13-5/8 インチ、5,000 psi のケーシング ヘッドを 10,000 psi のケーシング スプールにボルト固定すると、カタログには記載されておらず、最初の圧力テストで不一致が現れます。ほとんどの坑口の問題はそこから始まります。フランジ面では、異なる定格、材料クラス、または温度範囲の部品が、適合するという前提で接合されています。
従来の坑口システムは、ほとんどの陸上井戸、改修工事、浅水プラットフォームにとって依然として正しい答えです。彼らの強みはモジュール性です。すべての圧力バリアは個別の、独立して評価され、独立して交換可能なコンポーネントであるため、坑井の掘削や修理を一度に 1 つずつ行うときに、スタックを段階ごとに指定できます。
その柔軟性の代償として、高さ、重量、フランジの構成の増加、潜在的な漏れ経路の増加が伴います。以下に、システムがどのように構築され、どのように指定され、コンパクトな坑口に対して勝敗が決まるかについて説明します。
従来の坑口システムとして重要なもの
従来の坑口システムは、個別にボルトで固定された圧力を含むコンポーネント (ケーシング ヘッド、1 つ以上のケーシング スプール、チューブ ヘッド スプール、クリスマス ツリー) のスタックであり、それぞれが独自の API 6A 圧力定格、温度クラス、および材料クラスを備えています。
この用語は、同じ障壁がより少数のより大きな本体に機械加工される、コンパクトまたはモノボア坑口からこのアーキテクチャを区別します。従来のスタックでは、各コンポーネントは、それがサポートしシールするケーシングまたはチューブストリングの周囲に構築されるため、アセンブリはシステムとして動作します。つまり、作動圧力は最も強い部分ではなく、最も弱いリンクによって設定されます。
| コンポーネント | スタック内の役割 | で指定します |
|---|---|---|
| ケーシングヘッド | 表面のケーシングを着地して密閉し、その上にボルトで固定されたすべてのものを運びます | ケーシングのサイズと重量、トップフランジのサイズと定格、コンセント |
| ケーシングハンガー | 次のケーシングストリングを吊り下げ、ストリング間の環状部を密閉します。 | スリップまたはマンドレルの種類、耐荷重、シール材質 |
| ケーシングスプール | 井戸が深くなるにつれて、ストリングごとに 1 つのバリアと 1 つの出口を追加します | スプール数、ボア、出口レイアウト、定格ステップアップ |
| チューブヘッドスプール | スタックを穴あけから完成まで移動し、ハンガーをサポートします | シングルまたはデュアルコンプリート、ESP クリアランス、コンセント |
| チューブハンガー | 生産チューブを吊り下げ、チューブからヘッドまでの環状部を密閉します。 | マンドレルまたはスリップ タイプ、エラストマーまたはメタル シール、ESP バリエーション |
| クリスマスツリー | 最終圧力制御: マスター、ウィング、スワブバルブとチョーク | バルブ配列、チョークタイプ、定格、トリム材質 |
スタックが段階ごとにどのように構築されるか
従来の坑口システムは坑井の掘削順に組み立てられ、新しいスプールはその下にあるスプールと少なくとも同じ評価を受ける必要があります。他の命令は、制御すべき井戸よりも弱い障壁を作成します。
ケーシングヘッドとそのハンガー
ケーシングヘッドはアセンブリのアンカーです。ケーシングヘッドは表面ケーシングに着地し、その上にボルトで固定されたすべてのものを運び、リターン、モニタリング、またはチョークラインのための最初の出口を提供します。表面の穴は通常、定格 2,000 ～ 5,000 psi の 13-3/8 インチまたは 20 インチの本体から始まり、より深いまたはより高圧のプログラムでは 10,000 psi までステップアップします。内部のハンガーは、下ろすときにケーシングの上に滑り込むか、紐の上に作られたマンドレルタイプです。スリップハンガーは、カットしてランディングする必要があるストリングに適していますが、マンドレルハンガーは、走行速度よりも圧力の完全性が重要な場合に、より制御されたシールを提供します。
坑口ケーシングヘッドアセンブリ用のCSGケーシングヘッド Csg ケーシング ヘッド製品は坑口ケーシング ヘッド アセンブリの下に挿入されます。識別と調査に役立ちますが、近くのテキストではアンカー、ハンガー、および積み重ねられた圧力障壁について説明しています。 製品を見る→ ケーシングスプールと圧力ステップアップ
