Écran du pack de gravier: Caractéristiques, Matériels, et analyse des performances
Introduction aux écrans de pack de gravier
Les écrans de pack de gravier sont une pierre angulaire de la commande de sable dans les puits de pétrole et de gaz, Conçu pour empêcher la production de sable de formation tout en maintenant une puits de productivité. La production de sable peut endommager l'équipement, pipelines obstrués, et réduire l'efficacité du réservoir, rendre efficace Contrôle du sable critique pour le succès opérationnel. Les écrans de pack de gravier sont composés d'écrans de puits multicouches remplis de gravier de taille précisé ou de matériaux alternatifs comme des boules en céramique ou des perles de verre. L'objectif principal est de stabiliser la formation en créant une barrière qui filtre les particules de sable fines tout en permettant aux hydrocarbures de s'écouler librement. Cet article fournit une exploration détaillée des spécifications d'écran du pack de gravier, matériaux, Types de tuyaux de base, et caractéristiques de performance, Soutenu par des données et des analyses complètes pour guider les opérateurs dans l'optimisation des performances de puits.
Le système de pack de gravier fonctionne en plaçant un écran dans le puits de forage, Entouré d'une couche de gravier de la taille d'un gravier pour bloquer le sable de formation tout en permettant l'écoulement de fluide. L'écran lui-même est généralement composé d'un tuyau de base (perforé, fendu, ou enveloppé de fil) et une couche extérieure conçue avec des tailles de fente précises pour compléter le gravier. Matériaux tels que l'acier inoxydable (SS304, SS316) et alliages duplex (2205, 2507) Assurer la durabilité dans les environnements du trou durs. La conception du système, y compris la taille du gravier, taille de l'emplacement, et les types de connexion, est adapté aux conditions géologiques et opérationnelles spécifiques du puits. Cet article plonge dans les spécifications techniques, Compare les options de matériau et de conception, et évalue leur impact sur l'efficacité du contrôle du sable et la productivité des puits.
Spécifications et analyse dimensionnelle
Les écrans de pack de gravier sont disponibles dans une large gamme de tailles pour répondre à divers conceptions de puits et exigences opérationnelles. Les spécifications incluent le diamètre intérieur (IDENTIFIANT), diamètre extérieur (DEPUIS), taille nominale, taille de gravier, et taille de fente, qui sont tous essentiels pour assurer un contrôle efficace du sable et une intégrité structurelle. L'ID va de 50 mm à 373 mm, correspondant aux tailles nominales de 2-3/8 pouces à 16 pouces. La od, qui comprend l'écran et le pack de gravier, se pose de 110 mm à 456 mm. Les tailles de gravier vont généralement de 0.10 mm à 4.5 mm, sélectionné en fonction de la taille des particules de sable de formation pour éviter le colmatage. Tailles de fente, allant de 0.05 mm à 3 mm, sont conçus pour permettre l'écoulement du fluide tout en conservant le pack de gravier.
