Расширяемые вешалки для лайнера

Испытательный образец HPHT XPak размером 12-1 / 4 x 7-5 / 8 дюймов (Фото: Dril-Quip)

Расширяемые конструкции вешалок для обсадных труб развиваются в соответствии с постоянно растущими требованиями строительства глубоководных скважин.

Новая расширяемая конструкция подвески гильзы обеспечивает эффективное верхнее уплотнение гильзы для условий скважины под высоким давлением и высокой температурой (HPHT), в то время как другая обеспечивает возможность двойного расширения в качестве опции для подвесных систем подвески, установленных в обсадной колонне большого диаметра.

Расширяемые вешалки для вкладышей, такие как система встраиваемых подвесок для вкладышей TIW XPak, разработаны для снижения риска за счет обеспечения эффективного уплотнения верхней части вкладыша. XPak - это полностью интегрированная система, которая обеспечивает герметизацию и закрепление под давлением в компактном корпусе, говорит Эдвард Ройер, инженер по проектированию скважинных инструментов в TIW, компании Dril-Quip.

Двухкомпонентная система подвески / пакера для подвешивания обеспечивает избыточные уплотнения металл-металл и эластомерные уплотнения для обеспечения неровностей корпуса внутреннего диаметра. Система также обеспечивает возможность обратной связи в верхней части гильзы с различными длинами отверстий уплотнения для удовлетворения будущих потребностей при установке.

Система XPak от TIW отличается от конкурентов.

«Мы расширяем наш корпус вешалки до корпуса с помощью расширителя», - говорит Ройер. «Расширитель остается установленным в корпусе подвески вкладыша после расширения», что обеспечивает лучшее сопротивление давлению при сжатии по сравнению с другими расширяемыми подвесками вкладыша. Эта структурная опора остается неповрежденной в течение всего срока службы установки, в отличие от других расширяемых систем подвески вкладышей, которые извлекают расширительное устройство как часть рабочего инструмента после завершения установки, говорит он.

XPak Расширяемая система подвески лайнера (Изображение: Dril-Quip)

По словам Ройера, система XPak Expandable Liner Hanger, которая была установлена более чем в 1000 скважинах по всему миру, была разработана для использования на шельфе, хотя и на суше.

«Наша система компактна в верхней части гильзы, где она находится в контакте с корпусом хоста», - говорит он, добавляя, что системе XPak требуется менее двух футов контакта с корпусом хоста, чтобы обеспечить эффективную герметизацию и закрепление.

Ройер говорит, что одним из преимуществ системы XPak является простота установки, которая включает в себя развертывание встраиваемой вешалки вкладыша на многопоршневом гидравлическом приводном инструменте, цементирование вкладыша и повышение давления, а затем расширение подвески вкладыша XPak на корпусе хоста. , После завершения установки рабочий инструмент высвобождается с весом бурильной трубы или вращением вправо и возвращается на поверхность.

Ройер отмечает, что оптимизированный внешний диаметр XPak увеличивает область байпаса, поэтому можно быстрее запустить систему, что экономит деньги и время операторов. Он также добавляет, что большая площадь обхода также позволяет увеличить дебиты для циркуляции и цементирования скважины, одновременно снижая риски, связанные с эффективными плотностями циркуляции.

Он называет XPak «самым надежным уплотнением верхней подвески лайнера в отрасли», ссылаясь на послужной список высокой надежности. «Мы сведены к минимуму утечки верха гильзы практически до нуля», - говорит он.

Система встраиваемых вешалок XPak доступна в размерах от 4-1 / 2 дюйма наружного диаметра х 5-1 / 2 дюйма наружного диаметра до 18-5 / 8 дюйма наружного диаметра х 24 дюйма наружного диаметра.

Ввиду растущих потребностей отрасли компания TIW разработала варианты на тему XPak, в том числе вариант для условий HPHT и систему вкладышей XPak с двойным расширением, которая устраняет необходимость в фиксированных посадочных профилях и рисках, связанных с подвесными опорами при установке корпуса на поверхности большего диаметра. корпус, тем самым повышая эксплуатационную гибкость и обеспечивая экономию средств.

