Závity pláště: STC, LTC a BTC

Plášťové trubky jsou nezbytnou součástí procesu těžby ropy a zemního plynu. Poskytují strukturální integritu vrtu a zabraňují vnikání nežádoucích tekutin do vrtu. Jedním z kritických aspektů konstrukce plášťové trubky je závitování, které hraje klíčovou roli při bezpečném spojování trubek dohromady a zajišťuje spojení bez úniku. Tři nejběžnější typy závitů pláště jsou Krátká závitová spojka (STC), Spojka s dlouhým závitem (LTC), a Opěrná závitová spojka (BTC). Každý typ závitu má své vlastní odlišné konstrukční vlastnosti, aplikace a výkonnostní charakteristiky. V tomto blogu prozkoumáme tyto typy vláken, jejich výhody a to, jak reagují na specifické potřeby odvětví.

1. Úvod do plášťových trubkových závitů

Plášťové trubky jsou opatřeny závitem na obou koncích, což umožňuje bezpečné připojení jedné trubky k druhé. Tím je zajištěno, že pažnicová struna zůstane při spouštění do vrtu neporušená. Typ použitého závitu závisí na konkrétních podmínkách vrtu, hloubce, tlaku a geologických formacích, se kterými se během vrtání setkáváme.

Závity pláště jsou navrženy tak, aby:

• Zajistěte nepropustná těsnění.
• Odolávají vysokým tlakům a zatížení.
• Usnadněte snadné nalíčení (sestavení) a vylamování (demontáž).
• Zabraňte selhání potrubí v důsledku tahových, kompresních nebo krouticích sil.

Podívejme se blíže na tři nejběžnější typy závitů pláště: STC, LTC a BTC.

2. Spojka s krátkým závitem (STC)

Krátká závitová spojka (STC) je jedním z nejběžnějších závitů pro pažnicové trubky, zejména v mělkých vrtech, kde se očekávají mírné tlaky a síly.

2.1. Design a funkce

• Délka závitu: Závity STC jsou relativně krátké, což usnadňuje jejich výrobu a montáž.
• Profil vlákna: Závity jsou obecně zkosené, což zlepšuje utěsnění utažením spoje při použití krouticího momentu.
• Design spojky: Spoje STC používají spojku ke spojení dvou částí plášťové trubky. Krátká délka závitu znamená, že samotná spojka je relativně krátká, což snižuje celkovou hmotnost struny pláště.

2.2. Aplikace

STC vlákna se běžně používají v:

• Mělké studny: Kde jsou tlaky nižší a požadavky na strunu pláště jsou méně přísné.
• Nízkonákladové vrtné operace: STC je cenově výhodnější ve srovnání s konstrukcemi s delším závitem díky jednodušší výrobě a snadnější montáži.
• Pobřežní ropná pole: Tam, kde jsou podmínky prostředí méně extrémní.

2.3. Výhody a nevýhody

Výhody:

• Snadné a rychlé sestavení.
• Nákladově efektivní.
• Lehký, snižuje zatížení návazce.

Nevýhody:

• Omezená nosnost, proto není vhodná pro hlubší vrty.
• Menší odolnost vůči vysokým tlakům a extrémním podmínkám studny.

3. Spojka s dlouhým závitem (LTC)

Spojka s dlouhým závitem (LTC) nabízí pevnější a bezpečnější spojení ve srovnání s STC, takže je ideální pro hlubší vrty, kde jsou přítomny vyšší tlaky a náročnější podmínky.

3.1. Design a funkce

• Délka závitu: Vlákna LTC jsou výrazně delší než vlákna STC, což poskytuje robustnější připojení.
• Profil vlákna: Závity LTC se také vyznačují kónickým designem, který zlepšuje těsnicí schopnost při použití krouticího momentu.
• Design spojky: Spojka používaná v LTC spojeních je delší, což dodává pevnost a zlepšuje schopnost spojení odolávat mechanickému zatížení, kterému hrozí v hlubších vrtech.

3.2. Aplikace

LTC vlákna se obvykle používají v:

• Středně hluboké vrty: Kde jsou tlaky a síly střední až vysoké, ale ne extrémní.
• Pobřežní a pobřežní vrty: Zejména v prostředích, kde může být plášť vystaven dodatečnému mechanickému namáhání.
• Operace se středními náklady: LTC poskytuje dobrou rovnováhu mezi silou a nákladovou efektivitou.

