
Lợi thế thủy lực màn hình dây hình chữ V
Tháng chín 30, 2025
Hướng dẫn toàn diện về màn hình cơ sở ống thép không gỉ
Tháng Mười 10, 2025Đỉnh của độ tin cậy hạ cấp: Dây cơ sở ống bằng thép không gỉ quấn màn hình tốt
1. Giới thiệu: Đảm bảo năng suất với kiểm soát cát tích hợp
Trong môi trường rất thách thức và chuyên sâu về tài nguyên của hydrocarbon và chiết xuất nước, Nền tảng của tính toàn vẹn của Wellbore và sản xuất bền vững nằm trong việc kiểm soát cát hiệu quả **. Sự di cư không được kiểm soát của cát hình thành có thể dẫn đến sự cố thiết bị thảm khốc, sớm từ bỏ tốt, và chi phí hoạt động đáng kể. Để giảm thiểu rủi ro lan tỏa này, Ngành công nghiệp dựa vào các thiết bị lọc chuyên dụng. Trong số các công nghệ có sẵn, Dây cơ sở ống bằng thép không gỉ ** được bọc màn hình giếng ** là giải pháp dứt khoát cho các ứng dụng đòi hỏi tối đa sức mạnh cơ học, Độ chính xác lọc, và kháng ăn mòn.
Sản phẩm này không chỉ đơn thuần là một bộ lọc; Nó là một yếu tố cấu trúc tổng hợp được thiết kế tỉ mỉ. Bằng cách tích hợp một đường ống cơ sở API hoặc ống API có độ bền cao, Áo khoác dây nêm chính xác **, Những màn hình này đạt được mối quan hệ cộng sinh giữa sức mạnh và hiệu quả lọc. Thiết kế này về cơ bản giải quyết sự đánh đổi lịch sử giữa sự mạnh mẽ của cơ học cần thiết để tồn tại áp lực lắp đặt và hình thành sâu sắc sâu sắc, và các yêu cầu thủy lực cần thiết để tối đa hóa dòng chất lỏng và giảm thiểu việc cắm.
Được sản xuất từ các hợp kim chống ăn mòn, Cụ thể là thép không gỉ ** rất bền 304** và cấp trên, Molybdenum mang ** 316L **, Màn hình cơ sở ống của chúng tôi được thiết kế cho tuổi thọ và hiệu suất trong chất lỏng hạ cấp mạnh mẽ \(\chữ{H}_2văn bản{S}\), \(\chữ{Đồng}_2\), và môi trường clorua. Đánh giá kỹ thuật toàn diện này sẽ mổ xẻ thiết kế quan trọng, Khoa học vật chất, Sản xuất độ chính xác, và lợi thế hoạt động của màn hình giếng dựa trên đường ống ** của chúng tôi **, minh họa tại sao sức mạnh vô song của họ, độ tin cậy, và các đặc điểm thủy lực làm cho chúng trở thành lựa chọn thiết yếu để đảm bảo giá trị cao, Năng suất giếng khoan lâu dài. Chúng tôi sẽ trình bày chi tiết các tham số kỹ thuật cụ thể và tính chất vật liệu xác nhận hiệu suất vượt trội của các màn hình được bọc dây hai lớp ** này ** qua các phương pháp lọc thông thường.
2. Thiết kế và xây dựng cốt lõi: Giải phẫu của màn hình có độ tích hợp cao
Hiệu quả của màn hình dựa trên đường ống hoàn toàn dựa trên sự tích hợp tinh vi của ba thành phần chính của nó. Cái này **”Lớp kép”** Cách tiếp cận cung cấp một mức độ dự phòng và tính toàn vẹn cơ học không thể so sánh được bởi các màn hình một lớp.
2.1. Ống cơ sở: Xương sống cấu trúc và tuân thủ API
Lõi bên trong của hội là ống cơ sở ** **, cung cấp phần lớn sức mạnh cơ học của màn hình, bao gồm cả khả năng chống căng thẳng quan trọng của nó, nén, sụp đổ, và bùng nổ.
- Vật liệu và tiêu chuẩn: Ống cơ sở thường là vỏ API hoặc ống tiêu chuẩn, Thường tuân thủ các yêu cầu của ** API Spec 5ct **. Trong khi thép không gỉ (304 hoặc 316L) ống cơ sở có thể được chỉ định để ăn mòn cực độ, **Lớp API bằng thép carbon ** (chẳng hạn như J55, K55, N80, hoặc p110) thường được sử dụng do sức mạnh tích hợp vượt trội và hiệu quả chi phí của chúng, Đặc biệt là khi áo khoác dây nêm ngoài cung cấp hàng rào ăn mòn cần thiết.
- Thủng hoặc rãnh: Ống được chuẩn bị bên trong với các lỗ có rãnh hoặc đục lỗ chính xác **. Những lỗ mở này được thiết kế để tối đa hóa khu vực mở cho dòng chất lỏng trong khi đảm bảo rằng cường độ dư của đường ống được giữ lại. Tính năng cơ học được cung cấp bởi khách hàng làm nổi bật thực tế là sức mạnh tích hợp của ống cơ sở đục lỗ chỉ giảm chỉ bởi một **2% để 3%** so với vỏ tiêu chuẩn. Việc giảm không đáng kể này xác nhận rằng màn hình dựa trên đường ống duy trì về cơ bản tính toàn vẹn cấu trúc của lớp API đã chọn, một lợi thế quyết định ở sâu, giếng áp suất cao.
2.2. Áo khoác dây nêm: Độ chính xác lọc
Thành phần bên ngoài là màn hình dây nêm tất cả ** **, chính phương tiện lọc. Nó là lớp chính chịu trách nhiệm kiểm soát dòng chất rắn hình thành (Cát) Trong khi cho phép chất lỏng hồ chứa (dầu, khí, nước) Để vào giếng khoan.
