I migliori strumenti per il completamento di dieci pozzi

Le tipologie di utensili di fondo pozzo comunemente utilizzate nelle colonne di completamento e produzione dei giacimenti petroliferi offshore includono: Packer, SSSV, Sliding Sleev (nipplo), Side Pocket Mandrel, Seating Nipple, Flow Coupling, Blast Joint, Test Valve, Drain Valve, Mandrel, Plug, ecc.

1. Packers

Il packer è uno degli strumenti di fondo pozzo più importanti nella colonna di produzione e le sue funzioni principali sono le seguenti:

Separare gli strati di produzione per prevenire collisioni e interferenze di fluidi e pressioni tra gli strati;

Separazione del fluido di uccisione dal fluido di produzione;

Soddisfare i vari requisiti delle operazioni di produzione di petrolio (gas) e di manutenzione;

Trattenere il fluido di riempimento nell'intercapedine del rivestimento per proteggere quest'ultimo e garantire una produzione sicura.

I packer utilizzati nelle operazioni di completamento dei giacimenti petroliferi (di gas) offshore si dividono in due tipologie: recuperabili e permanenti. In base al metodo di installazione, si possono distinguere in installazione idraulica, meccanica e a cavo. Esistono numerose tipologie di packer e la scelta deve essere effettuata in base alle effettive esigenze di produzione. Le parti più importanti del packer sono le ganasce e la gomma; alcuni packer non presentano ganasce (packer per pozzi aperti). Esistono diverse tipologie di packer, la cui funzione principale è quella di fornire supporto tra le ganasce e il rivestimento e di garantire la tenuta tra le ganasce e il rivestimento in una determinata posizione.

2. Valvola di sicurezza per pozzi

La valvola di sicurezza di fondo pozzo è un dispositivo di controllo per il flusso anomalo di fluidi nel pozzo, come ad esempio incendi su piattaforme petrolifere offshore, rotture di condotte, eruzioni incontrollate, perdita di controllo del pozzo causata da terremoti, ecc., in modo che la valvola di sicurezza di fondo pozzo possa chiudersi automaticamente per realizzare il controllo del flusso del fluido nel pozzo.

1) Classificazione delle valvole di sicurezza:

• valvola di sicurezza recuperabile con filo d'acciaio
• valvola di sicurezza portatile per condotte petrolifere
• Valvola di sicurezza dell'anello del rivestimento La valvola di sicurezza più comunemente utilizzata è la valvola di sicurezza portatile del tubo

2) Principio d'azione

L'olio idraulico, pressurizzato attraverso il terreno, viene trasmesso al foro di trasmissione della pressione e quindi al pistone attraverso la tubazione di controllo idraulico, spingendolo verso il basso e comprimendo la molla, aprendo così la valvola a farfalla. Se la pressione di controllo idraulico viene mantenuta, la valvola di sicurezza rimane aperta; rilasciando la pressione, la tensione della molla spinge verso l'alto il pistone nella linea di controllo idraulico, chiudendo la valvola.

3. Manicotto scorrevole

1) Il manicotto scorrevole può chiudere o collegare la connessione tra la stringa di produzione e lo spazio anulare grazie alla cooperazione tra il manicotto interno e quello esterno. Le sue funzioni principali sono le seguenti:

• Indurre un'esplosione dopo il completamento del pozzo;
• Uccisione per circolazione sanguigna;
• Sollevatore a gas
• pompa a getto seduta
• I pozzi multistrato possono essere utilizzati per la produzione separata, il collaudo a strati, l'iniezione a strati, ecc.;
• Estrazione mineraria mista multistrato;
• Inserire il tappo nel pozzo per chiuderlo o per testare la pressione del tubo;
• Agente chimico anticorrosivo in circolazione, ecc.