ボルトで固定された各スプールにはバリアと出口が 1 つずつ追加され、これによりスタックが井戸とともに成長することが可能になります。ランド シーケンスは、13-5/8 インチ、5,000 psi のケーシング ヘッドから 11 インチ、10,000 psi のスプール、さらに 7-1/16 インチ、15,000 psi のチューブ ヘッドまで続きますが、順序はカタログではなくケーシング プログラムに従います。通常、各ステージは次の穴セクションが掘削される前に定格使用圧力の 1.5 倍でシェルテストが行われ、テストチャートは材料証明書とともに坑井ファイルに保存されます。
従来型 vs コンパクト: 実数の選択
従来のスタックはコンポーネントあたりのコストが低く、その場で修理でき、コンパクトな坑口によりリグ時間とデッキスペースが節約されます。どちらが勝つかは、掘削される井戸の数と利用可能な揚水能力によって決まります。
| 因子 | 従来のスタック | コンパクトな坑口 |
|---|---|---|
| 建築 | 個別のボディを積み重ねてボルトで固定、スプールごとに 1 つのバリア | バリアが機械加工された、より少ない、より大きなボディ |
| 身長と体重 | より高く、より重く、より多くのフランジメイクアップが施されています | 短くて軽く、接続数も少なくなりました |
| 柔軟性 | コンポーネントs can be re-rated, repaired or replaced individually | 構成は製造時に固定 |
| コストプロファイル | コンポーネントあたりのコストが低くなり、より多くの部品を注文して追跡できる | ボディあたりの値が高くなると、管理するインターフェイスが少なくなります |
| ベストフィット | 土地の井戸、改修、段階的な掘削プログラム | オフショアテンプレートとバッチ掘削 |
ギャップが最も大きいのはオフショアの場合です。複数のウェルがバッチドリリングされるテンプレートでは、フランジの繰り返しメイクアップを回避することで、プログラム全体にかかる 1 ウェルあたりの時間を節約できます。この利点は、プラットフォーム クレーン、掘削スケジュール、および完成設計がモノボア ボディをサポートしている場合にのみ有効です。小規模な改修リグが十分に機能する 1 つのランドでは、通常、1 つのスプールを交換する能力の方が組み立て時間よりも重要です。
スタックと完成品のマッチング
シングルストリングの石油生産者向けにサイズ設定された坑口は、ESP 坑井やデュアル コンプリートには適合しないため、チューブ ヘッドを注文する前にコンプリートの設計を修正する必要があります。
チューブヘッドとハンガーの選択
チューブヘッドスプールは、掘削と生産の間の受け渡しポイントです。チューブヘッドスプールは、チューブハンガーをサポートし、チューブとヘッドの環状部を密閉し、環状部の監視、ガスリフト、または循環用の出口を備えています。マンドレル ハンガーはほとんどの完成品に標準装備されており、2 本のストリングが 1 つのヘッドを共有するデュアル ストリングおよびスリップ バージョンが付いています。 ESP ウェルでは、アダプターとハンガーがケーブル貫通部とポンプの外径を通過する必要があり、そうでない場合は完了が通過しません。
坑口完成アセンブリ用のチューブヘッドスプール 製品詳細ページには、Jiangsu Zhonglin Oil Equipment が提供する、坑口チュービング ヘッド アセンブリの下にあるチュービング ヘッド スプールが示されています。連絡先オプションが利用可能です。 製品を見る→ 温度、サワーサービス、材質クラス
材料クラスと温度クラスは技術的な決定であり、書類上の決定ではありません。 120 °C で 3 mol% の H2S を生成する坑井は、60 °C の乾燥ガス坑とは仕様が異なるため、本体を機械加工する前に、硬度制限、エラストマーの選択、NACE 準拠の冶金について合意する必要があります。後で変更するということは、コンポーネントを再切断または廃棄することを意味します。
樹木上の圧力制御
圧力制御はクリスマスツリーにとどまりません。表面安全弁は、油圧または空気圧の供給によって開いた状態に保持され、その供給が失われると閉じます。そのため、アクチュエータと制御パネルがシャットイン時間の実際の決定要因となります。チョークは、下流の配管を破壊する可能性がある圧力降下を吸収します。固定制限が許容される場合はポジティブ チョーク、リザーバー圧力の低下に応じて流れをトリミングする必要がある場合は調整可能なチョークです。パネルは坑口圧力をバルブに結び付け、そのパイロット設定、応答時間、および手動オーバーライドによって煙突が閉じる速度が決まります。そのリンクの仕組みについては、このノートで説明されています。 コントロールパネルがリモート安全弁と通信する方法 .
