Gwinty rur osłonowych: STC, LTC i BTC

/w /Autor

Rury osłonowe są niezbędnym elementem procesu wiercenia ropy naftowej i gazu. Zapewniają integralność strukturalną otworu wiertniczego i zapobiegają przedostawaniu się niepożądanych płynów do odwiertów. Jednym z krytycznych aspektów konstrukcji rury osłonowej jest gwintowanie, które odgrywa kluczową rolę w bezpiecznym łączeniu rur i zapewnianiu szczelności połączenia. Trzy najczęstsze typy gwintów rur osłonowych to Złącze z krótkim gwintem (STC), Złącze z długim gwintem (LTC), I Złącze gwintowane z czołem oporowym (BTC). Każdy typ gwintu ma odrębne cechy konstrukcyjne, zastosowania i charakterystyki wydajności. Ten blog będzie badał te typy gwintów, ich zalety i sposób, w jaki odpowiadają one na specyficzne potrzeby branżowe.

1. Wstęp: Gwinty rur osłonowych

Rury obudowy są gwintowane na obu końcach, co umożliwia bezpieczne mocowanie jednej rury do drugiej. Dzięki temu rura obudowy pozostaje nienaruszona podczas opuszczania do otworu wiertniczego. Rodzaj użytego gwintu zależy od konkretnych warunków odwiertu, głębokości, ciśnienia i formacji geologicznych napotkanych podczas procesu wiercenia.

Gwinty obudowy są zaprojektowane tak, aby:

  • Zapewnij szczelne uszczelnienia.
  • Wytrzymuje duże ciśnienia i obciążenia.
  • Ułatwiają składanie (montaż) i zdejmowanie (demontaż).
  • Zapobiegaj awariom rur spowodowanym przez siły rozciągające, ściskające lub moment obrotowy.

Przyjrzyjmy się trzem najpopularniejszym typom gwintów rur osłonowych: STC, LTC i BTC.

2. Złącze z krótkim gwintem (STC)

Złącze z krótkim gwintem (STC) jest jednym z najpopularniejszych rodzajów gwintów stosowanych w rurach osłonowych, szczególnie w płytkich studniach, gdzie spodziewane są umiarkowane ciśnienia i siły.

2.1. Projekt i funkcje

  • Długość gwintu:Gwinty STC są stosunkowo krótkie, co ułatwia ich produkcję i montaż.
  • Profil wątku:Gwinty są zazwyczaj stożkowe, co poprawia uszczelnienie poprzez zaciskanie połączenia w miarę przykładania momentu obrotowego.
  • Projekt sprzęgła:Połączenia STC wykorzystują złączkę do łączenia dwóch odcinków rury osłonowej. Krótka długość gwintu złączki oznacza, że jest ona stosunkowo krótka, co zmniejsza całkowitą wagę przewodu osłonowego.

2.2. Zastosowania

Wątki STC są powszechnie stosowane w:

  • Studnie płytkie:Gdzie ciśnienie jest niższe, a wymagania stawiane rurom osłonowym są mniej rygorystyczne.
  • Operacje wiertnicze o niskich kosztach:Metoda STC jest bardziej opłacalna niż konstrukcje z dłuższymi gwintami ze względu na prostszą produkcję i łatwiejszy montaż.
  • Pola naftowe na lądzie:Gdzie warunki środowiskowe są mniej ekstremalne.

2.3. Zalety i wady

Zalety:

  • Łatwy i szybki w montażu.
  • Opłacalne.
  • Lekki, redukujący obciążenie zestawu.

Niedogodności:

  • Ograniczona nośność, przez co nie nadaje się do głębszych studni.
  • Mniejsza odporność na wysokie ciśnienia i ekstremalne warunki panujące w odwiercie.

3. Złącze z długim gwintem (LTC)

Złącze z długim gwintem (LTC) zapewnia mocniejsze i bezpieczniejsze połączenie niż STC, dzięki czemu idealnie nadaje się do głębszych odwiertów o wyższym ciśnieniu i trudniejszych warunkach.

3.1. Projekt i funkcje

  • Długość gwintu:Wątki LTC są znacznie dłuższe od wątków STC, co zapewnia trwalsze połączenie.
  • Profil wątku:Gwinty LTC charakteryzują się także stożkową konstrukcją, która zwiększa szczelność podczas dokręcania.
  • Projekt sprzęgła:Sprzęgło stosowane w połączeniach LTC jest dłuższe, co zwiększa wytrzymałość i poprawia zdolność połączenia do wytrzymywania obciążeń mechanicznych występujących w głębszych odwiertach.

3.2. Zastosowania

Wątki LTC są zazwyczaj używane w:

  • Studnie o średniej głębokości:Gdzie naciski i siły są umiarkowane do dużych, ale nie ekstremalne.
  • Wiercenia na lądzie i na morzu:Szczególnie w środowiskach, w których obudowa może być poddawana dodatkowym naprężeniom mechanicznym.
  • Operacje o umiarkowanych kosztach:LTC zapewnia dobry balans pomiędzy wytrzymałością i opłacalnością.

3.3. Zalety i wady

Zalety:

  • Większa nośność w porównaniu do STC.
  • Lepiej nadaje się do głębszych studni i wyższych ciśnień.
  • Niezawodne właściwości uszczelniające.

