Schermo del pacchetto di ghiaia: Specifiche, Materiali, e analisi delle prestazioni
Introduzione agli schermi del pacchetto di ghiaia
Gli schermi del pacchetto di ghiaia sono una pietra miliare del controllo della sabbia nei pozzi di petrolio e gas, Progettato per prevenire la produzione di sabbia di formazione mantenendo ben produttività. La produzione di sabbia può danneggiare l'attrezzatura, condutture di intasamento, e ridurre l'efficienza del serbatoio, rendere efficace controllo della sabbia Critico per il successo operativo. Gli schermi del pacchetto di ghiaia sono costituiti da schermi di pozzi a più livelli ricchi di ghiaia di dimensioni precisamente o materiali alternativi come sfere in ceramica o perle di vetro. L'obiettivo principale è stabilizzare la formazione creando una barriera che filtra particelle di sabbia fine consentendo al contempo idrocarburi di fluire liberamente. Questo articolo fornisce un'esplorazione dettagliata delle specifiche dello schermo del pacchetto di ghiaia, materiali, Tipi di tubi di base, e caratteristiche delle prestazioni, supportato da dati completi e analisi per guidare gli operatori nell'ottimizzazione delle prestazioni dei pozzi.
Il sistema di pacchetto di ghiaia funziona posizionando uno schermo nel pozzo, circondato da uno strato di ghiaia di dimensioni per bloccare la sabbia di formazione mentre consente il flusso di fluidi. Lo schermo stesso è in genere composto da un tubo di base (perforato, spot, o avvolto in filo) e uno strato esterno progettato con dimensioni di slot precise per integrare la ghiaia. Materiali come l'acciaio inossidabile (SS304, SS316) e leghe duplex (2205, 2507) Garantire la durata in ambienti di puttano aspri. La progettazione del sistema, comprese le dimensioni della ghiaia, dimensione della fessura, e tipi di connessione, è adattato alle specifiche condizioni geologiche e operative del pozzo. Questo articolo approfondisce le specifiche tecniche, confronta il materiale e le opzioni di progettazione, e valuta il loro impatto sull'efficienza del controllo della sabbia e sulla produttività del pozzo.
Specifiche e analisi dimensionali
Gli schermi del pacchetto di ghiaia sono disponibili in una vasta gamma di dimensioni per soddisfare vari progetti di pozzi e requisiti operativi. Le specifiche includono diametro interno (ID), diametro esterno (DA), dimensione nominale, dimensione della ghiaia, e dimensioni dello slot, Tutti sono fondamentali per garantire un controllo efficace della sabbia e l'integrità strutturale. L'ID varia da 50 mm a 373 mm, corrispondente alle dimensioni nominali da 2-3/8 pollici a 16 pollici. L'OD, che include lo schermo e il pacchetto di ghiaia, intervalli da 110 mm a 456 mm. Le dimensioni della ghiaia vanno in genere da 0.10 mm a 4.5 mm, Selezionato in base alla dimensione delle particelle di sabbia di formazione per prevenire l'intasamento. Dimensioni di slot, che vanno da 0.05 mm a 3 mm, sono progettati per consentire il flusso del fluido mentre si conservano il pacchetto di ghiaia.
| ID (mm) | Dimensione nominale (pollice) | DA (mm) | Dimensione della ghiaia (mm) | Dimensione della fessura (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 |
Le lunghezze del tubo dello schermo sono in genere inferiori a 5.8 Contatori per facilità di gestione e installazione, sebbene lunghezza fino a 11.8 I contatori sono disponibili per pozzi più grandi. Le specifiche dimensionali sono progettate per garantire la compatibilità con le dimensioni standard di involucro e tubi, Facilitare l'integrazione nei progetti di pozzi esistenti. La dimensione della ghiaia è selezionata in base alla distribuzione della dimensione del grano della sabbia di formazione, in genere seguendo la regola secondo cui la ghiaia dovrebbe essere 5-6 volte più grande della dimensione mediana del grano di sabbia per prevenire la migrazione mantenendo la permeabilità. Le dimensioni dello slot sono progettate per conservare la ghiaia consentendo il flusso del fluido, con slot più piccoli (ad es., 0.05 mm) Utilizzato per formazioni di sabbia fine e slot più grandi (fino a 3 mm) per sabbie più grossolane. Queste specifiche sono soggette alla personalizzazione in base a disegni dettagliati di progettazione di pozzi per garantire prestazioni ottimali.
