Đầu ống chống: Huyết mạch kết nối mặt đất với lòng đất

Đây là trụ cột của khớp nối chịu tải và chuyển đổi áp suất cho toàn bộ hệ thống.thiết bị đầu giếng—đầu ống bao. Hôm nay, chúng ta sẽ tập trung vào bộ phận quan trọng này để khám phá cách "mạch máu kết nối bề mặt với lòng đất" này đảm bảo an toàn tuyệt đối từ bề mặt đến tầng địa chất.

I. Định nghĩa và Chức năng: Nền móng của đầu giếng

Về mặt kỹ thuật, đầu ống chống là một bộ phận cấu trúc quan trọng kết nối chuỗi ống chống dưới lòng đất với thiết bị đầu giếng. Đầu dưới của nó được kết nối vĩnh viễn với ống chống trên mặt đất bằng ren, khớp nối ngược hoặc hàn; đầu trên của nó được kết nối với cụm van chống phun trào (BOP) hoặc cụm van chống phun trào đơn (single ram BOP stack) thông qua mặt bích hoặc kẹp.

Chức năng cốt lõi là nâng đỡ và chịu lực của tất cả các ống chống kỹ thuật và ống chống sản xuất tiếp theo, tạo ra một bệ đỡ cho toàn bộ thiết bị đầu giếng. Là một thành phần chắn giếng trong suốt vòng đời khoan, hoàn thiện và sản xuất, đầu ống chống là nền tảng để đảm bảo sự kín khít giữa mỗi lớp ống chống và đạt được sự cách ly và quản lý áp suất.

Ví dụ mô hình: TF 20*13 3/8-35MPa

Giải thích: Đầu ống kiểu mặt bích một tầng kết nối ống có đường kính ngoài 508mm (20 inch), nâng đỡ ống có đường kính ngoài 339,7mm (13 3/8 inch), với áp suất làm việc định mức là 35MPa.

II. Các loại và thành phần cốt lõi: Cấu trúc của huyết mạch

Các loại đầu ống chống được sử dụng tại công trường chủ yếu được phân loại thành loại một tầng, hai tầng và nhiều tầng dựa trên số lượng lớp treo. Ngoài ra, còn có các đầu ống chống đơn giản, thường được sử dụng trong các giếng thu hồi nhiệt dầu nặng ở mỏ dầu Tân Cương, với mặt bích ở đầu trên và ren ống chống ở đầu dưới, chủ yếu sử dụng móc treo ống chống kiểu trục gá.

Đầu giếng tiêu chuẩn thường bao gồm thân giếng, giá treo giếng, van cổng, đồng hồ đo áp suất và vít định vị. Trong số đó, giá treo giếng (thường được gọi là "giá đỡ giếng") là bộ phận quan trọng nhất cho phép thực hiện chức năng cốt lõi của nó, được sử dụng để treo các giếng kỹ thuật hoặc giếng sản xuất.

Việc niêm phong lõi được chia thành hai cấp độ:

1. Gioăng kín chính: Khả năng bịt kín khoảng không hình vòng giữa ống casing treo và ống casing phía trên, đóng vai trò là rào cản chính chống lại áp suất vòng.
2. Gioăng kín thứ cấp: Gioăng kín tĩnh được tạo ra bởi các gioăng BT, P, hoặc gioăng kim loại giữa đầu trên (cổ) ​​của giá treo hoặc giữa ống casing treo và thân đầu ống casing (hoặc cụm van điều khiển tích hợp khoan-hoàn thiện, cụm van điều khiển đặc biệt) được kết nối với mặt bích trên. Gioăng này cách ly áp suất phía trên giá treo khỏi không gian hình vòng bên dưới, hoạt động như một rào cản bổ sung quan trọng và có thể kiểm tra được.

III. Các chi tiết kỹ thuật chính: Hai phương pháp treo và làm kín chính

1. Móc treo kiểu trục (có ren)

Thường được biết đến tại công trường với tên gọi "đầu củ cà rốt". Cơ chế làm kín chính của nó dựa trên sự tính toán chính xác trọng lượng hạ của chuỗi ống bao, được đặt trên một vòng đệm hình nón kim loại-kim loại được gia công chính xác, với một vòng đệm đàn hồi hình chữ nhật làm phụ trợ. Khi đầu ống được lắp đặt phía trên, vòng đệm BT trong khoang dưới của đầu ống kết hợp với cổ treo có thể tạo thành một lớp làm kín thứ cấp hiệu quả.