Niedogodności:

  • Bardziej skomplikowany i czasochłonny montaż ze względu na dłuższą długość gwintu.
  • Nieco droższe niż nici STC.

4. Złącze gwintowane z kołnierzem oporowym (BTC)

Złącze gwintowane z czołem oporowym (BTC) jest najmocniejszym i najbardziej wytrzymałym z trzech typów gwintów. Jest przeznaczony do ekstremalnych środowisk, wysokich ciśnień i głębokich studni. Gwinty BTC mają większą powierzchnię nośną, co czyni je idealnymi do bardzo wymagających zastosowań.

4.1. Projekt i funkcje

  • Profil wątku: W przeciwieństwie do STC i LTC, gwinty BTC mają kwadratowy lub prawie kwadratowy profil. Taka konstrukcja zwiększa powierzchnię gwintu, skuteczniej rozprowadzając obciążenia na połączeniu.
  • Długość gwintu:Gwinty BTC mogą być podobne do gwintów LTC, ale kwadratowa konstrukcja znacznie zwiększa ich wytrzymałość i nośność.
  • Projekt sprzęgła:BTC wykorzystuje duże sprzęgła, które mogą wytrzymać ekstremalne siły i zapobiegać uszkodzeniom gwintów w odwiercie.

4.2. Zastosowania

Wątki BTC są używane w:

  • Studnie głębokie i ultragłębokie:Gdzie ciśnienie i naprężenia mechaniczne są niewiarygodnie wysokie.
  • Pola naftowe na morzu:Szczególnie w odwiertach wysokiego ciśnienia i wysokiej temperatury (HPHT).
  • Krytyczne operacje wiertnicze:Są to operacje, w których awaria nie wchodzi w grę, a obudowa musi wytrzymywać ekstremalne warunki przez długi czas.

4.3. Zalety i wady

Zalety:

  • Wyjątkowa nośność.
  • Wysoka odporność na siły nacisku i momentu obrotowego.
  • Nadaje się do najbardziej wymagających warunków wiertniczych, w tym do odwiertów HPHT.

Niedogodności:

  • Droższe w produkcji i montażu ze względu na złożoność konstrukcji gwintu.
  • Wymaga więcej czasu i wiedzy, aby je zmontować i rozmontować.

5. Porównanie gwintów rur osłonowych: STC, LTC i BTC

Funkcja STC Opieka długoterminowa BTC
Długość gwintu Krótki Długi Długi (profil kwadratowy)
Wytrzymałość Niski do umiarkowanego Umiarkowany do wysokiego Wysoki do bardzo wysokiego
Odporność na ciśnienie Umiarkowany Wysoki Bardzo wysoki
Typowe zastosowania Studnie płytkie, niskiego ciśnienia Studnie o średniej głębokości Studnie głębinowe, środowiska HPHT
Koszt Niski Umiarkowany Wysoki

6. Jak wybrać odpowiednie gwinty rur osłonowych?

Przy wyborze rury osłonowej i rodzaju gwintu należy wziąć pod uwagę kilka czynników, w tym:

  • Głębokość studni:Głębsze odwierty wymagają mocniejszych nici, takich jak LTC lub BTC.
  • Ciśnienie i temperatura:Studnie o wysokim ciśnieniu i temperaturze zazwyczaj wymagają wytrzymałości gwintów BTC.
  • Rozważania nad kosztami:Choć gwinty STC są tańsze, mogą nie zapewniać odpowiedniej wytrzymałości i trwałości w przypadku głębszych i bardziej złożonych odwiertów.
  • Dobrze Środowisko:W przypadku odwiertów na morzu lub w miejscach o wysokich wymaganiach środowiskowych, korzyścią może być zwiększona wytrzymałość i szczelność gwintów LTC lub BTC.

7. Wnioski

Wybór gwintów rur osłonowych — STC, LTC lub BTC — zależy od konkretnych wymagań środowiska wiertniczego. Gwinty STC oferują ekonomiczne rozwiązanie dla płytkich odwiertów, gwinty LTC zapewniają większą wytrzymałość w zastosowaniach o średniej głębokości, a gwinty BTC zapewniają maksymalną wytrzymałość i trwałość w przypadku głębokich odwiertów i ekstremalnych warunków. Dzięki zrozumieniu różnic między tymi typami gwintów inżynierowie i zespoły wiertnicze mogą wybrać najbardziej odpowiednią obudowę do swoich projektów, zapewniając bezpieczeństwo i wydajność produkcji ropy naftowej i gazu.

Niezależnie od tego, czy wiercimy płytkie odwierty lądowe, czy głębokie odwierty morskie, wybór właściwego rodzaju gwintu ma kluczowe znaczenie dla długoterminowego sukcesu operacji.

FUTURE ENERGY STEEL może wytwarzać STC, LTC i BTC zgodnie z API 5CT. Nasza fabryka może również produkować BT-1, BT-2 i BT-3, które mogą zastąpić specjalne gwinty, takie jak New VAM i VAM top. Jeśli masz zapytania ofertowe dotyczące obudów i rur ze standardowymi połączeniami API lub połączeniami premium, nie wahaj się skontaktować z nami pod adresem [email protected] i uzyskaj konkurencyjną ofertę!