2) Principio di funzionamento

Il manicotto scorrevole chiude o collega il passaggio tra il tubo dell'olio e lo spazio anulare mediante il movimento del manicotto interno. Quando il canale del manicotto interno è rivolto verso il passaggio del corpo del manicotto scorrevole, quest'ultimo è in posizione aperta. Quando i due sono sfalsati, il manicotto scorrevole è chiuso. Sulla parte superiore del manicotto scorrevole è presente un cilindro di lavoro, utilizzato per fissare il dispositivo di controllo del flusso di fondo pozzo ad esso collegato. Sulla parte superiore e inferiore del manicotto interno sono presenti superfici di tenuta terminali che possono interagire con la guarnizione di tenuta del dispositivo di fondo pozzo per garantire la tenuta. Collegare l'utensile di commutazione del manicotto scorrevole sotto la colonna di utensili di base ed eseguire l'operazione con il filo d'acciaio. Il manicotto scorrevole può essere attivato e disattivato. Alcuni modelli richiedono un urto verso il basso per spostare il manicotto verso il basso e aprire il manicotto scorrevole, mentre altri richiedono un urto verso l'alto per far spostare il manicotto interno verso l'alto e aprire il manicotto scorrevole.

4. Capezzolo

1) Classificazione e utilizzo del capezzolo di lavoro

Classificazione dei capezzoli:

(1) Secondo il metodo di posizionamento: ci sono tre tipi: selettività, NO-GO superiore e NO-GO inferiore, come mostrato nelle figure a, b e c.

Alcuni mandrini possono avere sia il tipo opzionale che il fermo superiore (come mostrato nella Figura b). Il cosiddetto tipo opzionale significa che il diametro interno del mandrino non ha una parte di riduzione del diametro e che utensili della stessa dimensione possono passarvi attraverso, quindi più mandrini della stessa dimensione possono essere calati nella stessa colonna di tubi. Il fermo superiore significa che il diametro interno del mandrino sigillato è la parte superiore del fermo con un gradino mobile nella parte di diametro ridotto che agisce sulla parte superiore, mentre la parte di diametro ridotto del fermo inferiore si trova nella parte inferiore, la sezione di tenuta del tappo non può passarvi attraverso e il fermo inferiore viene generalmente installato sul fondo della stessa colonna di tubi. Serve come supporto per gli strumenti e per impedire che le colonne di utensili a filo cadano sul fondo del pozzo.

(2) In base alla pressione di esercizio: esiste la pressione normale e l'alta pressione, la prima viene utilizzata per i pozzi convenzionali e la seconda per i pozzi di petrolio e gas ad alta pressione.

Applicazione dei capezzoli:

• Siediti nel jammer.
• Sedetevi nel sottosuolo per controllare automaticamente la valvola di sicurezza.
• Sedersi nella valvola di ritegno.

Inserire un dispositivo di sicurezza (ugello di strozzatura) per ridurre la pressione in testa pozzo.

• Collaborare con Polished Nipple, installare manicotto di separazione o raccordo a T, riparare tubo dell'olio danneggiato o tubo ispessito in prossimità dello strato d'olio.
• Sedersi e appendere gli strumenti di misurazione da inserire nel pozzo.
• Può impedire che la colonna di perforazione cada sul fondo del pozzo durante le operazioni con cavo.

5. Mandrino tascabile laterale

1) Struttura funzionale

Il mandrino a tasca laterale è uno degli strumenti di fondo pozzo più importanti per il completamento dei pozzi. Viene combinato con diverse valvole di sollevamento a gas per realizzare vari metodi di sollevamento a gas, utilizzare ugelli per l'acqua di diverse dimensioni e realizzare iniezioni stratificate. La sua struttura è mostrata in figura ed è composta da due parti: il tubo di base e il cilindro eccentrico. Il tubo di base ha le stesse dimensioni del tubo dell'olio, la parte superiore presenta un manicotto di posizionamento, mentre il cilindro eccentrico ha una testa di identificazione dello strumento, una scanalatura di bloccaggio, un cilindro di tenuta e un foro di comunicazione esterno.

2) Caratteristiche del mandrino a tasca laterale:

Posizionamento: Rendere eccentrici tutti i tipi di utensili da fondo pozzo e orientarli con precisione all'interno del cilindro eccentrico.

Riconoscibilità: gli utensili da fondo pozzo della dimensione corretta vengono inseriti eccentricamente nel cilindro eccentrico, mentre gli utensili di dimensioni maggiori passano attraverso il tubo di base.