Tính năng và yêu cầu

Ưu điểm: Kết nối bằng ren, không cần cắt vỏ.

Yêu cầu chính: Độ chính xác vận hành cao — độ sâu đặt ống phải được hiệu chỉnh chính xác và phải đảm bảo trọng lượng đặt ống đủ; nếu không, sẽ không đạt được hiệu quả làm kín.

2. Móc treo kiểu trượt

Dựa trên hình dạng khớp nối, chúng chủ yếu được chia thành loại W, loại WE và loại WD, tất cả đều kết nối thông qua nhiều khớp nối ăn khớp với vỏ giếng.

Loại WD (Ống trượt ngược): Chỉ dành riêng cho đầu ống giếng giai đoạn đầu (trên bề mặt). Việc lắp đặt không yêu cầu tính toán chiều dài ống dẫn; chỉ cần đảm bảo độ méo và độ dày thành ống tại vị trí lắp đặt (tránh khớp nối) đáp ứng tiêu chuẩn, cắt và đánh bóng ống cho phẳng (góc nghiêng ngang ≤ 0,5°, mặt ngoài được đánh bóng vát cạnh 10°), sau đó trực tiếp luồn vào. Phần dưới của thân đầu ống được thiết kế với hai vòng đệm BT để đảm bảo độ kín với thành ngoài của ống.

Loại W và loại WE: Cả hai đều sử dụng cơ cấu côn trượt và trọng lượng để kích hoạt gioăng cao su. Loại W dựa vào trọng lượng treo của chuỗi ống để kích hoạt gioăng dưới cho việc làm kín sơ cấp, với tải trọng treo cao và khả năng làm kín đáng tin cậy. Loại WE sử dụng việc siết chặt bằng tay các vít phía trên để kích hoạt vòng đệm, phù hợp với các trường hợp yêu cầu áp suất làm kín thấp.

IV. Bảo trì tại chỗ: Sử dụng và quản lý ống bảo vệ chống mài mòn

Trong quá trình khoan, để ngăn ngừa dụng cụ khoan làm mòn bề mặt làm kín bên trong đầu ống casing và ảnh hưởng đến chất lượng làm kín cuối cùng, cần phải lắp đặt một ống lót chống mài mòn (loại mở rộng được sử dụng tại mỏ dầu Tarim và các nơi khác) trong quá trình khoan. Ống lót chống mài mòn được vận chuyển bằng các dụng cụ chuyên dụng và được cố định và giới hạn bằng các vít định vị.

Các hạng mục kiểm tra quan trọng

Sau mỗi lần đưa giếng ra khỏi giếng, hãy kiểm tra độ mòn lệch tâm của ống lót chống mài mòn và xác nhận rằng các dấu vít định vị nằm trong rãnh giới hạn. Nếu phát hiện mòn lệch tâm, đầu giếng phải được hiệu chỉnh lại ngay lập tức. Nếu không, sự mòn lệch tâm lâu dài có thể làm mòn ống lót chống mài mòn hoặc thậm chí cả thân ống chống, gây ra những nguy hiểm nghiêm trọng về an toàn kiểm soát giếng.

Tóm lại, chúng tôi đã xem xét một cách có hệ thống toàn bộ cấu trúc của đầu ống chống – “mạch máu” của giếng khoan. Với hệ thống treo chính xác và các lớp chắn kín nhiều cấp, nó chịu được trọng lượng của toàn bộ hệ thống điều khiển và sản xuất giếng, phân chia áp suất vòng thành các mức có trật tự. Là nền tảng tĩnh tuyệt đối cho tất cả các điều khiển động, đầu ống chống là dự án trọng điểm để đảm bảo an toàn giếng khoan, cách ly áp suất tầng chứa và đạt được tính toàn vẹn của giếng khoan trong suốt vòng đời. Việc củng cố nền tảng này là sự đảm bảo cơ bản nhất cho vòng đời an toàn của toàn bộ giếng khoan.

Liên hệ: Jessie Zhou
Di động/WhatsApp: +0086-18109206861
Email: energy@landrilltools.com