Selezione e proprietà del materiale
La scelta del materiale per gli schermi del pacchetto di ghiaia è fondamentale per le loro prestazioni in ambienti di fondo pozzo corrosivi e ad alta pressione. I materiali comuni includono acciai inossidabile (SS304, SS304L, SS316, SS316L) e acciai duplex (2205, 2507), con 904l utilizzati per condizioni altamente corrosive. Gli acciai inossidabile come SS304 e SS316 offrono un'eccellente resistenza alla corrosione e efficacia in termini di costi per applicazioni standard. SS304L e SS316L, con un contenuto di carbonio inferiore, fornire una maggiore resistenza alla corrosione intergranulare, rendendoli adatti a pozzi con alta salinità o condizioni acide. Acciai duplex (2205 e 2507) Combina ad alta resistenza con una resistenza alla corrosione superiore, Ideale per i pozzi di acque profonde o ad alta pressione in cui le sollecitazioni meccaniche e ambientali sono significative.
| Materiale | Resistenza alla corrosione | Resistenza alla trazione (Mpa) | Applicazioni tipiche |
|---|---|---|---|
| SS304 | Bene | 515–620 | Pozzi standard, ambienti a bassa corrosione |
| SS304L | Molto bene | 485–620 | Pozzi ad alta salinità, Resistenza alla corrosione intergranulare |
| SS316 | Molto bene | 515–690 | Ambienti di corrosione moderata |
| SS316L | Eccellente | 485–690 | Alta salinità, pozzi acidi |
| 904L | Superiore | 490–700 | Ambienti altamente corrosivi |
| Duplex 2205 | Eccellente | 620–880 | Acqua profonda, pozzi ad alta pressione |
| Duplex 2507 | Superiore | 800–1000 | Condizioni estreme, pozzi ad alta pressione |
La selezione del materiale dipende dall'ambiente chimico del pozzo, pressione, e temperatura. Per esempio, SS316L è preferito nei pozzi con alto contenuto di CO2 o H2S a causa della sua resistenza alla corrosione della corrosione. Duplex 2507, con la sua alta resistenza alla trazione e resistenza alla corrosione, è l'ideale per i pozzi offshore dove prevalgono condizioni estreme. L'uso di varianti a basse emissioni di carbonio (ad es., SS304L, SS316L) riduce il rischio di sensibilizzazione durante la saldatura, Garantire una durata a lungo termine. Gli operatori devono bilanciare i costi dei materiali con i requisiti di prestazione, come materiali premium come duplex 2507 aumentare i costi ma migliorare l'affidabilità in ambienti difficili.
Tipi di tubi di base e considerazioni di progettazione
Gli schermi del pacchetto di ghiaia utilizzano tre tipi di tubi di base primari: tubi perforati, schermi avvolti a filo, e tubi scanalati. Ogni tipo è progettato per soddisfare specifici requisiti di controllo della sabbia e flusso, influenzando le prestazioni complessive del sistema di pacchetto di ghiaia. I tubi perforati sono dotati di fori perforati, Tipicamente 10-20 mm di diametro, Offrire una capacità di flusso elevato ma una conservazione della sabbia limitata. Sono spesso usati in formazioni con sabbia grossolana dove sono accettabili le dimensioni di slot più grandi. Gli schermi avvolti a filo sono costituiti da un filo avvolto attorno a un tubo di base perforato, Creazione di aperture di slot precise (0.05–3 mm) che forniscono un eccellente controllo della sabbia per le formazioni più fini. Tubi scanalati, con slot tagliati al laser o macinato, offrire un equilibrio tra capacità di flusso e conservazione della sabbia, Adatto per una vasta gamma di formazioni.
| Tipo di tubo di base | Dimensione slot/foro (mm) | Capacità di flusso | Ritenzione di sabbia | Uso tipico |
|---|---|---|---|---|
| Tubo perforato | 10–20 | Alto | Basso | Formazioni di sabbia grossolane |
| Schermo avvolto in filo | 0.05–3 | Moderato | Alto | Formazioni di sabbia fine |
| Tubo scanalato | 0.05–3 | Moderato -alto | Moderato | Formazioni generali per scopi |
La scelta del tipo di tubo di base dipende dalla distribuzione della dimensione della sabbia della formazione e dal equilibrio desiderato tra flusso e controllo della sabbia. Gli schermi avvolti a filo sono preferiti in formazioni non consolidate con sabbia fine, Poiché le loro dimensioni di slot precise impediscono la migrazione della ghiaia mantenendo la permeabilità. I tubi perforati sono adatti per formazioni stabili con granuli di sabbia più grandi, dove sono priorita la priorità delle portate elevate. I tubi a filo offrono versatilità, Accogliere una gamma di dimensioni di slot e tipi di formazione. Il tipo di connessione: come STC, Bitcoin, LTC, Npt, E, Unione Europea, o estremità semplici: svolge anche un ruolo fondamentale nel garantire un adattamento sicuro all'interno del sistema di completamento dei pozzi, ridurre al minimo il rischio di perdite o guasti meccanici durante l'installazione.