- Khai mạc hình Vee: Tính năng xác định là \(\chữ{Vee}\)-Hồ sơ dây hình, tạo ra một chính xác, Đã sửa lỗi mở khe. Khe mở rộng bên trong về phía đường ống cơ sở. Thiết kế này về cơ bản là ** chống phèn **; Bất kỳ hạt cát nào đi qua phần hẹp nhất của khe mở đều tự do tiếp tục chảy qua phần còn lại của màn hình và vào giếng khoan. Đặc tính tự làm sạch này làm giảm đáng kể khả năng phạt tiền tích lũy và làm mờ bề mặt màn hình, do đó duy trì hiệu quả thủy lực cao hơn theo thời gian.
- Xây dựng toàn bộ: Dây hồ sơ được cung cấp điện trở cho các thanh hỗ trợ ở mọi giao lộ. Điều này tạo ra một nguyên khối, Áo khoác lọc cực kỳ cứng nhắc không thể làm sáng tỏ, biến dạng, hoặc rung lỏng dưới tải sản xuất.
2.3. Hỗ trợ thanh: Yếu tố tích hợp
Hai lớp, ống cơ sở và áo khoác dây nêm được tích hợp cơ học bằng cách sử dụng ** thanh hỗ trợ **. Những thanh này, thường được đặt theo chu vi và theo chiều dọc liên tục, được hàn vào bề mặt ngoài của ống cơ sở đục lỗ và sau đó, lần lượt, hàn vào bề mặt bên trong của áo khoác dây nêm. Trình tự hàn này tạo ra một liên tục, Không gian hình khuyên cường độ cao, Đảm bảo:
- Phân phối tải: Các thanh phân phối tải trọng trục và xoắn giữa đường ống và áo khoác, ngăn chặn bất kỳ chuyển động tương đối nào.
- Dòng chảy hình khuyên: Khoảng cách giữa các thanh cung cấp một không gian hình khuyên không bị cản trở cho chất lỏng được lọc để di chuyển dọc theo chiều dài màn hình và truy cập các lỗ trong ống cơ sở, giảm thiểu áp suất giảm.
Thuật ngữ ** Dây đôi được bọc màn hình ** có thể đề cập đến việc sử dụng tấm vải liệm bảo vệ bên ngoài trên áo khoác lọc, hoặc phổ biến hơn trong bối cảnh màn hình dựa trên đường ống, Hệ thống tích hợp của ống cơ sở đóng vai trò là lớp kết cấu bên trong và áo khoác dây nêm đóng vai trò là lớp lọc bên ngoài.
3. Khoa học vật liệu tập trung: Thép không gỉ 304 và 316L Xuất sắc
Tuổi thọ và độ tin cậy của một màn hình giếng trong môi trường hạ cấp ăn mòn được liên kết chặt chẽ với thành phần vật chất của nó. Lựa chọn ** Thép không gỉ của chúng tôi (SS) 304** và ** SS 316L ** cung cấp số dư chi phí tính toán, sức mạnh, và khả năng chống ăn mòn cho áo khoác dây nêm bên ngoài.
3.1. SS 304: Công việc chống ăn mòn
Thép không gỉ 304, Một hợp kim Austenitic, là lựa chọn tiêu chuẩn cho các màn hình giếng dịch vụ chung trong đó chất lỏng hình thành thể hiện độ mặn vừa phải và nồng độ thấp của khí ăn mòn (\(\chữ{H}_2văn bản{S}\) và \(\chữ{Đồng}_2\)).
- Thành phần: \(\chữ{SS } 304\) có được khả năng chống ăn mòn cơ bản của nó từ một crom ** cao (\(\chữ{Cr}\))** nội dung (tiêu biểu 18-20%) và một niken ** vừa phải (\(\chữ{TRONG}\))** nội dung (8-10.5%). Các \(\chữ{Cr}\) tạo thành một ổn định, màng oxit thụ động trên bề mặt, đó là tự chữa lành và bảo vệ thép cơ bản khỏi bị tấn công.
- Ứng dụng: Đó là lý tưởng cho các giếng nước ngọt, Giếng phun nước mặn vừa phải, và giếng dầu/khí với điều kiện ăn mòn nhẹ đã biết. Sức mạnh và độ dẻo của nó làm cho nó trở nên tuyệt vời cho quy trình sản xuất dây nêm được yêu cầu.
3.2. SS 316L: Độ bền nâng cao với molypden
Đối với môi trường đòi hỏi, đặc biệt là các hồ chứa sâu với nồng độ clorua cao, nhiệt độ cao, và quan trọng \(\chữ{Đồng}_2\) hoặc dấu vết \(\chữ{H}_2văn bản{S}\)- ** SS 316L ** là vật liệu được lựa chọn. Các “\(\chữ{L}\)” biểu thị hàm lượng carbon thấp (tối đa 0.03%), điều cực kỳ quan trọng đối với khả năng hàn, giảm thiểu nguy cơ nhạy cảm và ** ăn mòn giữa các hạt ** trong vùng bị ảnh hưởng bởi nhiệt (Haz) của các mối hàn.
- Molypden (MO) Lợi thế: Tính năng phân biệt của \(\chữ{SS } 316\chữ{L}\) là việc bổ sung $2\%$ để $3\%$ **Molypden (\(\chữ{MO}\))**. Molybdenum giúp tăng cường đáng kể sự ổn định của màng thụ động và cung cấp khả năng kháng vượt trội hơn rất nhiều đối với ** rỗ ** và ** Ăn mòn kẽ hở ** trong nước muối giàu clorua. Rỗ là chế độ thất bại phổ biến nhất đối với thép không gỉ trong môi trường clorua, và \(\chữ{MO}\) hoạt động như là sự răn đe chính chống lại cuộc tấn công cục bộ này.