| IDENTIFIANT (mm) | Taille nominale (pouce) | DEPUIS (mm) | Taille de gravier (mm) | Taille de l'emplacement (mm) |
|---|---|---|---|---|
| 50 | 2-3/8 | 110 | 0.10–4.5 | 0.05–3 |
| 63 | 2-7/8 | 123 | 0.10–4.5 | 0.05–3 |
| 74 | 3-1/2 | 138 | 0.10–4.5 | 0.05–3 |
| 92 | 4 | 151 | 0.10–4.5 | 0.05–3 |
| 103 | 4-1/2 | 164 | 0.10–4.5 | 0.05–3 |
| 116 | 5 | 177 | 0.10–4.5 | 0.05–3 |
| 129 | 5-1/2 | 189 | 0.10–4.5 | 0.05–3 |
| 142 | 6-5/8 | 218 | 0.10–4.5 | 0.05–3 |
| 172 | 7 | 227 | 0.10–4.5 | 0.05–3 |
| 183 | 8-5/8 | 269 | 0.10–4.5 | 0.05–3 |
| 220 | 9-5/8 | 294 | 0.10–4.5 | 0.05–3 |
| 246 | 10-3/4 | 323 | 0.10–4.5 | 0.05–3 |
| 276 | 13-3/8 | 398 | 0.10–4.5 | 0.05–3 |
| 373 | 16 | 456 | 0.10–4.5 | 0.05–3 |
Les longueurs de tuyau d'écran sont généralement inférieures à 5.8 mètres pour faciliter la manipulation et l'installation, bien que les longueurs jusqu'à 11.8 des mètres sont disponibles pour les plus grands puits. Les spécifications dimensionnelles sont conçues pour assurer la compatibilité avec les tailles de boîtier et de tubes standard, faciliter l'intégration dans les conceptions de puits existantes. La taille du gravier est sélectionnée en fonction de la distribution de la taille des grains du sable de formation, Suivant généralement la règle selon laquelle le gravier doit être 5 à 6 fois plus grand que la taille médiane du grain de sable pour éviter la migration tout en maintenant la perméabilité. Les tailles de fente sont conçues pour conserver le gravier tout en permettant un flux de fluide, avec des créneaux plus petits (p. ex., 0.05 mm) Utilisé pour les formations de sable fin et les emplacements plus grands (jusqu'à 3 mm) pour les sables plus grossiers. Ces spécifications sont soumises à une personnalisation basée sur des dessins de conception de puits détaillés pour garantir des performances optimales.
Sélection et propriétés des matériaux
Le choix du matériau pour les écrans de pack de gravier est essentiel à leurs performances dans les environnements de trou de descente corrosifs et à haute pression. Les matériaux communs comprennent des aciers inoxydables (SS304, SS304L, SS316, SS316L) et aciers duplex (2205, 2507), avec 904L utilisé pour des conditions hautement corrosives. Des aciers inoxydables comme SS304 et SS316 offrent une excellente résistance à la corrosion et une efficacité pour les applications standard. SS304L et SS316L, avec une teneur en carbone plus faible, fournir une résistance accrue à la corrosion intergranulaire, les rendre adaptés aux puits à haute salinité ou à des conditions acides. Aciers duplex (2205 et 2507) combiner une résistance élevée avec une résistance à la corrosion supérieure, Idéal pour les puits en eau profonde ou à haute pression où les contraintes mécaniques et environnementales sont importantes.
| Matériel | Résistance à la corrosion | Traction (Mpa) | Applications typiques |
|---|---|---|---|
| SS304 | Bien | 515–620 | Puits standard, environnements à faible corrosion |
| SS304L | Très bien | 485–620 | Puits de haute salinité, résistance à la corrosion intergranulaire |
| SS316 | Très bien | 515–690 | Environnements à corrosion modérée |
| SS316L | Excellent | 485–690 | Salinité élevée, puits acides |
| 904L | Supérieur | 490–700 | Environnements hautement corrosifs |
| Duplex 2205 | Excellent | 620–880 | Eau profonde, puits à haute pression |
| Duplex 2507 | Supérieur | 800–1000 | Conditions extrêmes, puits à haute pression |
La sélection des matériaux dépend de l'environnement chimique du puits, pression, et la température. Par exemple, SS316L est préféré dans les puits avec une teneur élevée en CO2 ou H2S en raison de sa résistance à la corrosion de piqûres. Duplex 2507, avec sa forte résistance à la traction et sa résistance à la corrosion, est idéal pour les puits offshore où les conditions extrêmes prévalent. L'utilisation de variantes à faible teneur en carbone (p. ex., SS304L, SS316L) réduit le risque de sensibilisation pendant le soudage, Assurer la durabilité à long terme. Les opérateurs doivent équilibrer les coûts des matériaux avec des exigences de performance, Comme des matériaux premium comme le duplex 2507 augmenter les coûts mais améliorer la fiabilité dans des environnements difficiles.
