Minden felületi kútfej-rendszer a burkolat orsójától függ, hogy egyszerre három feladatot hajtson végre: felfüggeszti a köpenyszál súlyát, lezárja a gyűrű alakú teret az egymást követő köpenyszálak között, és szerkezeti platformot biztosít a fúrás során a kifúvásgátlóknak. A burkolatfej biztosítja az első felfüggesztési pontot a felületen; minden felette halmozott burkolati orsó támogatja a következő zsinórt, és tömítőfelületet ad a gyűrűhöz. Az orsó, amely nem képes megtartani a nyomást vagy az akasztóterhelést, magát a kútfejet a gyártási boríték leggyengébb pontjává változtatja. Ahogy a kezelők szabványosítják a 10 000 - és 15 000 -psi névleges komponenseket a nagynyomású és magas hőmérsékletű fejlesztésekhez, a burkolat orsó tervezése a kútfejek tervezésének középpontjába került.
A burkolat orsó konfigurációja és a furat geometriája
Az orsótest egy kovácsolt gyűrű, egyenes furattal, amely befogadja a burkolat akasztóját, és egy 45 fokos leszállóvállal, amely a húr súlyát továbbítja a kútfejtestbe. A szögletes váll elkerüli a négyzet alakú profilokra jellemző éles sarokterhelést, és megvédi a tömítési területeket a sérülésektől, miközben a szerszámok áthaladnak a kútfejen. A furatok mérete 7–1/16 hüvelyk és 21–1/4 hüvelyk között van, karimás csatlakozásokkal 11 hüvelykes, 13–5/8 hüvelykes és 16–3/4 hüvelykes méretben, hogy megfeleljenek a fenti fúrókötegnek. Egy tipikus fúrási sorrendben az orsók fokozatosan egymásra halmozódnak, ahogy a burkolóprogram a 20 hüvelykes felületű csőről a 13-3/8 hüvelykes és 9-5/8 hüvelykes köztes húrok felé halad.
Az egy-szeges és két-szeges konfigurációk támogatják az egy- és a két-gyűrűs kútfejeket.
A vezetékes-cső, a szegecses és a meghosszabbított-karimás kimenetek gyűrűs hozzáférést biztosítanak a megfigyeléshez és a keringéshez.
Anyagválasztás és nyomásértékek
A burkolati orsókat általában AISI 4130 alacsony-ötvözött acélból készítik, integrált kovácsolt formában, és vastagságuk révén -szilárdságot adnak meg hegesztési varratok nélkül a nyomáshatáron. Az API Spec 6A nyomásosztályokat határoz meg 2000 psi-től 15 000 psi-ig terjedő üzemi nyomásig, 2000, 3000, 5000, 10000 és 15000 psi szabványos osztályokkal, és ugyanezt a komponenst az ISO 10423 anyagosztály is szabályozza a sweet A-tól a milroFF anyagosztályig. és savanyú szolgáltatás, míg az L-tól U-ig terjedő hőmérsékleti osztályok mínusz 60 Fahrenheit-250 Fahrenheit-fokra terjednek ki, további osztályokkal a magasabb hőmérsékletű alkalmazásokhoz. A PSL 1-től a PSL 3G-ig terjedő specifikációs szintek határozzák meg a gyártás során alkalmazott tervezési ellenőrzés és minőségellenőrzés mértékét.
A burkolat orsótömítése és akasztó interfész
Az orsó felületén a nyomás integritása a fémgyűrűs tömítéseken múlik, - R-típusú az alacsonyabb nyomásosztályokhoz és BX- típusú a nagynyomású-nyomású szolgálathoz -, amelyek az orsóperemek közé vannak összenyomva. A gyűrűs tömítés hornyait szűk tűréshatárig megmunkálják és kúpos idomokkal ellenőrzik, mivel a sérült horony még a megfelelően kiválasztott tömítést is legyőzheti. A ház akasztója egy elasztomer csomaggal -kikapcsolt a vállra, amelyet maga a burkolat zsinórjának súlya táplál, és rögzítőcsavarok rögzítik a vállakat a leszállás után. Az akasztófülke alatt visszanyomó szelepprofil-megmunkálható, amely lehetővé teszi a kút rögzítését, mielőtt a befejezés során a kifújásgátló köteget eltávolítanák. Az oldalsó kimenetek VR menettel vannak megfúrva, így tolózárak rögzíthetők a fúrás és a gyártás során a gyűrűs megfigyeléshez.
Alkalmazás a HPHT és a Sour szolgáltatásban
A hidrogén-szulfidot termelő kutak esetében az orsó anyagokat és tömítéseket a NACE MR0175/ISO 15156 követelményei szerint határozzák meg, a H2S-csapágyáramokhoz pedig az EE és FF anyagosztályt használják. A Frac-kiegészítések további követelményeket támasztanak a burkolat orsóival szemben, mivel a kezelési nyomások megközelíthetik a kútfej névleges üzemi nyomását. A modern repesztési kampányok kezelési nyomása rutinszerűen megközelíti a 10 000 psi-t vagy még többet, ezért az orsót és annak kimeneteit a repedés ütemezésének figyelembevételével kell megtervezni kezdettől fogva.
A kettős-kiegészítésű konfigurációknál több kimeneti tájolású orsóra van szükség mindkét gyűrűhöz.
A meghosszabbított-karimás kivezetések biztosítják a nagy-fúrású fákhoz szükséges szerkezeti merevséget.
A 45-fokos akasztós válltól a fém---fém karimás tömítésig a burkolat orsójában minden tervezési választás egyetlen célt szolgál – a kútnyomás határának érintetlen megőrzését a fúrástól a felhagyásig. Mivel a burkolati programok egyre nehezebbek és a kezelési nyomás emelkedik, az ezekbe az alkatrészekbe beépített mérnöki ráhagyás soha nem számított ennyire. További információért forduljon a China Vigorhoz a következő telefonszámon: info@vigorpetroleum.com, vagy hívja a következő telefonszámot: +0086 29 81161513.