- Ứng dụng: \(\chữ{SS } 316\chữ{L}\) là điểm chuẩn cho các giếng sản xuất dầu khí, giếng địa nhiệt, và các giếng nước có độ mặn cao nơi tuổi thọ và khả năng chống ăn mòn cục bộ là tối quan trọng.
3.3. Bảng thành phần hóa học
Sự kiểm soát chính xác của các yếu tố này được xác minh thông qua các báo cáo kiểm tra vật liệu, Đảm bảo màn hình cung cấp hiệu suất luyện kim dự kiến theo yêu cầu của lớp được chọn.
| Yếu tố | Thép không gỉ 304 (Trọng lượng %) | Thép không gỉ 316L (Trọng lượng %) | Vai trò trong khả năng chống ăn mòn |
|---|---|---|---|
| Carbon (C) Tối đa. | 0.08 | 0.03 | Thấp c (L’ cấp) Ngăn ngừa sự nhạy cảm và ăn mòn giữa các hạt trong quá trình hàn. |
| Crom (Cr) | 18.0 – 20.0 | 16.0 – 18.0 | Yếu tố chính cho sự hình thành phim thụ động; làm tăng khả năng chống ăn mòn chung. |
| Niken (TRONG) | 8.0 – 10.5 | 10.0 – 14.0 | Ổn định cấu trúc austenitic; cải thiện độ bền và độ dẻo. |
| Molypden (MO) | – | 2.0 – 3.0 | Rất quan trọng để chống lại rỗ và ăn mòn kẽ hở trong môi trường clorua. |
| Mangan (Mn) Tối đa. | 2.0 | 2.0 | Desoxidizer và chất cố định lưu huỳnh. |
| Phốt pho (P) Tối đa. | 0.045 | 0.045 | Tạp chất; được kiểm soát để duy trì độ dẻo. |
| Lưu huỳnh (S) Tối đa. | 0.030 | 0.030 | Tạp chất; được kiểm soát để duy trì tính toàn vẹn hàn. |
—
4. Sản xuất độ chính xác: Rèn một bộ lọc cấu trúc
Quy trình sản xuất cho màn hình giếng dựa trên đường ống là sự hợp nhất phức tạp của gia công chính xác (cho ống cơ sở) và công nghệ hàn tiên tiến (Đối với lắp ráp và tích hợp áo khoác). The final product’s high performance is a direct result of tightly controlled tolerances and rigorous quality checks at every stage.
4.1. Base Pipe Preparation and Collapse Resistance
The base pipe selection dictates the structural limit of the entire screen assembly. We ensure the **API 5CT** casing used is subjected to non-destructive testing (NDT) to verify its integrity before modification. The perforation or slotting process is precisely engineered:
- Pattern Design: The pattern of openings (staggered or inline) is calculated to balance the maximization of open area (for fluid entry) with the preservation of the casing’s original collapse and burst strength. As noted, Thiết kế vượt trội đảm bảo giảm sức mạnh này là tối thiểu (\(2\% \chữ{ để } 3\%\)).
- Loại bỏ các mảnh vụn và mảnh vụn: Sau khi gia công, Tất cả các bề mặt bên trong và bên ngoài được làm sạch tỉ mỉ để loại bỏ các khối kim loại, có thể can thiệp vào hàn tiếp theo, hoặc các mảnh vụn, điều này có thể dẫn đến bẫy cát và cắm trong quá trình hoạt động.
4.2. Lắp ráp dây nêm tất cả
Áo khoác lọc được sản xuất độc lập và sau đó được tích hợp. Công nghệ cốt lõi là hàn liên tục của hình thang (nêm) dây hồ sơ lên các thanh hỗ trợ.
- Hàn tự động: Điều này đạt được bằng cách sử dụng chuyên ngành, Máy hàn tự động có độ chính xác cao. Quá trình thường là hàn điện trở liên tục, làm tan chảy các dây và thanh tại điểm giao nhau của chúng. Điều này tạo ra một đồng nhất, Liên kết kim loại có độ bền cao mà không sử dụng vật liệu phụ, Duy trì tính toàn vẹn của lớp thép không gỉ (304 hoặc 316L).
- Dung sai khe: Sự phân tách giữa các dây cấu hình xác định kích thước khe ** **, tham số quan trọng để điều khiển cát. Máy móc bọc và hàn nâng cao của chúng tôi duy trì chiều rộng khe cắm có thể nhỏ như \(0.004\) inch (100 micron)Tính chính xác ở cấp độ micron dọc theo toàn bộ chiều dài của phần màn hình. Tính nhất quán chiều này là nền tảng cho việc loại trừ cát đáng tin cậy.
4.3. Tích hợp cuối cùng và đảm bảo chất lượng
Việc tích hợp áo khoác được chế tạo sẵn vào ống cơ sở là bước cuối cùng, liên quan đến hàn các thanh hỗ trợ vào vỏ đục lỗ. Quá trình này phải được kiểm soát cẩn thận để ngăn ngừa biến dạng nhiệt trong ống cơ sở hoặc sự xuống cấp của áo khoác dây nêm.
- Thử nghiệm thủy tĩnh: Tất cả các màn hình dựa trên đường ống đã hoàn thành phải chịu sự kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt, bao gồm kiểm tra kích thước và, thường, **Kiểm tra áp suất thủy tĩnh ** của ống cơ sở. Mặc dù thử nghiệm thủy tĩnh có thể được miễn cho màn hình, Các tiêu chuẩn nội bộ của chúng tôi thường đòi hỏi hiệu suất của nó để xác nhận tính toàn vẹn của vỏ và năng lực cấu trúc của các lỗ thủng ống cơ sở dưới áp lực.
