Koteloputken kierteet: STC, LTC ja BTC

Vaippaputket ovat olennainen osa öljyn ja kaasun porausprosessia. Ne antavat kaivon rakenteellisen eheyden ja estävät ei-toivottujen nesteiden pääsyn kaivoon. Yksi kriittinen näkökohta kotelon putken suunnittelussa on kierteitys, jolla on keskeinen rooli putkien liittämisessä toisiinsa ja vuotamattoman liitoksen varmistamiseksi. Kolme yleisintä kotelon kierteet ovat Lyhytkierteinen kytkin (STC), Pitkä kierreliitos (LTC), ja Tukikierreliitos (BTC). Jokaisella kierretyypillä on omat erilliset suunnitteluominaisuudet, sovellukset ja suorituskykyominaisuudet. Tässä blogissa tutkimme näitä lankatyyppejä, niiden etuja ja sitä, miten ne vastaavat toimialakohtaisiin tarpeisiin.

1. Johdatus päällysputkikierteisiin

Koteloputket on kierretty molemmista päistä, mikä mahdollistaa yhden putken turvallisen kiinnityksen toiseen. Tämä varmistaa, että vaippanauha pysyy ehjänä, kun se lasketaan porausreikään. Käytetty kierretyyppi riippuu erityisistä kaivon olosuhteista, syvyydestä, paineesta ja porauksen aikana kohdattuista geologisista muodostumista.

Kotelon kierteet on suunniteltu:

• Järjestä tiiviit tiivisteet.
• Kestää korkeita paineita ja kuormia.
• Helpottaa meikkaamista (kokoamista) ja purkamista (purkaminen).
• Estä jännitys-, puristus- tai vääntövoimien aiheuttamat putkivauriot.

Katsotaanpa tarkemmin kolmea yleisintä koteloputken kierretyyppiä: STC, LTC ja BTC.

2. Lyhytkierteinen kytkin (STC)

Lyhytkierteinen kytkin (STC) on yksi yleisimmistä putkien kierremalleista, erityisesti matalissa kaivoissa, joissa on odotettavissa kohtalaisia paineita ja voimia.

2.1. Suunnittelu ja ominaisuudet

• Langan pituus: STC-kierteet ovat suhteellisen lyhyitä, mikä helpottaa niiden valmistamista ja kokoamista.
• Viestiprofiili: Kierteet ovat yleensä kartiomaisia, mikä parantaa tiivistystä kiristämällä liitosta vääntömomentin vaikutuksesta.
• Kytkimen suunnittelu: STC-liitännät yhdistävät kaksi koteloputken osaa liittimellä. Lyhyt kierrepituus tarkoittaa, että itse kytkin on suhteellisen lyhyt, mikä vähentää kotelolangan kokonaispainoa.

2.2. Sovellukset

STC-säikeitä käytetään yleisesti:

• Matalat kaivot: Kun paineet ovat pienemmät ja kotelon kielelle asetetut vaatimukset ovat vähemmän ankarat.
• Edullinen poraus: STC on kustannustehokkaampi verrattuna pidempiin kierremalleihin yksinkertaisemman valmistuksen ja helpomman asennuksen ansiosta.
• Maan öljykentät: Missä ympäristöolosuhteet ovat vähemmän äärimmäiset.

2.3. Edut ja haitat

Edut:

• Helppo ja nopea koota.
• Kustannustehokas.
• Kevyt, vähentää laitteiston kuormitusta.

Haitat:

• Rajoitettu kantavuus, joten se ei sovellu syvemmille kaivoille.
• Vähemmän kestävyyttä korkeille paineille ja äärimmäisille kaivoolosuhteille.

3. Pitkä kierreliitos (LTC)

Pitkä kierreliitos (LTC) tarjoaa vahvemman ja turvallisemman yhteyden STC:hen verrattuna, mikä tekee siitä ihanteellisen syvemmille kaivoille, joissa on korkeammat paineet ja vaativammat olosuhteet.

3.1. Suunnittelu ja ominaisuudet

• Langan pituus: LTC-kierteet ovat huomattavasti pidempiä kuin STC-kierteet, mikä tarjoaa vahvemman liitännän.
• Viestiprofiili: LTC-kierteissä on myös kartiomainen muotoilu, mikä parantaa tiivistyskykyä vääntömomenttia käytettäessä.
• Kytkimen suunnittelu: LTC-liitoksissa käytetty kytkentä on pidempi, mikä lisää lujuutta ja parantaa liitoksen kykyä kestää syvemmissä kaivoissa koettua mekaanista kuormitusta.

3.2. Sovellukset

LTC-kierteitä käytetään tyypillisesti:

• Keskisyvät kaivot: Paineet ja voimat ovat kohtalaisia tai suuria, mutta eivät äärimmäisiä.
• Maalla ja offshore-poraus: Erityisesti ympäristöissä, joissa kotelo voi altistua ylimääräiselle mekaaniselle rasitukselle.
• Kohtuuhintaiset toiminnot: LTC tarjoaa hyvän tasapainon voiman ja kustannustehokkuuden välillä.

3.3. Edut ja haitat

Edut:

• Korkeampi kantavuus verrattuna STC:hen.
• Soveltuu paremmin syvemmille kaivoille ja korkeampiin paineisiin.
• Luotettavat tiivistysominaisuudet.