Materiali di imballaggio di ghiaia e alternative
Il pacchetto di ghiaia è il cuore del sistema di controllo della sabbia, Progettato per filtrare la sabbia di formazione consentendo al contempo idrocarburi di fluire nel pozzo. Le dimensioni della ghiaia vanno in genere da 0.10 mm a 4.5 mm, Selezionato in base alla distribuzione delle dimensioni del grano della sabbia di formazione. La ghiaia deve essere abbastanza grande da bloccare la migrazione della sabbia ma abbastanza piccola da mantenere la permeabilità. Una regola di progettazione comune è che il diametro della ghiaia dovrebbe essere 5-6 volte la dimensione mediana del chicco di sabbia, Garantire una filtrazione efficace senza intasamento. In alcune applicazioni, Vengono utilizzati materiali alternativi come sfere in ceramica o perle di vetro al posto della ghiaia. Questi materiali offrono dimensioni e forma uniformi, Migliorare l'efficienza e la permeabilità dell'imballaggio rispetto alla ghiaia naturale, che possono avere forme e dimensioni irregolari.
Le palle in ceramica sono altamente resistenti e resistenti alla schiacciamento, renderli adatti a pozzi ad alta pressione in cui la ghiaia potrebbe deformarsi sotto stress. Le perle di vetro offrono vantaggi simili, con l'ulteriore vantaggio dell'inertezza chimica, Ridurre il rischio di reazioni con fluidi di formazione. Tuttavia, Queste alternative sono più costose della ghiaia naturale, Quindi il loro uso è in genere riservato a pozzi di alto valore o formazioni con sfide specifiche, come contenuto di multe alte o ambienti corrosivi. Il processo di imballaggio prevede il pompaggio della ghiaia o del materiale alternativo nell'anello tra lo schermo e la formazione, Garantire un stretto, Pacchetto uniforme che massimizza il controllo della sabbia riducendo al minimo la resistenza al flusso. Il corretto posizionamento della ghiaia è fondamentale per il successo del sistema, richiedere ingegneria precisa e controllo di qualità durante l'installazione.
Criteri di confronto e selezione delle prestazioni
L'efficacia di un sistema di schermo del pacchetto di ghiaia dipende dalla sua capacità di bilanciare il controllo della sabbia con la produttività dei pozzi. I fattori di prestazione chiave includono la conservazione della sabbia, capacità di flusso, resistenza alla corrosione, e resistenza meccanica. Schermi avvolti a filo con dimensioni di piccoli slot (ad es., 0.05–0,5 mm) Excel nelle formazioni di sabbia fine, Offrire una ritenzione di sabbia superiore ma potenzialmente più basse portate a causa di aperture di slot limitate. Tubi perforati, con buchi più grandi, massimizzare la capacità di flusso ma sono meno efficaci nelle formazioni non consolidate con sabbia fine. I tubi scanalati forniscono una via di mezzo, Adatto a una vasta gamma di formazioni ma che richiede un'attenta selezione di dimensioni dello slot per evitare il tappo o l'eccessiva produzione di sabbia.
La selezione del materiale influisce in modo significativo sulle prestazioni a lungo termine. Acciai inossidabile (SS304, SS316) sono convenienti per i pozzi standard con rischi di corrosione moderati, mentre acciai duplex (2205, 2507) sono preferiti per i pozzi di acque profonde o ad alta pressione a causa della loro elevata resistenza e resistenza alla corrosione. La scelta di ghiaia o materiali di imballaggio alternativi influisce anche sulle prestazioni, con sfere in ceramica e perle di vetro che offrono una migliore permeabilità e durata in ambienti difficili. Tipi di connessione come BTC e LTC Assicurarsi di installazione sicura, Ridurre il rischio di fallimento durante la distribuzione. Gli operatori devono considerare le caratteristiche di formazione, buone condizioni, e vincoli di budget quando si seleziona la combinazione ottimale del tipo di schermo, materiale, e ghiaia. Analisi di formazione dettagliata, compresa la distribuzione delle dimensioni della sabbia e la chimica dei fluidi, è essenziale per la progettazione di un efficace sistema di pacchetti di ghiaia.