- Tính toàn vẹn hàn Ndt: Các mối hàn cuối cùng tích hợp áo khoác vào ống cơ sở thường được kiểm tra bằng cách sử dụng thử nghiệm không phá hủy (NDT) kỹ thuật, chẳng hạn như kiểm tra thâm nhập chất lỏng (Pt) hoặc kiểm tra hạt từ tính (MT) Đối với thép carbon, hoặc kiểm tra siêu âm (OUT) Đối với các ứng dụng rất quan trọng, Để đảm bảo không có vết nứt hoặc thiếu sự hợp nhất có thể làm ảnh hưởng đến độ tin cậy cấu trúc của màn hình.
—
5. Tính toàn vẹn và hiệu suất cơ học: Sức mạnh vượt quá lọc
Tính năng Paramount được nhấn mạnh bởi mô tả sản phẩm của chúng tôi là cường độ cơ học vượt trội có nguồn gốc từ thiết kế dựa trên đường ống. Trong giếng sâu, màn hình phải chịu được lực lượng lớn trong khi chạy, cài đặt, và sản xuất lâu dài.
5.1. Khả năng chống sụp đổ và bùng nổ
Yếu tố giới hạn cho độ sâu hoạt động và xếp hạng áp suất của màn hình là sức mạnh của ống cơ sở API **. Màn hình dựa trên đường ống, lợi ích cơ học chính là sự duy trì gần như **\(97\%\) để \(98\%\) của sức mạnh vỏ ban đầu **.
- Sụp đổ điện trở: Trong quá trình cài đặt hoặc dưới sự suy giảm của hồ chứa, Màn hình phải chống lại áp suất bên ngoài từ sự hình thành và chất lỏng giếng khoan. Màn hình độc lập chỉ dựa vào cấu trúc dây hồ sơ mỏng để chống sụp đổ, vốn đã bị hạn chế. Màn hình dựa trên đường ống, ngược lại, dựa vào độ dày tường đầy đủ của vỏ API bên trong, Cung cấp sức mạnh sụp đổ có thể dự đoán được và to lớn dựa trên cấp API được chọn (J55, N80, etc.).
- Sức mạnh trục và xoắn: Khi chạy màn hình vào lỗ, Việc lắp ráp phải chịu lực căng dọc trục cao (Do trọng lượng) và tải xoắn (Do xoay vòng). Đường ống cơ sở API-Lớp đảm bảo rằng chuỗi màn hình có thể được chạy một cách an toàn đến bất kỳ độ sâu nào mà vỏ tiêu chuẩn có thể đạt được, Loại bỏ các giới hạn độ sâu thường liên quan đến các loại màn hình độc lập.
5.2. Khả năng chống biến dạng và độ tin cậy kiểm soát cát
Đặc điểm cấu trúc của màn hình cơ sở ống, tác động trực tiếp đến việc điều khiển cát trực tiếp là khả năng chống biến dạng cục bộ của nó.
- Không mở rộng khe: Ngay cả khi áp lực hình thành cực cao gây ra biến dạng cục bộ hoặc sự sụp đổ nhẹ của ống cơ sở, Sự hiện diện của đường ống cơ sở bên trong cứng nhắc ngăn áo khoác dây nêm bên ngoài cúi đầu vào trong hoặc gặp phải loại thất bại cục bộ thảm khốc sẽ mở rộng kích thước khe cắm. Đây là một sự khác biệt quan trọng: Màn hình cơ sở ống đảm bảo rằng tính toàn vẹn kích thước khe ** được duy trì ** ngay cả khi cấu trúc đường ống bị xâm phạm biên, do đó đảm bảo liên tục, loại trừ cát đáng tin cậy. Điều này đảm bảo ** Độ tin cậy kiểm soát cát cao hơn **, Như đã nêu trong các tính năng của sản phẩm.
- Tính toán sức mạnh tích hợp: Cho một kỹ sư, Điều này chuyển thành hiệu suất có thể dự đoán được. Tính toán cho áp suất bên ngoài cho phép tối đa (\(\chữ{P}_{\chữ{Tối đa}}\)) Đối với màn hình được xác định bởi áp suất sụp đổ của lớp API đã chọn, Không phải phương tiện lọc.
5.3. Điểm chuẩn tài sản cơ khí
Tính toàn vẹn cơ học được xác định bởi ống cơ sở (\(\chữ{API } 5\chữ{CT}\)) và vật liệu dây nêm (\(\chữ{SS } 304/316\chữ{L}\)). Bảng dưới đây liệt kê các thuộc tính cơ học điển hình cho vật liệu dây nêm và các lớp tham chiếu ống cơ sở chung.
| Thành phần vật chất | Sức mạnh năng suất tối thiểu (\(R_{P0.2}\)) (\(\chữ{MPA}\) / psi) | Độ bền kéo tối thiểu (\(R_{m}\)) (\(\chữ{MPA}\) / psi) | Độ giãn dài tối thiểu (%) |
|---|---|---|---|
| SS 304/316L (Nêm dây) | \(205\) / \(30,000\) | \(515\) / \(75,000\) | 40 |
| API 5CT Lớp J55 (Cơ sở đường ống) | \(379\) / \(55,000\) | \(517\) / \(75,000\) | – |
| API 5CT Lớp N80 (Cơ sở đường ống) | \(552\) / \(80,000\) | \(689\) / \(100,000\) | – |
Cấu trúc kết hợp tận dụng các giá trị cơ học cao của vỏ API với khả năng chống ăn mòn vốn có và độ dẻo của áo khoác thép không gỉ, Tạo một màn hình tổng hợp mạnh mẽ độc đáo.
—
6. Hiệu quả và năng suất thủy lực: Các \(\chữ{Vee}\)-Lợi thế khe
Hiệu suất thủy lực của màn hình giếng được xác định bởi khu vực mở ** của nó ** và khả năng chống lại sự mù quáng của nó (cắm). Các \(\chữ{Vee}\)-Thiết kế khe của áo khoác dây nêm đầy keo được tối ưu hóa cơ bản cho dòng chảy chất lỏng và tuổi thọ.
