном итоге «убить» скважину. Гибкая труба может быть спущена внутри обсадной трубы вместо нее или внутри обычной насосно-компрессорной трубы. Когда гибкая труба пропускается внутри обычной трубы, ее часто называют «скоростной струной», а пространство между внешней частью гибкой трубы и внутренней частью обычной трубы называют «микрокольцевым пространством».

«. В некоторых случаях газ добывается в микрокольцевом пространстве. Шланги с гибкими насосно-компрессорными трубами могут транспортировать погружные гидравлические насосы, электрические погружные насосы и струйные насосы в скважины как для постоянных схем ожижения, так и для сервисных целей.

Колтюбинговая установка

Основным двигателем колтюбингового вмешательства является инжекторная головка. Этот компонент содержит механизм, который толкает и вытягивает катушку в отверстие и из него. Головка инжектора имеет изогнутую направляющую балку сверху, называемую «гусиной шеей», которая направляет катушку в корпус инжектора. Под инжектором находится стриппер, который содержит резиновые уплотнительные элементы, обеспечивающие уплотнение вокруг НКТ для изоляции давления в скважине.

Под стриппером расположен превентор , который обеспечивает возможность разрезать гибкую трубу и герметизировать ствол скважины (сдвиг-слепой), а также удерживать и герметизировать трубу (трубный сдвиг). Старые модели Quad-BOP имеют разные плунжеры для каждой из этих функций (заглушка, сдвиг, труба, скольжение). Новые двойные противовыбросовые механизмы сочетают в себе некоторые из этих функций, поэтому для них требуется всего два отдельных плашка (слепой на сдвиг и проскальзывание трубы).

Превентор расположен под стояком, который обеспечивает герметичный туннель, ведущий к верхушке рождественской елки . Между рождественской елкой и стояком находится последний барьер давления — противосдвиговый превентор, который может разрезать и герметизировать трубу.

За последнее десятилетие во всем мире количество колтюбинговых установок увеличивалось из года в год, особенно в США. ^[3]

Береговая легкая колтюбинговая установка

Колтюбинговая установка (CTU) — это автономная многофункциональная машина, которая может делать почти все, что делает обычная сервисная установка, за исключением спуска сочлененных труб. В мелком обслуживании обычно есть два типа — Arch и Picker. Один использует вертикальный лифт с конской головой наверху и инжектором, подвешенным на тросе лебедки. Устройства Picker оснащены подборщиком и головкой, прикрепленной болтами непосредственно к инжектору.

Колтюбинговые установки этого типа имеют полустационарный барабан, установленный в средней части судна (обычно это грузовики класса 3 с тандемным приводом, длиной 40 футов (12 м) или около того).

Детали колтюбинга

Нестандартные/универсальные захватные блоки для гибких труб, коньковые ролики, арочные ролики

UVG - Универсальный захватный блок

Большинство захватных блоков, которые удерживают трубку при втягивании или втягивании в скважину, имеют размер «размер по размеру», что означает, что они точно подходят к трубе. Существует еще один захватной блок, который подходит для различных размеров без замены захватного блока. Его часто называют «V-блоком», который впервые был разработан компанией Otis Engineering . Это позволяет использовать трубы разных размеров без замены блоков захватов. Эти блоки обеспечивают превосходный захват с меньшим усилием ( согласно патенту ). Преимуществом этого является меньшее гидравлическое давление и меньшая нагрузка на ролики и опорные пластины, что увеличивает срок службы оборудования.

См. также

Нефтяная промышленность

Ссылки

^ «Технология скользящего бурения» .
^ «О наших услугах по бурению с помощью колтюбинговых труб | COLT BHA | POLARIS BHA» . Архивировано из оригинала 29 июля 2014 г. Проверено 22 июля 2014 г. , AnTech, Компоновка низа скважины для наклонно-направленного бурения с помощью колтюбинговых труб, 2014 г., дата обращения 25 июля 2014 г.
^ [1] , Количество буровых установок CTD, Буровой подрядчик, дата обращения 23 июля 2014 г.

Внешние ссылки

Определение колтюбинга
Ассоциация интервенций и колтюбинга
Журнал «Время колтюбинга»
Видеотрансляция в реальном времени с операции BP по гибким трубам при разливе нефти Deepwater Horizon (просмотр в IE8)
Введение в колтюбинг: история, применение и преимущества // ICoTA, 2005.
Колтюбинг: состояние отрасли и роль NETL // Министерство энергетики США, Национальная лаборатория энергетических технологий, 2005 г.
ПРИМЕНЕНИЕ КОЛТЮБИНГОВ // SPE JPT, июнь 2007 г.
Процесс производства колтюбинговых труб // Качество НКТ, 2013
Сообщество колтюбинга // Сообщество колтюбинга, 2015.

[1] «Технология скользящего бурения» .

[2] «О наших услугах по бурению с помощью колтюбинговых труб | COLT BHA | POLARIS BHA» . Архивировано из оригинала 29 июля 2014 г. Проверено 22 июля 2014 г. , AnTech, Компоновка низа скважины для наклонно-направленного бурения с помощью колтюбинговых труб, 2014 г., дата обращения 25 июля 2014 г.

[3] [1] , Количество буровых установок CTD, Буровой подрядчик, дата обращения 23 июля 2014 г.

[1]

[2]

[3]