Эдвард Ройер, технический директор по скважинным инструментам в TIW, компании Dril-Quip, с HPHT XPak (Фото: Dril-Quip)

Удвоение вниз
Двойное расширение XPak (DE XPak) разворачивается с учетом ограничений на устье скважины, обеспечивая металлическое уплотнение внутри шовного тонкостенного кожуха (наружный диаметр 22 дюйма х 1 дюйм) и обеспечивает высокую висячую способность, блокировку и давление. Расширяемая система подвесных гильз предназначена для больших скважин с тонкими стенками. Как и в случае с XPak, расширитель DE XPak остается установленным в корпусе подвески, обеспечивая конструктивную поддержку, которая допускает более высокие нагрузки и давления.

Процесс двойного расширения достигается с помощью мультипоршневого гидравлического инструмента с активированным давлением, который используется для расширения и перемещения расширителя, что, в свою очередь, расширяет корпус подвески XPak для контакта с основным корпусом и создания помех. Расширитель обеспечивает возможность обратной связи через полированное гнездо канала и остается установленным внутри корпуса подвеса в течение всего срока службы установки.

Ройер отмечает, что DE XPak может быть установлен по желанию после запуска 22-дюймового корпуса, а не в стационарном месте. Он заклеит внутри трубы со швом.

По словам Ройера, супермагистр выразил интерес и подал заявку на DE XPak в Мексиканском заливе и на шельфе Бразилии с использованием технологии двойного расширения.

DE XPak выпускается с наружным диаметром 18 дюймов и наружным диаметром 22 дюйма (1 дюйм).

Под давлением
По запросу клиента в конце 2017 года TIW приступила к разработке версии XPak, которая могла бы соответствовать условиям 15 000 фунтов на квадратный дюйм и 375 градусов по Фаренгейту, а также нагрузке в 1 миллион фунтов при растяжении и 800 000 фунтов при сжатии.

Конструкция подвески с наружным диаметром 7-5 / 8 дюймов x 12-1 / 4 дюйма требует усовершенствований по сравнению со стандартным предложением XPak, чтобы соответствовать требованиям условий HPHT. Например, говорит Ройер, дизайн скольжения изменил некоторые, чтобы обеспечить лучшую возможность закрепления с использованием нескольких рядов в шахматном порядке.

Для квалификационных испытаний Dril-Quip построил полноразмерную подвеску для реплики лайнера и установил испытательное приспособление вокруг сборки. Испытания подвергли подвесную систему XPak комбинированной нагрузке, растяжению, сжатию и внутреннему и внешнему давлению. «Для HPHT мы превысили номинальное давление разрыва лайнера», - говорит Ройер.

Сторонние испытания показали, что система может выдерживать внутреннее давление 21 750 фунтов на квадратный дюйм при 60 градусах Фаренгейта и 15 000 фунтов на квадратный дюйм при 375 градусах Фаренгейта, чтобы удовлетворить требования заказчика.

«Что делает эту квалификацию HPHT уникальной, так это то, что мы удовлетворяем две различные группы бурения: нагнетательные скважины с более низкими температурами и эксплуатационные скважины с более высокими температурами», - говорит Ройер. «Это довольно значительная разница температур для системы, которая должна герметизировать и закреплять, как должна работать система подвески лайнера».

Тестирование завершено в начале 2018 года, и заказчик развернул систему HPHT XPak Expandable Liner Hanger четыре раза в глубоководном Мексиканском заливе, говорит Ройер.

Разработка и аттестация системы 7-5 / 8-дюймового наружного диаметра x 12-1 / 4-дюймового наружного диаметра HPHT XPak Расширяемая система подвески вкладыша позволила заказчику использовать 7-5 / 8-дюймовый наружный диаметр и 8-5 / 8-дюймовый наружный диаметр лайнера. используя ту же систему подвесок. Дизайн включал в себя требование сделать систему подвесок более универсальной и применимой для будущих установок.

Испытательный прибор HPHT (Фото: Dril-Quip)