6.1. Các \(\chữ{Vee}\)-Khe cắm: Động lực dòng chảy không cắm
Dây cấu hình hình thang tạo ra một khe mở rộng hơn đáng kể ở bên trong (Đối diện với đường ống cơ sở) hơn bên ngoài (đối mặt với sự hình thành). Hình học quan trọng này đảm bảo rằng:
- Giải phóng mặt bằng hạt: Một hạt đi vào khe sẽ không bị nêm. Thay vì, Nó đủ nhỏ để vượt qua hoàn toàn hoặc đủ lớn để được dừng ngay lập tức ở rìa bên ngoài. Nguyên tắc này loại bỏ nguyên nhân chính của việc cắm màn hình: **Cầu nối ** trong khe mở.
- Tăng diện tích dòng chảy: Đối với một kích thước khe đã cho, các \(\chữ{Vee}\)-Xây dựng dây cung cấp tỷ lệ phần trăm diện tích mở trên mỗi đơn vị chiều dài so với ống có rãnh hoặc màn hình lưới thông thường. Điều này chuyển trực tiếp sang giảm áp lực giảm (\(\Delta P\)) trên màn hình, Điều này rất cần thiết để tối đa hóa mục nhập chất lỏng.
6.2. Nghịch lý năng suất: Khe nhỏ hơn, Đầu ra cao hơn
Tính năng sản phẩm lưu ý rằng một khe nhỏ hơn ** sẽ tăng sản xuất dầu và khí **. Tuyên bố dường như phản trực quan này là một nền tảng của lý thuyết kiểm soát cát hiện đại, Liên quan trực tiếp đến việc giảm thiểu hiệu ứng ** da ** - Tổn thương cục bộ hoặc trở kháng dòng chảy gần Wellbore.
- Hiệu ứng da tối ưu: Bằng cách sử dụng một cái nhỏ hơn, kích thước khe được kiểm soát chính xác hơn (thường có kích thước để giữ lại nhỏ nhất \(10\%\) để \(40\%\) của kích thước hạt hình thành, hay \(D_{10}\) để \(D_{40}\)), Màn hình giúp ổn định sự hình thành bản địa ngay lập tức liền kề với Wellbore. Sự ổn định này giảm thiểu sự nhiễu loạn và chuyển động hạt mịn thường gây ra sự sụp đổ hình thành, phạt tiền di cư, và yếu tố da cao kết quả (Điện trở dòng chảy).
- Sự ổn định hình thành: Kích thước khe nhỏ khuyến khích sự hình thành ổn định **, Bánh lọc thấm ** trên màn hình bên ngoài, bao gồm các hạt hình thành thô. Môi trường bộ lọc tự nhiên này có độ thấm nội tại cao hơn một gói sỏi được đặt trên một khe cắm lớn. Bằng cách tạo ra một ổn định, Vùng giảm thiểu tối thiểu, Màn hình tối đa hóa độ dẫn thủy lực * hiệu quả * của toàn bộ khu vực gần gũi, dẫn đến duy trì, Tỷ lệ sản xuất cao hơn và tránh mất áp suất cao.
6.3. Tính toán khu vực mở
Khu vực mở (\(\chữ{Một}_{\chữ{mở}}\)) được tính toán dựa trên chiều rộng khe (\(\chữ{W}_{\chữ{khe}}\)), số lượng khe trên mỗi chiều dài, và kích thước của dây hồ sơ. Tối đa hóa \(\chữ{Một}_{\chữ{mở}}\) là mục tiêu thiết kế chính, thường dao động từ \(15\%\) đến hơn \(35\%\) cho màn hình dây nêm. Cao \(\chữ{Một}_{\chữ{mở}}\) đảm bảo rằng chất lỏng đi vào màn hình với vận tốc thấp, giảm thiểu giảm áp lực và xu hướng phạt tiền để cắm bề mặt màn hình do dòng chảy cao được cục bộ.
—
7. Kiểm soát cát và lý thuyết lọc vượt trội
Hiệu quả của màn hình cơ sở ống trong điều khiển cát bắt nguồn từ thiết kế mạnh mẽ và sự tương tác của nó với sự hình thành hồ chứa, cho dù đó là một lỗ mở hay hoàn thành đầy sỏi.
7.1. Chức năng trong hoàn thành gói sỏi
Trong các ứng dụng đòi hỏi khắt khe nhất, Màn hình cơ sở ống đóng vai trò là ống dẫn trong hoàn thành gói sỏi ** **. Đây, Chức năng chính của màn hình là hỗ trợ cấu trúc và giữ chân nhân tạo, Vật liệu gói sỏi rất thấm:
- Giữ sỏi: Kích thước khe của màn hình được chọn để giữ lại \(90\%\) hoặc nhiều hơn kích thước hạt của gói sỏi (tiêu biểu \(D_{90}\)).
- Tính toàn vẹn cấu trúc: Đây là nơi sức mạnh của thiết kế cơ sở ống là rất quan trọng. Màn hình phải chịu được trọng lượng và lực của vị trí bùn sỏi và áp suất khác biệt trên toàn bộ trong quá trình sản xuất. Kích thước khe không mở rộng ** được đảm bảo ** (Do ống cơ sở cứng nhắc) đảm bảo rằng đắt tiền, Vật liệu gói sỏi có kích thước cẩn thận vẫn còn, Ngăn chặn sự pha trộn của nó với cát hình thành và lỗi màn hình tiếp theo.
7.2. Chức năng trong màn hình độc lập (SAS) Các ứng dụng
Trong các thành tạo có thẩm quyền, Màn hình cơ sở ống được chạy mà không có gói sỏi nhân tạo. Màn hình sau đó phụ thuộc vào kích thước khe chính xác và điện trở biến dạng để tạo bánh bộ lọc ổn định được mô tả trong phần 6.
