Závity plášťových trubek: STC, LTC a BTC

/v /přidal

Pažnicové trubky Jsou nezbytnou součástí procesu vrtání ropy a plynu. Zajišťují strukturální integritu vrtu a zabraňují vniknutí nežádoucích kapalin do vrtů. Jedním z kritických aspektů konstrukce pažnic je závit, který hraje klíčovou roli v bezpečném spojení trubek a zajištění bezproblémového spojení. Tři nejběžnější typy závitů pažnic jsou Krátká závitová spojka (STC), Spojka s dlouhým závitem (LTC), a Opěrná závitová spojka (BTC)Každý typ závitu má odlišné konstrukční vlastnosti, aplikace a výkonnostní charakteristiky. Tento blog se bude zabývat těmito typy závitů, jejich výhodami a tím, jak řeší specifické potřeby daného odvětví.

1. Úvod: Závity plášťových trubek

Pažnice jsou na obou koncích opatřeny závitem, což umožňuje bezpečné uchycení jedné trubky k druhé. Tím je zajištěno, že pažnice zůstane při spouštění do vrtu neporušená. Použitý typ 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 na tři nejběžnější typy závitů pro plášťové trubky: 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 vláknaZávity jsou obecně zúžené, což zlepšuje utěsnění utažením spoje při aplikaci krouticího momentu.
  • Design spojkySpoje STC používají spojku ke spojení dvou částí pažnicové trubky. Krátký závit spojky znamená, že je relativně krátká, což snižuje celkovou hmotnost pažnicové kolony.

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 operaceSTC je nákladově efektivnější než delší závitové konstrukce 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 silnější a bezpečnější spojení než STC, takže je ideální pro hlubší vrty s vyšším tlakem a náročnějšími podmínkami.

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 nejsilnější a nejrobustnější ze tří typů závitů. Je určen pro extrémní prostředí, vysoké tlaky a hluboké vrty. Závity BTC mají větší povrch pro přenášení zatížení, což je ideální pro vysoce náročné aplikace.

4.1. Design a funkce

  • Profil vláknaNa rozdíl od STC a LTC mají závity BTC čtvercový nebo téměř čtvercový profil. Tato konstrukce zvětšuje povrch závitu a efektivněji rozkládá zatížení po celém spoji.
  • Délka závituZávity BTC mohou být podobné závitům LTC, ale čtvercový design výrazně zvyšuje jejich pevnost a únosnost.
  • 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 studnyKde jsou tlaky a mechanické namáhání neuvěřitelně vysoké.
  • Pobřežní ropná pole: Zejména ve vysokotlakých a vysokoteplotních (HPHT) vrtech.
  • Kritické vrtné operaceJedná se o operace, u kterých je selhání nepřijatelné a plášť musí odolávat extrémním podmínkám po dlouhou dobu.

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 závitů plášťových trubek: STC, LTC a BTC

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. Jak vybrat správný závit pro plášťové trubky?

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

Volba závitů pro pažnice – STC, LTC nebo BTC – závisí na specifických požadavcích vrtného prostředí. Závity STC nabízejí cenově výhodné řešení pro mělké vrty, závity LTC poskytují větší pevnost pro aplikace se střední hloubkou a závity BTC poskytují maximální pevnost a trvanlivost pro hluboké vrty a extrémní podmínky. Pochopením rozdílů mezi těmito typy závitů si inženýři a vrtné týmy mohou vybrat nejvhodnější pažnici pro své projekty a zajistit tak bezpečnost a efektivitu produkce ropy a plynu.

Ať už se jedná o vrtání mělkých vrtů na pevnině nebo hlubokých vrtů na moři, výběr správného typu závitu je klíčový pro dlouhodobý úspěch operace.

Společnost FUTURE ENERGY STEEL vyrábí STC, LTC a BTC dle normy API 5CT. Naše továrna také vyrábí BT-1, BT-2 a BT-3, které mohou nahradit speciální závity, jako například New VAM a VAM top. Pokud máte poptávku na pažnice a trubky se standardními nebo prémiovými spoji API, neváhejte nás kontaktovat na adrese [email protected] za soutěžní nabídku!