Haitat:

• Monimutkaisempi ja aikaa vievä kokoaminen pidemmän kierrepituuden vuoksi.
• Hieman kalliimpia kuin STC-langat.

4. Tukikierreliitos (BTC)

Tukikierreliitos (BTC) on vahvin ja kestävin kolmesta kierretyypistä, suunniteltu äärimmäisiin ympäristöihin, korkeisiin paineisiin ja syviin kaivoihin. BTC-kierteet on suunniteltu suuremmalla pinta-alalla kantavia varten, joten ne ovat ihanteellisia erittäin vaativiin sovelluksiin.

4.1. Suunnittelu ja ominaisuudet

• Viestiprofiili: Toisin kuin STC ja LTC, BTC-kierteet ovat neliömäisiä tai lähes neliön muotoisia. Tämä rakenne lisää kierteen pinta-alaa ja jakaa kuormat tehokkaammin liitoksen poikki.
• Langan pituus: BTC-kierteet voivat olla pituudeltaan samanlaisia kuin LTC-kierteet, mutta neliömäinen muotoilu parantaa merkittävästi niiden lujuutta ja kantavuutta.
• Kytkimen suunnittelu: BTC käyttää suuria liittimiä, jotka kestävät äärimmäisiä voimia ja estävät kierrevaurioita kaivossa.

4.2. Sovellukset

BTC-säikeitä käytetään:

• Syvät ja erittäin syvät kaivot: Kun paineet ja mekaaniset rasitukset ovat erittäin korkeat.
• Offshore-öljykentät: Erityisesti korkean paineen ja korkean lämpötilan kaivoissa (HPHT).
• Kriittiset poraustoimenpiteet: Jos vika ei ole vaihtoehto ja kotelon on kestettävä äärimmäisiä olosuhteita pitkiä aikoja.

4.3. Edut ja haitat

Edut:

• Poikkeuksellinen kantavuus.
• Korkea paine- ja vääntövoimien kestävyys.
• Soveltuu haastavimpiin porausympäristöihin, mukaan lukien HPHT-kaivot.

Haitat:

• Kalliimpi valmistaa ja asentaa kierresuunnittelun monimutkaisuuden vuoksi.
• Kokoaminen ja purkaminen vaatii enemmän aikaa ja asiantuntemusta.

5. STC-, LTC- ja BTC-säikeiden vertailu

Jokaisella kierretyypillä on omat vahvuutensa ja rajoituksensa, minkä vuoksi ne sopivat erilaisiin kaivon olosuhteisiin ja syvyyksiin. Tässä nopea vertailu:

Ominaisuus	STC	LTC	BTC
Langan pituus	Lyhyt	Pitkä	Pitkä (neliöprofiili)
Vahvuus	Matalasta kohtalaiseen	Keskitaso korkeaan	Korkeasta Erittäin korkeaan
Paineenkestävyys	Kohtalainen	Korkea	Erittäin korkea
Tyypilliset sovellukset	Matalat kaivot, matalapaine	Keskisyvät kaivot	Syvät kaivot, HPHT-ympäristöt
Maksaa	Matala	Kohtalainen	Korkea

6. Oikean kotelon kierteen valitseminen sovelluksellesi

Vaippaputken ja kierretyypin valinnassa on otettava huomioon useita tekijöitä, mukaan lukien:

• No Syvyys: Syvemmät kaivot vaativat vahvempia lankoja, kuten LTC tai BTC.
• Paine ja lämpötila: Korkeapaineiset, korkean lämpötilan kaivot vaativat tyypillisesti BTC-kierteiden kestävyyttä.
• Kustannusnäkökohdat: Vaikka STC-langat ovat halvempia, ne eivät välttämättä tarjoa tarvittavaa lujuutta ja kestävyyttä syvemmille tai monimutkaisemmille kaivoille.
• No ympäristö: Offshore- tai ympäristöä vaativat kaivot voivat hyötyä LTC- tai BTC-kierteiden lisälujuudesta ja tiivistyskyvystä.

7. Johtopäätös

Vaippaputken valinta ja kierteet – STC, LTC tai BTC – riippuvat porausympäristön erityisvaatimuksista. STC-kierteet tarjoavat kustannustehokkaan ratkaisun matalille kaivoille, LTC-kierteet lisäävät lujuutta keskisyvissä sovelluksissa ja BTC-kierteet tarjoavat maksimaalisen lujuuden ja kestävyyden syvissä kaivoissa ja ääriolosuhteissa. Ymmärtämällä näiden kierretyyppien väliset erot, insinöörit ja porausryhmät voivat valita projekteihinsa sopivimman kotelon, mikä varmistaa öljyn ja kaasun tuotannon turvallisuuden ja tehokkuuden.

Poraatpa sitten matalia maalla olevia kaivoja tai syviä offshore-kaivoja, oikean kierretyypin valinta on ratkaisevan tärkeää toiminnan pitkän aikavälin onnistumisen kannalta.

FUTURE ENERGY STEEL voi valmistaa STC:tä, LTC:tä ja BTC:tä API 5CT:n mukaan, minkä lisäksi tehtaallamme voidaan valmistaa myös BT-1, BT-2 ja BT-3, jotka voivat korvata erikoislangat, kuten New VAM ja VAM top. .