- Dòng chảy có kiểm soát: Sự kết hợp của bên ngoài cứng nhắc \(\chữ{SS}\) áo khoác và nội bộ mạnh mẽ \(\chữ{API}\) Ống cơ sở giảm thiểu nguy cơ rửa màn hình hoặc thất bại thảm khốc từ sự xâm nhập của chất lỏng hỗn loạn, đặc biệt là trong các phần ngang dài, nơi các điểm vận tốc cao cục bộ có thể có vấn đề. Cấu trúc cứng đảm bảo tính toàn vẹn của bánh lọc không đổi dọc theo toàn bộ khoảng thời gian sản xuất.
7.3. Khả năng chống lại \(\chữ{H}_2văn bản{S}/\chữ{Đồng}_2\) Ăn mòn căng thẳng
Ngoài sự ăn mòn chung, Hàng hóa ống có độ bền cao dễ bị nứt ** sunfua (SSC)** từ \(\chữ{H}_2văn bản{S}\) và ** nứt ăn mòn căng thẳng (SCC)** từ \(\chữ{Đồng}_2\)/clorua. Bằng cách sử dụng \(\chữ{SS } 316\chữ{L}\) (carbon thấp, Molypden) Đối với áo khoác bên ngoài và thường chỉ định hợp kim chống ăn mòn (CRA) hoặc N80 thích hợp / Các biến thể p110 cho ống cơ sở, toàn bộ sự kháng cự của hội đồng đối với các hình thức cục bộ này, vết nứt do căng thẳng được tối đa hóa, Đảm bảo một cuộc sống thiết kế đáp ứng hoặc vượt quá tuổi thọ của hồ chứa.
—
8. Kiểm soát chất lượng và tuân thủ vỏ API
Hoạt động một cách đáng tin cậy ở độ sâu, Màn hình cơ sở ống phải duy trì các tiêu chuẩn chứng nhận và sức mạnh của các thông số kỹ thuật nghiêm ngặt nhất của ngành công nghiệp.
8.1. Tuân thủ API 5CT và API 10D
Ống cơ sở là yếu tố cấu trúc quan trọng nhất duy nhất và phải có thể truy nguyên chứng nhận ** API 5CT ** ban đầu của nó. Điều này đảm bảo tuân thủ luyện kim tiêu chuẩn, chiều, và yêu cầu tài sản cơ học (VÍ DỤ., Thử nghiệm trôi dạt, năng suất xác minh sức mạnh). Bằng cách bắt đầu với tài liệu được chứng nhận API, Màn hình cuối cùng kế thừa mức độ sụp đổ và chống nổ được xác minh.
- Truy xuất nguồn gốc: Mỗi khớp màn hình được sản xuất với khả năng truy xuất nguồn gốc vật liệu đầy đủ, Liên kết sản phẩm cuối cùng trở lại số nhiệt của nhà máy và bản gốc \(\chữ{API}\) Giấy chứng nhận phù hợp. Điều này là không thể thương lượng cho các công cụ hạ cấp quan trọng.
8.2. Dung sai kích thước và \(\chữ{ISO}\) Tiêu chuẩn
Các màn hình được sản xuất theo hệ thống quản lý chất lượng mạnh mẽ, thường tuân thủ ** iso 9001**. Kiểm tra kích thước chính bao gồm:
- Dung sai khe: Xác minh rằng chiều rộng khe được duy trì trong dung sai micron được chỉ định bằng cách sử dụng các bộ so sánh quang học phóng điện cao.
- Chuẩn bị kết thúc ống: Các chủ đề (Nếu có) hoặc vát (cho hàn) trên đường ống cơ sở phải phù hợp với \(\chữ{API}\) Thông số kỹ thuật để đảm bảo tích hợp liền mạch với phần còn lại của chuỗi vỏ.
- Sự thẳng thắn và đồng tâm: Áo khoác dây nêm phải hoàn toàn đồng tâm với ống cơ sở để ngăn chặn tải trọng lập dị và duy trì diện tích dòng chảy đồng đều, được xác minh bằng cách sử dụng đồ gá và dụng cụ chính xác.
—
9. Ứng dụng Tính linh hoạt và Tiêu chí Lựa chọn
Màn hình cơ sở ống có sức mạnh vốn có và tính linh hoạt thiết kế làm cho nó phù hợp cho một loạt các ứng dụng hạ cấp, đặc biệt là nơi sâu, áp lực cao, hoặc chất lỏng ăn mòn giới hạn việc sử dụng màn hình kém mạnh mẽ.
9.1. Phổ ứng dụng đa năng
- Sản xuất dầu và khí đốt: Dầu và các giếng dầu tốc độ cao, đặc biệt là những người hoàn thành trong các hồ chứa đá sa thạch không hợp nhất hoặc yếu. Cần thiết cho các giếng dài **.
- Giếng nước: Các giếng nước sâu nơi màn hình phải chịu được áp lực hình thành lớn trong quá trình bơm và chống ăn mòn từ hóa học nước ngầm hung hăng.
- Giếng tiêm: Được sử dụng trong nước hoặc \(\chữ{Đồng}_2\) giếng tiêm, Trường hợp màn hình bảo vệ các máy bơm phun khỏi các hạt và phải chịu được áp lực cao vốn có trong các chương trình phun sâu.
- Hoạt động khắc phục và làm việc: Sức mạnh cao của chúng cho phép chúng được sử dụng làm chất hoàn thành lớp lót mạnh mẽ trong các lỗ khoan không ổn định.