3.3. Výhody a nevýhody

Výhody:

• Vyšší nosnost oproti STC.
• Vhodnější pro hlubší vrty a vyšší tlaky.
• Spolehlivé těsnící vlastnosti.

Nevýhody:

• Složitější a časově náročnější montáž díky delší délce závitu.
• O něco dražší než vlákna STC.

4. Buttress Threaded Coupling (BTC)

Opěrná závitová spojka (BTC) je nejpevnější a nejrobustnější ze tří typů závitů, určený pro extrémní prostředí, vysoké tlaky a hluboké vrty. BTC vlákna jsou navržena s větší nosnou plochou, takže jsou ideální pro vysoce náročné aplikace.

4.1. Design a funkce

• Profil vlákna: Na rozdíl od STC a LTC mají vlákna BTC čtvercový nebo téměř čtvercový profil. Tato konstrukce zvyšuje povrchovou plochu závitu a efektivněji rozkládá zatížení napříč spojem.
• Délka závitu: BTC vlákna mohou mít podobnou délku jako LTC vlákna, ale čtvercový design výrazně zvyšuje jejich pevnost a nosnost.
• Design spojky: BTC používá velké spojky, které dokážou vydržet extrémní síly a zabránit selhání závitu ve vrtu.

4.2. Aplikace

BTC vlákna se používají v:

• Hluboké a ultra hluboké studny: Tam, kde jsou tlaky a mechanické namáhání extrémně vysoké.
• Pobřežní ropná pole: Zejména ve vysokotlakých a vysokoteplotních (HPHT) vrtech.
• Kritické vrtné operace: Kde selhání není možné a kryt musí dlouhodobě odolávat extrémním podmínkám.

4.3. Výhody a nevýhody

Výhody:

• Výjimečná nosnost.
• Vysoká odolnost vůči tlaku a točivým silám.
• Vhodné pro nejnáročnější vrtná prostředí, včetně vrtů HPHT.

Nevýhody:

• Nákladnější na výrobu a instalaci kvůli složitosti konstrukce závitu.
• Vyžaduje více času a odborných znalostí k sestavení a rozbití.

5. Porovnání vláken STC, LTC a BTC

Každý typ závitu má své silné stránky a omezení, díky čemuž jsou vhodné pro různé podmínky a hloubky vrtů. Zde je rychlé srovnání:

Funkce	STC	LTC	BTC
Délka závitu	Krátký	Dlouho	Dlouhý (čtvercový profil)
Síla	Nízká až střední	Střední až Vysoká	Vysoká až Velmi vysoká
Odolnost vůči tlaku	Mírný	Vysoký	Velmi vysoká
Typické aplikace	Mělké studny, nízký tlak	Středně hluboké vrty	Hluboké vrty, prostředí HPHT
Náklady	Nízký	Mírný	Vysoký

6. Výběr správného závitu pláště pro vaši aplikaci

Při výběru plášťové trubky a typu závitu je třeba vzít v úvahu několik faktorů, včetně:

• No Hloubka: Hlubší vrty vyžadují silnější vlákna jako LTC nebo BTC.
• Tlak a teplota: Vysokotlaké a vysokoteplotní vrty obvykle vyžadují robustnost vláken BTC.
• Úvahy o nákladech: I když jsou závity STC levnější, nemusí nabízet potřebnou pevnost a odolnost pro hlubší nebo složitější vrty.
• No prostředí: Offshore nebo ekologicky náročné vrty mohou těžit z přidané pevnosti a těsnící schopnosti LTC nebo BTC závitů.

7. Závěr

Výběr a závity plášťové trubky – STC, LTC nebo BTC – závisí na konkrétních požadavcích vrtného prostředí. Závity STC nabízejí cenově výhodné řešení pro mělké vrty, závity LTC poskytují větší pevnost pro aplikace se střední hloubkou a vlákna BTC poskytují maximální pevnost a odolnost pro hluboké vrty a extrémní podmínky. Díky pochopení rozdílů mezi těmito typy závitů mohou inženýři a vrtací týmy vybrat nejvhodnější pouzdro pro své projekty, které zajistí bezpečnost a efektivitu těžby ropy a plynu.

Ať už vrtáte mělké vrty na pevnině nebo hluboké vrty na moři, výběr správného typu závitu je zásadní pro dlouhodobý úspěch operace.

FUTURE ENERGY STEEL dokáže vyrobit STC, LTC a BTC podle API 5CT, a co víc, naše továrna může také vyrábět BT-1, BT-2 a BT-3, které mohou nahradit speciální závity, jako jsou New VAM a VAM top .