È consentita una pressione di prova maggiore.

2) Funzione del mandrino a tasca laterale: sollevamento a gas, iniezione di agenti chimici, iniezione di acqua, uccisione tramite circolazione, ecc.

6. Spina

In assenza di una valvola di sicurezza in fondo pozzo o in caso di guasto della stessa, il cavo d'acciaio entra in funzione e un tappo di dimensioni corrispondenti viene calato nel cilindro di lavoro per chiudere il pozzo. Vengono inoltre eseguite prove di pressione sui tubi e l'installazione di packer idraulici durante le operazioni di completamento o di manutenzione del pozzo.

7. Valvola di sollevamento a gas

La valvola di sollevamento a gas viene abbassata nel cilindro di lavoro eccentrico, che può realizzare diversi metodi di produzione di sollevamento a gas, come il sollevamento a gas continuo o intermittente.

8. Accoppiamento di flusso

Il raccordo di flusso è in realtà un tubo ispessito, il cui diametro interno è uguale a quello del tubo del petrolio, ma il diametro esterno è leggermente maggiore, e viene solitamente utilizzato per le estremità superiore e inferiore della valvola di sicurezza. Nei pozzi di petrolio e gas ad alta produttività, la scelta di utilizzarlo o meno è possibile anche per i pozzi petroliferi e di gas a produzione normale. Quando il gas e il petrolio ad alta produttività fluiscono attraverso la valvola di sicurezza, si verifica una strozzatura dovuta alla riduzione del diametro, con conseguente erosione da correnti parassite e usura alle sue estremità superiore e inferiore.

9. Valvola di scarico dell'olio

La valvola di scarico dell'olio viene generalmente installata a 1-2 tubi di petrolio sopra la valvola di ritegno. Essa funge da punto di scarico del fluido presente nel tubo di petrolio quando la pompa di ispezione viene sollevata, al fine di ridurre il carico sull'impianto di perforazione e impedire che il fluido del pozzo contamini il ponte della piattaforma e l'ambiente circostante. Attualmente esistono due tipi di valvole di scarico dell'olio: a stelo e a sfera. La prima è più adatta per pozzi di petrolio leggero e pesante con elevata percentuale di acqua; la seconda è utilizzata per pozzi di petrolio pesante con bassa percentuale di acqua e presenta un'elevata percentuale di successo.

10. Raschietto per tubi

1) Scopo: Serve a rimuovere blocchi di cemento, guaine di cemento, cera dura, vari cristalli o depositi di sale, bave di perforazione, ossido di ferro e altro sporco rimasto sulla parete interna del rivestimento, e a garantire un accesso senza ostacoli ai vari strumenti di fondo pozzo. In particolare, quando lo spazio anulare tra lo strumento di fondo pozzo e il diametro interno del rivestimento è ridotto, la fase successiva della costruzione deve essere eseguita dopo un'adeguata raschiatura.

2) Struttura: È composta da corpo, piastra portacoltelli, blocco fisso, blocco di pressione e altre parti.

3) Principio di funzionamento: prima di entrare nel pozzo, la dimensione massima di installazione del pezzo più grande del raschiatore è maggiore del diametro interno del rivestimento. Una volta entrato nel pozzo, la lama viene spinta verso il basso dalla molla, che fornisce una forza di avanzamento radiale. Durante la raschiatura di materiali duri, sono necessarie diverse raschiature per raggiungere il diametro interno del rivestimento. Il raschiatore è collegato all'estremità inferiore della colonna di tubi di fondo pozzo e il movimento verticale della colonna di tubi costituisce l'avanzamento assiale durante la fase di discesa.

Come si può notare dalla struttura della lama, ogni lama a spirale presenta due bordi taglienti ad arco, uno interno e uno esterno. L'effetto di macinazione è garantito dalle lame a forma di striscia, distribuite uniformemente sulla superficie del raschiatore secondo la linea elicoidale sinistra, che favorisce il ritorno del fango dalla parte superiore, rimuovendo i detriti raschiati.