ما هي أغطية وأنابيب آبار النفط؟

ما هي أنابيب وتغليف آبار النفط؟

1. ما هي معايير الإنتاج والفحص الشائعة الاستخدام للأنابيب المخصصة للنفط محليًا ودوليًا؟

تتميز أنابيب النفط بظروف خدمة صارمة للغاية، ومتطلبات جودتها أكثر صرامة من أنابيب الصلب غير الملحومة العامة، والتي يجب إنتاجها وفحصها وفقًا لمعايير متخصصة أو شروط فنية. حاليًا، تعتمد معايير الإنتاج والفحص الشائعة الاستخدام محليًا ودوليًا للأنابيب المخصصة للنفط بشكل أساسي على معايير معهد البترول الأمريكي (API). يُعتمد معيار API SPEC5 CT للتغليف والأنابيب، ومعيار API SPEC5 لأنابيب الحفر، ومعيار API SPEC7 لوصلات أنابيب الحفر.

٢. ما هي أنواع الأنابيب والأنابيب غير المعتمدة على معايير API المستخدمة محليًا ودوليًا لتلبية ظروف العمل الجيولوجية الخاصة لحقول النفط؟

بالإضافة إلى أنابيب التغليف القياسية API، تم البحث والتطوير محليًا ودوليًا في أنواع الأنابيب والأنابيب غير المعتمدة على معايير API لتلبية ظروف العمل الجيولوجية الخاصة لحقول النفط، بما في ذلك: أنابيب وأنابيب فائقة القوة تُستخدم في الآبار العميقة؛ أنابيب ذات مقاومة عالية للسحق؛ أنابيب وأنابيب مقاومة للتآكل الإجهادي بكبريتيد الهيدروجين تُستخدم في آبار النفط والغاز المحتوية على كبريتيد الهيدروجين؛ أنابيب وأنابيب عالية القوة تُستخدم في آبار النفط والغاز المبردة؛ أنابيب وأنابيب تُستخدم في البيئات المسببة للتآكل التي تحتوي فقط على أيونات ثاني أكسيد الكربون والكلور، ولكنها خالية تقريبًا من أيونات كبريتيد الهيدروجين المسببة للتآكل. بالنسبة لكبريتيد الهيدروجين، وثاني أكسيد الكربون، وأيونات الكلوريد، تتعايش في بيئة تآكلية قوية، مما يُسهّل استخدام الأنابيب والأنابيب التغليفية.

3. ما هي أدوار الأنابيب والأنابيب التغليفية في آبار النفط؟ ما هي أنواع التغليف التي يُمكن تصنيفها وفقًا لأدوارها المختلفة؟

في عمليات حفر وإنتاج حقول النفط، يُشير مصطلح "التغليف" إلى الأنابيب المستخدمة كبطانة في البئر لمنع تدفق جدار البئر أو انهياره. وهو جزء دائم من البئر، ويُثبت في قاع التغليف بالإسمنت. يُعاد الإسمنت أحيانًا إلى السطح. يبلغ قطر معظم أنابيب التغليف الخارجية 114.3 مم أو أكثر. يُسمى الأنبوب الداخلي في البئر "الأنابيب". تُرسل سوائل قاع البئر إلى السطح عبر الأنابيب، والتي يُمكن فصلها عن التغليف بواسطة فاصل إنتاج. غالبًا ما تُضخ الأنابيب خارج البئر، وقد تحتاج إلى استبدالها أحيانًا. يبلغ قطر معظم الأنابيب الخارجية 114.3 مم أو أقل.

غالبًا ما تتطلب بيئة الحفر عدة طبقات من التغليف لتحقيق العمق الإجمالي المطلوب للبئر. تُصنف كل طبقة من طبقات التغليف وفقًا لدورها:

(1) القناة. وهي الطبقة الخارجية للبئر، ووظيفتها الرئيسية هي تقوية جدران البئر لمنع طبقة الحصى السطحية والصخور غير المُثبتة من السقوط في البئر.

(2) الأنبوب الهيكلي. بين القناة والأنابيب السطحية، تشمل وظيفة هذه الطبقة من التغليف معالجة التسرب المتكرر أو انهيار البئر وتقليل ارتفاعات الغاز الضحلة.

(3) التغليف السطحي. للطبقة السطحية السفلية أغراض متعددة، وتشمل عزل طبقة المياه العذبة لمنع الانهيار والتسرب، وعزل الأجزاء الضعيفة من الطبقة التي لا تتحمل الضغط العكسي الناتج عن التحكم في ارتفاعات البئر، وتوفير تركيب مانع انفجار، ودعم وزن جميع طبقات التغليف الأصغر من التغليف السطحي.

(4) التغليف المتوسط. يُستخدم هذا الأنبوب بشكل رئيسي في مواجهة طبقات ضغط عالية أثناء الحفر، مما يتطلب سائل حفر عالي الكثافة للتحكم في الضغط المرتفع بشكل غير طبيعي، مع حماية الطبقات الضعيفة الضحلة من التسرب أو الحفر العالق. في بعض الحالات الخاصة، يُستخدم التغليف المتوسط أيضًا لعزل التكوينات الملحية أو تكوينات الصخر الزيتي المتمددة والمعرضة للانهيار.

(5) أنبوب التبطين. يؤدي أنبوب التبطين نفس غرض التغليف المتوسط. يمتد أنبوب التبطين لأعلى من قاع البئر إلى التغليف المتوسط، ولكنه لا يمتد إلى السطح. غالبًا ما يُستخدم أنبوب التبطين لتوفير المال من خلال عدم الحاجة إلى تمديد عمود الأنابيب إلى السطح، مع الحفاظ على غرض التحكم في الضغط وتدرجات الكسور.

(6) تغليف الإنتاج. يُعرف أيضًا باسم تغليف التكوين. يتمثل دور هذا العمود في فصل طبقة الإنتاج عن التكوينات الأخرى، وتشكيل قطر محدد، ويمكن أن ينزل إلى طبقة الإنتاج في بئر العمل، لحماية أنابيب الإنتاج والمعدات.

(7) عمود أنابيب الاسترداد. تُستخدم البطانة عادةً كجزء من غلاف الإنتاج، بدلاً من أن تكون عمودًا منفصلاً من الأنابيب يمتد من السطح وصولاً إلى تكوين الإنتاج. يمكن إعادة البطانة إلى السطح بكمية مناسبة من الأنابيب من أعلى البطانة.


4. ما هي درجات فولاذ الأنابيب والأغطية، وماذا تعني؟


في معيار API SPEC5CT، تشير درجة فولاذ الغلاف والأنابيب إلى قوة خضوعها وبعض خصائصها الخاصة. عادةً ما يُعبَّر عن درجات الفولاذ بحرف واحد ورقمين أو ثلاثة، مثل N80. في معظم الحالات، كلما تعمقت الأحرف في الأبجدية، زادت قوة خضوع الأنبوب. على سبيل المثال، يتمتع فولاذ N80 بقوة خضوع أكبر من J55.


يُحدَّد التدوين الرقمي بالحد الأدنى لقوة خضوع الأنبوب، مُعبَّرًا عنه بآلاف الأرطال لكل بوصة مربعة. على سبيل المثال، الحد الأدنى لقوة خضوع فولاذ N80 هو 550 ميجا باسكال.


تتضمن قائمة معايير API SPEC5 CT درجات الفولاذ الغلاف التالية: H40، J55، K55، N80، M65، L80، C90، C95، T59، P110، Q125؛ درجات الفولاذ الغلاف هي: H40، J55، N80، L80، C90، T59، P110.