Types de tuyaux de base et considérations de conception
Les écrans de pack de gravier utilisent trois types de tuyaux de base primaires: tuyaux perforés, Écrans enveloppés de fil, et tuyaux à fentes. Chaque type est conçu pour répondre aux exigences spécifiques de contrôle du sable et d'écoulement, Influencer les performances globales du système de pack de gravier. Les tuyaux perforés comportent des trous percés, généralement de 10 à 20 mm de diamètre, offrant une capacité d'écoulement élevée mais une rétention de sable limitée. Ils sont souvent utilisés dans des formations avec du sable grossier où des tailles de fente plus grandes sont acceptables. Les écrans enveloppés de câbles se composent d'un fil enroulé autour d'un tuyau de base perforé, Création d'ouvertures de créneaux précis (0.05–3 mm) qui fournissent un excellent contrôle du sable pour les formations plus fines. Tuyaux à fentes, avec des emplacements au laser ou moulues, Offrez un équilibre entre la capacité d'écoulement et la rétention de sable, Convient pour un large éventail de formations.
| Type de tuyau de base | Taille de l'emplacement / du trou (mm) | Capacité de débit | Rétention de sable | Utilisation typique |
|---|---|---|---|---|
| Tuyau perforé | 10–20 | Haut | Bas | Formations de sable grossier |
| Écran enveloppé de fil | 0.05–3 | Modéré | Haut | Fondées de sable |
| Tuyau fendu | 0.05–3 | Modéré | Modéré | Formations à usage général |
Le choix du type de tuyau de base dépend de la distribution de la taille du sable de la formation et de l'équilibre souhaité entre le débit et le contrôle du sable. Les écrans enveloppés de câbles sont préférés dans des formations non consolidées avec du sable fin, Comme leurs tailles de fente précises empêchent la migration du gravier tout en maintenant la perméabilité. Les tuyaux perforés conviennent aux formations stables avec des grains de sable plus gros, où les débits élevés sont hiérarchisés. Les tuyaux à fente offrent une polyvalence, s'adapter à une gamme de tailles de fentes et de types de formation. Le type de connexion, comme STC, BTC, SLD, NPT, Et, UE, ou des fins simples - joue également un rôle essentiel pour assurer un ajustement sécurisé dans le système d'achèvement des puits, Minimiser le risque de fuites ou de défaillance mécanique pendant l'installation.
Gravel et matériaux d'emballage alternatifs
Le pack de gravier est le cœur du système de contrôle du sable, Conçu pour filtrer le sable de formation tout en permettant aux hydrocarbures de s'écouler dans le puits de forage. Les tailles de gravier vont généralement de 0.10 mm à 4.5 mm, sélectionné en fonction de la distribution de la taille des grains du sable de formation. Le gravier doit être suffisamment grand pour bloquer la migration du sable mais suffisamment petit pour maintenir la perméabilité. Une règle de conception commune est que le diamètre du gravier doit être 5 à 6 fois la taille médiane du grain de sable, assurer une filtration efficace sans obstruer. Dans certaines applications, Des matériaux alternatifs comme les boules en céramique ou les perles de verre sont utilisées à la place du gravier. Ces matériaux offrent une taille et une forme uniformes, Amélioration de l'efficacité de l'emballage et de la perméabilité par rapport au gravier naturel, qui peuvent avoir des formes et des tailles irrégulières.
Les boules en céramique sont très durables et résistantes au écrasement, Les rendre adaptés aux puits à haute pression où le gravier pourrait se déformer sous stress. Les perles de verre offrent des avantages similaires, avec l'avantage supplémentaire de l'inertie chimique, Réduire le risque de réactions avec les liquides de formation. Cependant, Ces alternatives sont plus chères que le gravier naturel, leur utilisation est donc généralement réservée aux puits ou formations de grande valeur avec des défis spécifiques, comme un contenu élevé ou des environnements corrosifs. Le processus d'emballage consiste à pomper le gravier ou le matériau alternatif dans l'anneau entre l'écran et la formation, Assurer un serré, pack uniforme qui maximise le contrôle du sable tout en minimisant la résistance à l'écoulement. Le placement approprié du gravier est essentiel au succès du système, nécessitant une ingénierie précise et un contrôle de la qualité pendant l'installation.