9.2. Tiêu chí lựa chọn chính
Quy trình lựa chọn kỹ sư bản lề trên sức mạnh tổng hợp giữa ống cơ sở và áo khoác lọc:
- Kích thước khe: Được xác định bởi sự phân bố kích thước hạt hình thành (\(\chữ{PSD}\)) hoặc kích thước hạt gói sỏi cần thiết, khác nhau từ \(0.004\) để \(0.080\) ở.
- Lớp vật chất: Các \(\chữ{SS } 304\) vs. \(\chữ{SS } 316\chữ{L}\) quyết định được quyết định bởi \(\chữ{H}_2văn bản{S}\), \(\chữ{Đồng}_2\), và hàm lượng clorua của chất lỏng hồ chứa. Lớp ống cơ sở được chọn dựa trên hồ sơ áp suất của WELL (\(\chữ{P}_{\chữ{sụp đổ}}\), \(\chữ{P}_{\chữ{Burst}}\)).
- Kích thước ống cơ sở: Được chọn để phù hợp với kích thước vỏ hoặc lớp lót (VÍ DỤ., \(4\FRAC{1}{2}\) ở, \(5\FRAC{1}{2}\) ở, \(7\) ở \(\chữ{OD}\)) và độ dày tường (\(\chữ{WT}\)) cần thiết cho thiết kế giếng.
9.3. Thông số kỹ thuật và kích thước
Bảng sau đây phác thảo phạm vi kích thước và tính năng điển hình có sẵn cho màn hình giếng dựa trên đường ống của chúng tôi, Xác nhận các mảng tùy biến rộng rãi có thể \(\chữ{API } 5\chữ{CT}\) khuôn khổ.
| Tham số | Phạm vi điển hình | Đơn vị | Ghi chú về Tùy chỉnh |
|---|---|---|---|
| Đường kính ngoài (OD) | \(4\) để \(13\FRAC{3}{8}\) | inch | Phù hợp với tiêu chuẩn \(\chữ{API}\) Kích thước vỏ cho tích hợp liền mạch. |
| Trọng lượng ống cơ bản | \(9.5\) để \(68.0\) | \(\chữ{lb}/\chữ{ft}\) | Được chọn dựa trên \(\chữ{API}\) Lớp cho sự sụp đổ/chống vỡ. |
| Độ dày tường (WT) | \(0.205\) để \(0.595\) | inch | Được quyết định bởi tính toàn vẹn cấu trúc cần thiết và \(\chữ{API}\) cấp. |
| Kích thước khe | \(0.004\) để \(0.080\) | inch (ở) | Tham số quan trọng dựa trên \(\chữ{PSD}\) hoặc kích thước gói sỏi; duy trì với độ chính xác của micron. |
| Khu vực mở ống cơ sở | \(3\%\) để \(10\%\) | Tỷ lệ phần trăm | Được thiết kế để giảm thiểu sức mạnh (\(2\% \chữ{ để } 3\%\)) Trong khi cho phép đủ dòng chảy. |
| Vùng mở màn hình Khu vực mở | \(15\%\) để \(35\%\) | Tỷ lệ phần trăm | Ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả thủy lực (\(\Delta P\)) của phương tiện lọc. |
| Chiều dài tiêu chuẩn | \(10\) để \(40\) | \(\chữ{ft}\) | Được sản xuất trong chiều dài khớp tiêu chuẩn để dễ chạy. |
| Kết nối cuối cùng | \(\chữ{API}\) \(\chữ{chủ đề}\) (VÍ DỤ., \(\chữ{BTC}\), \(\chữ{LTC}\), \(\chữ{STC}\)) hoặc vát | – | Tùy chỉnh để khớp với chuỗi chạy vỏ/lớp lót. |
—
10. Lợi thế cài đặt và hoạt động: Tuổi thọ và sự can thiệp tối thiểu
Quyết định triển khai một màn hình được bọc dây dựa trên đường ống không chỉ là giai đoạn hoàn thành ban đầu, Nhưng toàn bộ tuổi thọ của giếng, giảm tần suất can thiệp tốn kém.
10.1. Chạy và thiết lập độ tin cậy
Sức mạnh cơ học có nguồn gốc từ \(\chữ{API}\) ống cơ sở đảm bảo độ tin cậy vô song trong quá trình cài đặt:
- Khả năng chống lại kéo và giật: Không giống như nhiều màn hình lưới hoặc đóng gói sẵn, sự mạnh mẽ, Xây dựng toàn bộ áo khoác dây nêm có thể chịu đựng được sự cọ xát vừa phải và kéo vào tường lỗ khoan hoặc lớp lót được khoan trước mà không bị hư hại hoặc biến dạng đối với các khe cắm. Độ bền trục cao cho phép chuỗi màn hình được đẩy hoặc kéo an toàn qua các phần bị lệch hoặc ngang cao.
- Giảm nguy cơ thất bại màn hình: Tính toàn vẹn được cung cấp bởi các màn hình được bọc ** Lớp đôi, một nguyên nhân phổ biến của sự chậm trễ và hoạt động đánh cá đắt tiền. Màn hình hoạt động và xử lý như vỏ sản xuất.