Takeaway chiave: Gli schermi del pacchetto di ghiaia sono una soluzione di controllo della sabbia versatile, con specifiche personalizzabili per adattarsi a varie condizioni. Gli schermi avvolti a filo eccellono in formazioni di sabbia fine, mentre i tubi perforati e scanalati si adattano a sabbie più grossolane. La selezione di materiale e ghiaia dovrebbe allinearsi con le esigenze ambientali e meccaniche del pozzo per ottimizzare la produttività e la longevità.
Lo schermo del pozzo d'acqua è un componente importante di un pozzo che consente all'acqua di fluire nel pozzo impedendo l'ingresso di sedimenti e altri detriti. Lo schermo si trova generalmente nella parte inferiore del pozzo, vicino alla falda acquifera. Questo viene fatto per garantire che venga raccolta solo acqua pulita e che eventuali sedimenti o sporco vengano filtrati. Lo schermo è generalmente costituito da un tubo perforato o altro tipo di materiale dotato di piccole aperture per consentire il passaggio dell'acqua e impedire l'ingresso di sedimenti. Lo schermo del pozzo Abter è realizzato con una fessura continua a forma di V per ridurre la velocità di ingresso dell'acqua e il tasso di incrostazione. Oltretutto, Lo schermo del pozzo Filson ha un'ampia superficie senza intasamenti, forniscono quindi prestazioni di filtrazione superiori. Bene, la selezione della dimensione dello slot dello schermo è un passaggio fondamentale, tipicamente basato sull'analisi granulometrica del campione di formazione. Con la gamma di dimensioni dello slot standard da 0,005" a 0,5", Lo schermo per pozzi Filson può controllare perfettamente le particelle di sabbia e il limo dal pozzo. Vantaggi degli schermi per pozzi d'acqua 1. Il piano di sezione a V degli schermi per pozzi d'acqua crea la fessura continua, che può evitare il blocco e assicurarsi dell'acqua senza ostacoli. Per saperne di più
PARAMETRO Specifiche dello schermo del pozzo basato su tubi geotermici: Diametro nominale diametro esterno del tubo(mm) Peso libbre/piediW.T[mm] Dimensione del foro in fori per piede Area totale dei fori in 2/ft OD dello schermo (in) 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 Cos'è lo schermo per pozzi geotermici？ Gli schermi per pozzi geotermici sono un componente essenziale di un sistema di pozzi geotermici. Vengono utilizzati per filtrare e proteggere il pozzo geotermico da detriti e altri contaminanti che possono essere dannosi per il sistema. Gli schermi per il controllo della sabbia sono progettati per essere durevoli e affidabili, fornire protezione a lungo termine per il pozzo. Lo schermo del pozzo geotermico è un tubo cilindrico realizzato in metallo forato o materiale plastico. Le perforazioni sono progettate per consentire Per saperne di più
Lo schermo per sabbia preconfezionato contiene un tubo di base perforato, rivestimenti schermanti interni ed esterni e sabbia graduata tra i rivestimenti. Si tratta di una modifica dello schermo avvolto in filo metallico che viene utilizzato nella sabbia ben selezionata o nel completamento autonomo. Sabbia classificata, con o senza rivestimento in resina, è considerato come un filtro per le particelle del serbatoio. Lo schermo per sabbia preconfezionato avvolto in filo metallico viene utilizzato nei pozzi in cui il tradizionale riempimento con ghiaia non è fattibile o economico. Lo spessore dello strato di ghiaia può essere variato per soddisfare requisiti speciali. Qual è la funzione del Gravel Pack? Il riempimento con ghiaia è una delle tecniche più diffuse di controllo della sabbia utilizzate nel petrolio, pozzi di acqua e gas. Stabilizza il pozzo e filtra la sabbia dal flusso, consentendo l'ingresso solo di particelle molto fini. Lo schermo per sabbia avvolto in filo preconfezionato Sand Screen lo mette in pieno gioco massimizzando la produzione e controllando la sabbia. Diametro: 168mm Materiale: acciaio inossidabile,acciaio al carbonio,ecc. Slot: 0.2Connessione terminale da mm: filo,accoppiamento,ecc. spessore: 10mm Vaglio preconfezionato per sabbia SPECIFICHE DEL PRODOTTO Tubo base Ghiaia Perforazioni Vaglio OD (in.) ID (in.) Peso (libbre.) Accoppiamento DE (in.) Spessore (in.) Misurare (in.) Fori/ft. DA (in.) Zona del cilindro (mq. pollici/piedi) 006 Area di ingresso GA (mq. pollici/piedi) 1.9 1.61 2.75 Per saperne di più