Comparaison des performances et critères de sélection
L'efficacité d'un système d'écran de pack de gravier dépend de sa capacité à équilibrer le contrôle du sable avec une productivité de puits. Les facteurs de performance clés comprennent la rétention de sable, capacité de débit, résistance à la corrosion, et résistance mécanique. Écrans enveloppés de fil avec de petites tailles de fente (p. ex., 0.05–0,5 mm) Excel dans les formations de sable fin, Offrir une rétention de sable supérieure mais des débits potentiellement inférieurs en raison des ouvertures de fente restreintes. Tuyaux perforés, avec des trous plus gros, maximiser la capacité d'écoulement mais sont moins efficaces dans les formations non consolidées avec du sable fin. Les tuyaux à fente fournissent un terrain d'entente, Convient pour un large éventail de formations mais nécessitant une sélection de taille de fente soigneuse pour éviter de boucher ou de production excessive de sable.
La sélection des matériaux a un impact significatif sur les performances à long terme. Aciers inoxydables (SS304, SS316) sont rentables pour les puits standard avec des risques de corrosion modérés, tandis que les aciers duplex (2205, 2507) sont préférés pour les puits en eau profonde ou à haute pression en raison de leur résistance à haute résistance et à la corrosion. Le choix du gravier ou des matériaux d'emballage alternatifs affecte également les performances, avec des balles en céramique et des perles de verre offrant une perméabilité et une durabilité améliorées dans des environnements difficiles. Les types de connexion comme BTC et LTC garantissent une installation sécurisée, Réduire le risque d'échec pendant le déploiement. Les opérateurs doivent considérer les caractéristiques de la formation, bonnes conditions, et contraintes budgétaires lors de la sélection de la combinaison optimale du type d'écran, matériel, et le gravier. Analyse de formation détaillée, y compris la distribution de la taille du sable et la chimie des fluides, est essentiel pour concevoir un système de pack de gravier efficace.
À retenir: Les écrans de pack de gravier sont une solution de solution de sable polyvalente, avec des spécifications personnalisables pour s'adapter à diverses conditions de puits. Les écrans enveloppés d'excellent dans les formations de sable fin, tandis que les tuyaux perforés et fendus correspondent aux sables plus grossiers. La sélection des matériaux et du gravier devrait s'aligner sur les demandes environnementales et mécaniques du puits pour optimiser la productivité et la longévité.
Le filtre de puits d'eau est un élément important d'un puits qui permet à l'eau de s'écouler dans le puits tout en empêchant les sédiments et autres débris d'y pénétrer.. Le tamis est généralement situé au fond du puits, près de l'aquifère. Ceci est fait pour garantir que seule de l'eau propre est collectée et que tout sédiment ou saleté est filtré.. Le tamis est généralement constitué d'un tuyau perforé ou d'un autre type de matériau comportant de petites ouvertures pour permettre à l'eau de passer à travers tout en empêchant les sédiments de pénétrer.. Le tamis de puits Abter est fabriqué avec une fente continue en forme de V pour réduire la vitesse d'entrée de l'eau et les taux d'incrustation. En plus, La crépine de puits Filson a une grande surface sans se boucher, offrant ainsi des performances de filtration supérieures. La sélection de la taille de l'emplacement du tamis de puits est une étape critique, généralement basé sur l'analyse granulométrique de l'échantillon de formation. Avec la plage de taille de fente standard de 0,005" à 0,5", Le tamis de puits Filson peut parfaitement contrôler les particules de sable et le limon du puits. Avantages des écrans de puits d'eau 1. Le plan de coupe en forme de V des crépines de puits d'eau crée une fente continue, ce qui peut éviter le blocage et garantir une eau sans entrave. En savoir plus