10.2. So sánh với các màn hình thay thế
Dây dựa trên đường ống được bọc màn hình vượt trội so với màn hình thông thường trong các khu vực quan trọng:
| Năng | Màn hình được bọc dây dựa trên ống | Màn hình đóng gói sẵn (Sandwich) | Lớp lót có rãnh thông thường |
|---|---|---|---|
| Sức mạnh cấu trúc | Cao nhất (\(\chữ{API}\) Sức mạnh vỏ được duy trì) | Vừa phải (dựa vào Tấm vải liệm nội bộ/bên ngoài) | Cao (nhưng bị suy yếu bởi các khe) |
| Độ chính xác lọc | Cao nhất (Các khe chính xác toàn bộ) | Tốt (dựa vào tính thấm của phương tiện truyền thông) | Thấp nhất (các khe thường bị cắt bằng cưa với dung sai rộng) |
| Khả năng chống cắm | Xuất sắc (\(\chữ{Vee}\)-Khe tự làm sạch) | Tốt (Nhưng đòi hỏi thiết kế bùn chính xác) | Nghèo (Các khe là hình chữ nhật, dễ bị bắc cầu) |
| Độ tin cậy biến dạng | Xuất sắc (Tính toàn vẹn kích thước khe được duy trì ngay cả khi năng suất ống) | Vừa phải (có nguy cơ biến dạng thiệt hại cho cát phủ nhựa) | Vừa phải (các khe mở rộng khi biến dạng) |
10.3. Tuổi thọ và giảm bảo trì
Việc lựa chọn \(\chữ{SS } 316\chữ{L}\) Đảm bảo rằng môi trường lọc chính chống ăn mòn trong nhiều thập kỷ. Kháng ăn mòn này, kết hợp với sự mạnh mẽ về cấu trúc và tự làm sạch \(\chữ{Vee}\)-thiết kế khe, dẫn đến một màn hình hiếm khi cần xử lý hóa học để loại bỏ quy mô hoặc tiền phạt, và hầu như không bao giờ yêu cầu can thiệp cơ học do sự cố cấu trúc. Tuổi thọ tối đa hóa này là động lực kinh tế cuối cùng để chọn màn hình cơ sở ống.
—
11. Tác động kinh tế và môi trường
Đầu tư ban đầu đáng kể vào màn hình cơ sở ống bằng thép không gỉ chất lượng cao được thu hồi nhanh chóng thông qua việc giảm chi phí hoạt động và phục hồi tài nguyên nâng cao.
11.1. Tổng chi phí sở hữu (TCO)
Phân tích TCO áp đảo ủng hộ màn hình cơ sở ống do:
- Giảm thiểu chi phí can thiệp: Tiết kiệm chi phí lớn nhất đến từ việc loại bỏ hoặc giảm đáng kể nhu cầu làm việc tốt, câu cá, hoặc phương pháp điều trị hóa học liên quan đến cắm màn hình hoặc thất bại. Một công trình duy nhất có thể làm lu mờ chi phí của toàn bộ chuỗi màn hình.
- Sản xuất bền vững: Độ tin cậy của hiệu quả thủy lực và kiểm soát cát vượt trội đảm bảo rằng giếng duy trì tốc độ sản xuất tiềm năng tối đa của nó trong một thời gian dài hơn, dẫn đến giá trị hiện tại ròng cao hơn (\(\chữ{NPV}\)) từ hồ chứa.
- Tránh sự từ bỏ: Trong các hồ chứa rất hợp nhất, Thất bại trên màn hình có thể dẫn đến xói mòn vỏ nghiêm trọng hoặc cát, đòi hỏi phải từ bỏ sớm. Tính toàn vẹn cấu trúc của màn hình cơ sở ống ngăn chặn điều này.
11.2. Lợi ích về môi trường và an toàn
Việc sử dụng màn hình cơ sở ống bằng thép không gỉ đóng góp tích cực vào trách nhiệm an toàn và môi trường:
- Giảm NPT (Thời gian không sản xuất): Thiết bị hạ cấp đáng tin cậy làm giảm tần suất khoan hoặc chậm trễ hoàn thành, giảm thiểu tiếp xúc nhân sự và rủi ro liên quan.
- Vật liệu bền vững: Thép không gỉ, là một hợp kim có độ bền cao, Cung cấp tuổi thọ tối đa. Hơn nữa, Vào cuối cuộc đời giếng, Các thành phần thép có thể tái chế hoàn toàn, Đóng góp cho một nền kinh tế tuần hoàn trong việc sử dụng vật liệu.
- Tối ưu hóa phục hồi tài nguyên: Bằng cách duy trì tính toàn vẹn và hiệu quả dòng chảy của Wellbore, Màn hình tối đa hóa hệ số phục hồi của hydrocarbon hoặc tài nguyên nước, Đảm bảo quản lý tài nguyên hiệu quả.
—
12. Phần kết luận: Nền tảng của sự đảm bảo giếng khoan
Dây cơ sở ống bằng thép không gỉ ** được bọc màn hình giếng **-được sản xuất từ chống ăn mòn \(\chữ{SS } 304\) hay \(\chữ{SS } 316\chữ{L}\) và được xây dựng trên một \(\chữ{API}\) đường ống cơ sở được chứng nhận - đại diện cho các đỉnh cao của công nghệ kiểm soát cát giếng khoan. Thiết kế của nó là một điều kỳ diệu về cấu trúc, duy trì \(\chữ{97\%}\) để \(\chữ{98\%}\) của sức mạnh vỏ ban đầu trong khi cung cấp một chính xác một cách tỉ mỉ, không cắm \(\chữ{Vee}\)-Môi trường lọc khe.
Sự kết hợp của tính toàn vẹn cơ học có thể đạt được cao nhất (quan trọng cho sâu, Wells bị lệch) với đặc điểm lọc vượt trội (quan trọng cho duy trì, Sản xuất tỷ lệ cao) làm cho các màn hình được bọc ** hai lớp đôi này. Từ sự kháng cự vượt trội được cung cấp bởi \(\chữ{316L}\)Nội dung molybdenum của đối với sự đảm bảo cơ bản rằng các vị trí của nó sẽ không mở rộng dưới áp lực hình thành, Mọi yếu tố của màn hình này đều được thiết kế để đảm bảo, Thành công lâu dài. Đầu tư vào công nghệ này không chỉ đơn thuần là mua thành phần; Đó là một khoản đầu tư trong dài hạn, tỷ lệ cao, và sản xuất giếng đáng tin cậy.