1. Grado: LORO 304 SUS304L, SUS316, SUS316L, o acciaio al carbonio 2. Dimensione della fessura: 0.02mm~15 mm 3. Standard: DINAISIASTM 4. Certificazione: ISO9001, API 5CT 5. Gli schermi per pozzi basati su tubi sono costituiti da un tubo di base,Schermatura metallica a cuneo interamente saldata e asta di supporto. Il tubo di base è un tubo di rivestimento API forato o scanalato,il tubo di base può essere in acciaio inossidabile o acciaio al carbonio API 5CT. Gli schermi a cuneo interamente saldati sono saldati insieme al tubo di base tramite asta di supporto. 6.Caratteristiche degli schermi per pozzi basati su tubi: 1)Maggiore precisione di filtraggio: Schermi in filo metallico a cuneo interamente saldati poiché il rivestimento dello schermo con design di apertura a V aumenta la precisione del filtraggio,che può controllare meglio la sabbia. 2)Eccellente robustezza e resistenza alla deformazione: Il tubo di base all'interno,l'esterno può essere protetto con la giacca di protezione aggiunta a seconda delle esigenze,la resistenza integrata del tubo di base perforato diminuisce solo del 2~3% rispetto al rivestimento/tubo dell'olio standard,quindi gli schermi dei pozzi basati sui tubi hanno una resistenza integrata sufficiente per resistere alla pressione causata dagli strati. Anche se alcune parti degli schermi dei pozzi si deformano,la fessura di questa parte non verrà ampliata,che aumenta l'affidabilità del controllo della sabbia 3)Più scelte: il materiale del rivestimento dello schermo può essere acciaio inossidabile o acciaio al carbonio,il materiale può essere scelto secondo il requisito dei clienti. 4)Lo slot più piccolo Per saperne di più
1. Introduzione del tubo di involucro scanalato Il tubo di involucro è un tubo di grande diametro che funge da fermo strutturale per le pareti dei pozzi di petrolio e gas, o ben annoiato. Viene inserito nel pozzo e cementato in posizione per proteggere dal collasso sia le formazioni sotterranee che il pozzo e per consentire la circolazione del fluido di perforazione e l'estrazione. Il tubo involucro scanalato è un tipo di tubo involucro che presenta delle fessure lavorate sulla sua superficie. Queste fessure vengono utilizzate per aiutare a controllare il flusso dell'acqua, olio, e gas in un pozzo. Il tubo dell'involucro scanalato è progettato per consentire l'ingresso dell'acqua, olio, e il gas possa fluire attraverso le fessure impedendo al tempo stesso che sabbia e altri detriti entrino nel pozzo. Il tubo di rivestimento scanalato è comunemente usato nei pozzi di petrolio e gas, pozzi d'acqua, e pozzi geotermici. 2. Tipi di tubi con rivestimento scanalati Esistono due tipi principali di tubi con rivestimento fessurati: fessura aperta e fessura perforata. Il tubo con rivestimento a fessura aperta è dotato di fessure tagliate nella superficie del tubo in linea retta. Questi slot sono generalmente distanziati uniformemente e in genere sono circa 1/4 pollici di larghezza e 1/4 pollici di profondità. Slot perforato Per saperne di più
Applicazioni del tubo perforato: Lo schermo per pozzi perforati è un tipo di filtro utilizzato nei pozzi di petrolio e gas. È progettato per controllare il flusso di petrolio e gas dal pozzo, impedendo al contempo l'ingresso di sabbia e altri detriti nel pozzo. la perforazione nel contesto dei pozzi petroliferi si riferisce a un foro praticato nell'involucro o nel rivestimento di un pozzo petrolifero per collegarlo al giacimento. Creare un canale tra la zona di pagamento e il pozzo per far fluire facilmente il petrolio e il gas verso il pozzo. Nei completamenti dei fori rivestiti, il pozzo verrà perforato oltre la sezione della formazione desiderata per la produzione e avrà un rivestimento o un rivestimento che separa la formazione dal foro del pozzo. La fase finale del completamento riguarderà l'inserimento di pistole perforatrici, una serie di cariche sagomate, fino alla profondità desiderata e cuocerli per perforare l'involucro o il rivestimento. Una tipica pistola perforante può trasportare molte dozzine di cariche esplosive. Comunemente, le pistole di perforazione vengono utilizzate su E-line poiché è tradizionale utilizzare segnali elettrici dalla superficie per sparare con le pistole. In pozzi più deviati, È possibile utilizzare tubi a spirale. Tecnologie più recenti Per saperne di più