PARAMÈTRESpécification du tamis de puits basé sur un tuyau géothermique: Diamètre nominal du tuyau OD(mm) Poids lb/piW.T[mm] Taille du trou Po Trous par pied Surface totale des trous po2/pi Diamètre extérieur du tamis (dans) 2-3/8 60 4.6[4.83] 3/8 96 10.60 2.86 2-7/8 73 6.4[5.51] 3/8 108 11.93 3.38 3-1/2 88.9 9.2[6.45] 1/2 108 21.21 4.06 4 101.6 9.5[5.74] 1/2 120 23.56 4.55 4-1/2 114.3 11.6[6.35] 1/2 144 28.27 5.08 5 127 13[6.43] 1/2 156 30.63 5.62 5-1/2 139.7 15.5[6.99] 1/2 168 32.99 6.08 6-5/8 168.3 24[8.94] 1/2 180 35.34 7.12 7 177.8 23[8.05] 5/8 136 42.16 7.58 7-5/8 194 26.4[8.33] 5/8 148 45.88 8.20 8-5/8 219 32[8.94] 5/8 168 51.08 9.24 9-5/8 244.5 36[8.94] 5/8 188 58.28 10.18 10-3/4 273 45.5[10.16] 5/8 209 64.79 11.36 13-3/8 339.7 54.5[9.65] 5/8 260 80.60 14.04 Qu'est-ce que le tamis de puits géothermique ? Les tamis de puits géothermiques sont un composant essentiel d'un système de puits géothermique.. Ils sont utilisés pour filtrer et protéger le puits géothermique des débris et autres contaminants pouvant nuire au système.. Les écrans de contrôle du sable sont conçus pour être durables et fiables, assurer une protection à long terme du puits. Le tamis de puits géothermique est un tube cylindrique constitué d'un métal perforé ou d'une matière plastique. Les perforations sont conçues pour permettre En savoir plus
Le tamis à sable préemballé contient un tuyau de base perforé, enveloppes intérieures et extérieures et sable calibré entre les enveloppes. Il s'agit d'une modification du tamis enveloppé de fil qui est utilisé dans le sable bien trié ou dans un achèvement autonome. Sable calibré, avec ou sans revêtement en résine, est considéré comme un filtre pour les particules du réservoir. Le tamis à sable pré-emballé enveloppé de fil est utilisé dans les puits où le remplissage de gravier conventionnel n'est pas réalisable ou économique.. L'épaisseur de la couche de gravier peut varier pour répondre à des exigences particulières. Quelle est la fonction du pack de gravier? Le compactage de gravier est l'une des techniques de contrôle du sable les plus utilisées dans le secteur pétrolier., puits d'eau et de gaz. Il stabilise le forage et filtre le sable du flux, ne laissant entrer que des particules très fines. Le tamis à sable enveloppé de fil de tamis à sable pré-emballé le met pleinement à profit pour maximiser la production et contrôler le sable.. Diamètre: 168mm Matériau: acier inoxydable,Acier Carbone,etc. Fente: 0.2mm Connexion d'extrémité: fil,couplage,etc. épaisseur: 10mm Tamis à sable pré-emballé SPÉCIFICATIONS DU PRODUIT Tuyau de base Pack de gravier Tamis à perforations OD (dans.) IDENTIFIANT (dans.) Poids (Kg.) Diamètre extérieur d'accouplement (dans.) Épaisseur (dans.) Taille (dans.) Trous/pi. DEPUIS (dans.) Zone du cylindre (carré. po/pi) 006 Zone d'entrée GA (carré. po/pi) 1.9 1.61 2.75 En savoir plus
1. Grade: LEUR 304 SUS304L, SUS316, SUS316L, ou en acier au carbone 2. Taille de l'emplacement: 0.02mm~15mm 3. Standard: DINAISIASTM 4. Attestation: ISO 9001, API 5CT 5. Les écrans de puits à base de tuyaux sont constitués d'un tuyau de base,Écran métallique en coin entièrement soudé et tige de support. Le tuyau de base est un tuyau de boîtier API perforé ou fendu,le tuyau de base peut être un boîtier API 5CT en acier inoxydable ou en acier au carbone. Les écrans métalliques en coin entièrement soudés sont soudés avec le tuyau de base par une tige de support. 