安全弁用坑口緊急停止制御盤 坑口安全弁を遠隔緊急停止するための制御パネル。 API 6A、サイズ 1-13/16 ～ 7-1/16 インチ、定格 2,000 ～ 15,000 PSI。 製品を見る→ ご注文前の仕様チェックリスト
坑口紛争のほとんどは、調査書には書かれていない詳細にまで遡ります。注文書を発行する前に、以下のすべてを確認してください。
- 上部フランジだけでなく、すべてのインターフェースの圧力定格。
- 各ハンガーのケーシングとチューブのサイズ、重量、およびネジの種類。
- 各ボディの温度クラスと材料クラスは、生成される流体に適合します。
- API 6A 製品仕様レベル (PSL) およびパフォーマンス要件 (PR1 または PR2)。
- 出口構成: スタッド付きまたはフランジ付き、サイズ、定格、バルブの互換性。
- テストと文書化の要件: シェルとシートのテスト、材料証明書、トレーサビリティ。
- スペア: シールキット、ハンガーパッキン、修理キット、およびそれらを交換するために必要な工具。
- 特に大口径ケーシングヘッドの場合、リードタイム、梱包、および吊り上げのポイント。
サプライヤー認証は最も迅速なスクリーニング フィルターです。アン API 6AモノグラムおよびISO認証 メーカーの品質システムが設計、製造、テストをカバーしていることを示していますが、認定サプライヤーが正確に間違った坑口を製造する可能性があるため、それらは上記の仕様レビューに代わるものではありません。
設置、テスト、メンテナンス
従来の坑口の現場での故障は、通常、製造上の欠陥ではなく、設置またはメンテナンスの問題です。一貫した順序でそれらのほとんどを防ぎます。
- 組み立て前に、フランジ面、リングガスケット、スタッドを図面と照合して確認してください。
- リグ作業員の推定値ではなく、メーカーの数値に従って、制御された十字パターンでスタッドをトルクします。
- 圧力テストを段階的に行い、テストを継続してチャートを記録します。
- 次のシューを穴あけする前に、ハンガーが着地し、シールが通電されていることを確認してください。
- すでに現場にある修理キットを使用して、推奨される間隔でエラストマー シールを交換します。
- 坑口圧力を変更する作業を行った後は、コントロール パネルの設定を再確認してください。
検査間隔は通常、坑口自体ではなく、オペレーターの坑井完全性ポリシーに基づいて決定され、どの間隔も信頼できるのは、期限になったときにシールキットと回収ツールが現場にある場合のみです。
よくある質問
従来型の坑口は依然としてコンパクトな坑口に対して競争力がありますか?
はい、陸上でも、過労の多いプログラムでも可能です。コンパクトなデザインは、デッキスペースとリグ時間が重要なオフショアテンプレートやバッチ掘削に最適です。アセンブリ全体を引っ張らずに単一のコンポーネントを交換する必要がある場合は、従来のスタックが最適です。
各ケーシングスプールの圧力定格はどのように選択すればよいですか?
次の穴セクションの予想最大表面圧力に一致させ、その下のコンポーネントの定格を下回らないようにしてください。定格ステップは通常、2,000、3,000、5,000、10,000、15,000 psi です。
スリップタイプとマンドレルケーシングハンガーのどちらを使用すればよいですか？
ケーシングを切断して着陸させる必要がある場合、または稼働時間が最も重要な場合は、スリップ タイプを使用します。シールの完全性と荷重制御が優先される場合は、マンドレルタイプを使用してください。どちらも同じケーシングヘッドまたはスプールに適合するため、ストリングごとに選択できます。
坑口にはどのような文書を同梱する必要がありますか?
少なくとも: 材料証明書、API 6A モノグラムおよびトレーサビリティ記録、静水圧およびガス試験チャート、組立図、トルク表、部品番号付きのシールキットリスト。
従来の坑口システムは、適切な方法でボーリングを行うことでその地位を確立しています。すべてのバリアは表示され、個別に評価され、個別に交換可能であり、井戸の変更に応じてアセンブリも変更できます。インターフェースごとに定格を指定し、ハンガーを完成品に合わせ、テストチャートと予備のシールを乗組員が見つけられる場所に保管します。これにより、フランジの積み重ねが信頼できる坑口に変わります。
