Öljykaivon kotelon materiaalit ja suunnitteluperusteet
Öljykaivon koteloon halkaisijaltaan suuri teräsputki, joka kootaan ja ajetaan porattuun porausreikään ja kiinnitetään sementoimalla. Toisin kuin tuotantoputket, jotka kuljettavat säiliönesteitä pintaan, kotelo on asennettu pysyvästi eristämään porausreikien muodostumia ja tarjoamaan kestävän putken kaivon koko käyttöiän ajan. Kaikki öljykotelot on valmistettu vähähiilisestä teräksestä, ja American Petroleum Institute luokittelee ne laatuluokkiin kyseisen teräksen mekaanisten ominaisuuksien mukaan.
Ensisijaiset toiminnot ja kriittiset suorituskykymittarit
Kotelolla on viisi välttämätöntä toimintoa, joista kutakin hallitsee tietty API 5CT:ssä määritelty mekaaninen ominaisuus:
| Toiminto | Kriittinen mittari |
|---|---|
| Poranreiän vakaus | Puristumiskestävyys ulkoista ylikuormituspainetta vastaan |
| Muodostumisen eristäminen | Sisäinen myötöpaine vyöhykkeen eheyden takaamiseksi |
| Paineensäätö | Vetolujuus riippuvaa painoa ja juoksevia kuormia varten |
| Tuotantotuki | Yhdistetty mekaaninen suorituskyky yhtenäiseen putkeen |
| Korroosionkestävyys | Seoksesta riippuvainen kestävyys H2S:lle, CO2:lle ja kemikaaleille |
API 5CT -luokat ja mekaaniset ominaisuudet
API 5CT määrittelee arvot, jotka kattavat kaikki kaivon olosuhteet: H40, J55, K55, M65, N80, R95, L80, C90, T95, P110 ja Q125. Edustavat myötörajakaistat on esitetty alla:
| Luokka | Pienin myötölujuus (MPa) | Suurin myötölujuus (MPa) | Vetolujuus min (MPa) |
|---|---|---|---|
| H40 | 276 | 552 | 414 |
| J55 | 379 | 552 | 517 |
| K55 | 379 | 552 | 655 |
| N80 | 552 | 758 | 689 |
| R95 | 655 | 758 | 724 |
| M65 | 448 | 586 | 586 |
| L80 | 552 | 655 | 655 |
| C90 | 621 | 724 | 689 |
| T95 | 655 | 758 | 724 |
| C110 | 758 | 828 | 793 |
| P110 | 758 | 965 | 862 |
| Q125 | 862 | 1034 | 931 |
Tärkeimmät tekniset tiedot kattavat myös kierreliitostyypit - STC (lyhyt pyöreä kierre), LTC (pitkä pyöreä kierre) ja BC (tukikierre) - ulkohalkaisija, seinämän paksuus, pituusalueet (R1, R2, R3) ja kemiallisen koostumuksen rajat, jotka määrittelevät kovettumisen ja korroosiokäyttäytymisen.
Kotelojonojen tyypit
Öljylähteet vaativat tyypillisesti useita samankeskisiä sarjoja, joista jokaisella on erillinen tarkoitus:
Johtimen kotelo:
ensimmäinen nauhasarja, joka suojaa irtonaisia pinnanläheisiä muodostelmia ja mahdollistaa porausnesteen kierron
Pintakotelo:
puhallussuoja, vesi-hiekkaeristys ja kiertohäiriön esto
Välikotelo:
eristää epävakaat reikäosat ja epänormaalin paineen siirtymäalueet
Tuotantokotelo:
sisältää muodostuspaineen ja tukee putkia ja viimeistelykuormia
Linja:
naru riippui toisesta kotelosta sen sijaan, että se olisi palannut kaivonpäähän, mikä vähentää kustannuksia ja parantaa hydrauliikkaa
Takanauha:
palauttaa paineen eheyden vuorauksen yläosasta takaisin kaivon päähän
Valintamuuttujat
Kotelolaadun valinta on tehtävä juuri ennen putken tilaamista ja se riippuu neljästä ensisijaisesta muuttujasta: kaivon syvyys (puristuspaine), pohjareiän paine (murtumisluokitus), lämpötila (alennus ja liitoksen tiivistys) ja nestekemia (CO2, H2S ja kloridit).
Usein kysytyt kysymykset (FAQ)
Mistä materiaalista öljykaivon kotelo on tehty?
Vähähiilinen teräs prosessoitu API 5CT:lle, jaettu laatuihin mekaanisten ominaisuuksien perusteella eikä pelkän seosainepitoisuuden perusteella.
Mikä koteloluokka on yleisin?
J55:tä ja K55:tä käytetään laajalti matalissa ja keskikokoisissa kaivoissa; N80, L80 ja P110 hallitsevat syvempiä, korkeamman paineen viimeistelyjä.
Mitä eroa on kotelolla ja letkulla?
Kotelo on suurempi, sementoitu rakennenauha, joka reunustelee porausreikää; putkisto on pienempi lanka, joka kuljettaa säiliönesteitä pintaan.
Mitä STC-, LTC- ja BC-langat tarkoittavat?
Ne ovat API-liitäntätyyppejä: lyhyt pyöreä kierre, pitkä pyöreä kierre ja tukikierre, jotka valitaan vetotehokkuuden ja tiivistysvaatimusten perusteella.
Miksi hapan palvelu tarvitsee erityislaatuja?
Lajit, kuten L80, C90 ja T95, ovat saatavilla rajoitetulla kovuudella kestämään sulfidijännityshalkeilua H2S-ympäristöissä.
Miten romahdusvastus määritetään?
Se on suurin ulkoinen paine, jonka kotelo voi kestää ilman pysyvää muodonmuutosta, laskettuna mitoista, myötörajasta ja soikeaisuudesta API 5C3 -menetelmien mukaan.