6.Caractéristiques des tamis de puits à base de tuyaux: 1)Précision de filtrage plus élevée: les écrans de fil de coin entièrement soudés comme gaine d'écran avec une conception d'ouverture en V rendent la précision de filtrage plus élevée,qui peut mieux contrôler le sable. 2)Excellente solidité et résistance à la déformation: Le tuyau de base à l'intérieur,l'extérieur peut être protégé avec la veste de protection ajoutée selon les besoins,la résistance intégrée du tuyau de base perforé ne diminue que de 2 à 3 % par rapport au tube d'enveloppe/d'huile standard,Ainsi, les crépines de puits à base de tuyaux ont suffisamment de résistance intégrée pour résister à la pression provoquée par les strates. Même si une partie des crépines de puits est déformée,la fente de cette pièce ne sera pas élargie,ce qui rend le contrôle du sable plus fiable 3)Plus de choix: le matériau de la gaine du tamis peut être de l'acier inoxydable ou de l'acier au carbone,le matériel peut être choisi selon les exigences des clients. 4)La plus petite fente En savoir plus
1. Introduction du tuyau de cuvelage à fente Le tuyau de cuvelage est un tuyau de grand diamètre qui sert de retenue structurelle pour les parois des puits de pétrole et de gaz., ou bien alésé. Il est inséré dans un puits de forage et cimenté en place pour protéger à la fois les formations souterraines et le puits de forage de l’effondrement et pour permettre au fluide de forage de circuler et à l’extraction d’avoir lieu. Le tuyau de tubage fendu est un type de tuyau de tubage dont la surface est percée de fentes. Ces fentes sont utilisées pour aider à contrôler le débit d’eau, huile, et du gaz dans un puits de forage. Le tuyau de tubage fendu est conçu pour permettre à l’eau, huile, et le gaz s’écoule à travers les fentes tout en empêchant le sable et d’autres débris de pénétrer dans le puits. Le tuyau de tubage fendu est couramment utilisé dans les puits de pétrole et de gaz, Puits d’eau, et puits géothermiques. 2. Types de tuyaux de tubage à fentes Il existe deux principaux types de tuyaux de tubage à fentes: Fente ouverte et fente perforée. Le tuyau de cuvelage à fente ouverte a des fentes qui sont coupées dans la surface du tuyau en ligne droite. Ces fentes sont généralement espacées uniformément les unes des autres et sont généralement d’environ 1/4 pouce de large et 1/4 pouce de profondeur. Fente perforée En savoir plus
Applications du tuyau perforé: Le tamis de puits perforé est un type de filtre utilisé dans les puits de pétrole et de gaz. Il est conçu pour contrôler le flux de pétrole et de gaz du puits, tout en empêchant le sable et autres débris de pénétrer dans le puits. la perforation dans le contexte des puits de pétrole fait référence à un trou percé dans le tubage ou le revêtement d'un puits de pétrole pour le relier au réservoir. Créer un canal entre la zone payante et le puits de forage pour permettre au pétrole et au gaz de s'écouler facilement vers le puits de forage. Dans les complétions de trous tubés, le puits sera foré au-delà de la section de la formation souhaitée pour la production et aura un tubage ou un revêtement pour séparer la formation du puits de forage. La dernière étape de l'achèvement consistera à utiliser des pistolets perforateurs., une chaîne de charges creuses, jusqu'à la profondeur souhaitée et les tirer pour perforer le boîtier ou le revêtement. Un pistolet perforant typique peut transporter plusieurs dizaines de charges explosives. Communément, les pistolets à perforation fonctionnent sur la ligne E car il est traditionnel d'utiliser des signaux électriques de la surface pour tirer avec les pistolets. Dans les puits les plus déviés, un tube enroulé peut être utilisé. Technologies plus récentes En savoir plus
