يجب أن يقوم رأس البئر بوظيفتين متناقضتين في وقت واحد: تعليق الوزن الكامل لكل سلسلة غلاف واحتواء ضغط حفرة البئر من خلال الفجوات الحلقية بين الخيوط. علاقة الغلاف هي المكون الذي ينقل هذا الحمل المحوري إلى جسم رأس البئر، وعندما تتم هندسة كتف الحمولة أو سطح الختم بشكل خاطئ-، تكون النتيجة سقوط الغلاف، أو انتقال الغاز، أو فشل اختبار الضغط الذي يفرض إعادة إدخال منصة الحفر-. بلغت قيمة السوق العالمية لمعدات رؤوس الآبار ما يقرب من 9 مليارات دولار أمريكي في عام 2026، ومن المتوقع أن تتوسع بنسبة 5.4 في المائة تقريبًا سنويًا، مدفوعة بشكل أساسي بـ HPHT وتطوير المياه العميقة حيث تكون الأحمال والضغوط شديدة.
قم بتمرير-تكوينات شماعات النوع والشياق
تعمل الشماعات المنزلقة- على إمساك جدار الغلاف بأسنان منزلقة مجزأة يمكن تثبيتها تحت الحمل، مما يجعلها عملية للغلاف السطحي حيث يكون وزن السلسلة مرتفعًا؛ تتحكم هندسة وعاء الانزلاق في كيفية توزيع قوة الإمساك حول محيط الأنبوب.
تحمل الشماعات الشياق، أو الملولبة، السلسلة من خلال وصلة خيط آلية وتنقل الحمل على كتف بزاوية 45 درجة في وعاء رأس الغلاف، مما يوفر -مسار تحميل محدد جيدًا ووصولاً كاملاً إلى التجويف-.
تسمح تصميمات مجموعة الوزن- للوزن الساكن للغلاف بتنشيط الختم تلقائيًا، بينما تستخدم التصميمات التي يتم تنشيطها يدويًا براغي القفل أو منافذ الحقن لضبط التعبئة بعد الهبوط.
تحميل الكتف والغلاف نقل الوزن
إن كتف الحمل بزاوية 45 درجة هو سطح محمل الحمل الأساسي-، ويحدد قطره وتشطيب سطحه وصلابته مقدار وزن الغلاف الذي يمكن أن يدعمه الرأس دون التمليح أو التهيج.
تم اختبار الشماعات المنزلقة عالية السعة- في الأنظمة الحديثة حتى تصل إلى 3 ملايين رطل من حمولة الغلاف، وقد أثبتت تصميمات رؤوس الآبار في المياه العميقة أن إجمالي وزن الغلاف المعلق يتجاوز 8.9 مليون رطل عبر سلاسل متعددة.
يجب أن يتحمل نقل الحمولة ليس فقط الوزن الساكن ولكن أيضًا الانحناء الناتج عن حركة رأس البئر والتدوير الحراري؛ تقاوم حلقات القفل وآليات القفل المحملة مسبقًا دفع شماعات الغلاف إلى الأعلى الذي يمكن أن يحدث أثناء اختبار الضغط أو التمدد الحراري.
ختم معدني-إلى-معدن أسفل رقبة التعليق
يعد الختم الحلقي الموجود أسفل الحظيرة الوظيفة المهمة الثانية: التصميمات المعدنية-إلى-المعادن، بما في ذلك موانع التسرب الجيبية الغائرة- المحمية أثناء تشغيلها عبر مكدس مانع الانفجار BOP، مؤهلة للخدمة المحكمة للغاز-في الآبار الحامضة وذات درجات الحرارة العالية-.
تتناسب بدائل المطاط الصناعي والسدادات المحقونة- مع الخدمة المعتدلة، بينما تحمل الأختام المعدنية النشطة أعلى التصنيفات، مع أنظمة مؤهلة تصل إلى 30000 رطل لكل بوصة مربعة عند 450 درجة فهرنهايت بموجب API 6A Annex F.
يجب أن يتطابق اختيار الختم مع فئة الضغط ودرجة الحرارة لرأس البئر، لأن الختم الذي يجتاز اختبارًا ثابتًا باردًا يمكن أن يتسرب عند تدويره خلال انتقالات الحرارة والضغط.
اختيار المواد لخدمة Sour وHPHT
يتم تصنيع أجسام التعليق وحلقات القفل عادةً من سبائك الصلب المنخفضة -من AISI 4130 أو 4140، مع درجات ASTM A694 F52 إلى F65 للحصول على قوة أعلى؛ عادة ما تكون نسبة تخفيض الحدادة أعلى من 6:1 لضمان أن تدفق الحبوب يتبع مسار الحمل.
بالنسبة للآبار الحامضة، يجب أن تتوافق درجات المواد مع NACE MR0175/ISO 15156، ويتم التحكم في الصلابة تحت عتبة التكسير الناتج عن إجهاد الكبريتيد؛ تم تحديد الفولاذ المقاوم للصدأ المتصلب -مثل 17-4PH وسبائك النيكل للخدمة الأكثر عدوانية.
تغطي فئة درجة الحرارة النطاق الكامل من خدمة القطب الشمالي عند -60 درجة مئوية إلى تصنيفات HPHT التي تزيد عن 200 درجة مئوية، وتغير كل فئة قيم تأثير Charpy المطلوبة وبروتوكول الاختبار.
اختبار التحقق ومراقبة الجودة
يتضمن التحقق من الإنتاج فحص الاختراق بالموجات فوق الصوتية والجسيمات المغناطيسية والسائلة للمطرقة، متبوعًا باختبار الضغط لنظام التعليق والختم المجمع مقابل ضغط العمل المقدر.
تم دمج أدوات التشغيل، وأدوات اختبار الضغط، وأدوات الاسترداد في النظام بحيث يمكن إنزال العلاقة واختبارها واسترجاعها إذا لزم الأمر في رحلة واحدة؛ يضيف تأهيل API 17D اختبار الانحناء والحمل -المدمج للتطبيقات تحت سطح البحر.
يمكن الاعتماد على علاقة الغلاف بقدر موثوقية مسار التحميل وهندسة الختم ونسب المادة. إن تحديد علاقة مطروقة مع كتف تم التحقق منه بزاوية 45 درجة، وختم معدني-إلى-معدني مطابق لفئة البئر، ومواد متوافقة مع NACE-يحمي استثمار رأس البئر طوال عمر البئر.
لمزيد من المعلومات، برجاء الاتصال بشركة China Vigor على الرقم info@vigorpetroleum.com أو الاتصال بالرقم +0086 29 81161513.
