Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Połączenia gwintowe rur okładzinowych i wydobywczych w aspekcie cech wytrzymałościowych i użytkowych wymaganych w przemyśle naftowym

Witek Wiesław

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2022

|

R. 25, Nr 2 (278)

11-24

PL

W artykule omówiono szereg aspektów technicznych z zakresu projektowania otworów poszukiwawczych za ropą i gazem, w tym głównie doboru poszczególnych kolumn rur okładzinowych i wydobywczych. Ponadto rozważono szereg kwestii ekonomicznych związanych z zakupem rur z połączeniami typu PREMIUM, co wynika z ilości asortymentu jaki pojawił się na rynku w ostatnich latach. Zagadnienia poruszane w artykule dotyczą w większości kwestii technicznych, ale również pewien akcent położono na interesy zamawiającego, czyli Operatora, na którym ciąży duża odpowiedzialność polegająca na transparentnym przeprowadzeniu procesu zakupowego, ale głównie odpowiedzialność polegająca na dokonaniu zakupu rur o odpowiedniej jakości za optymalną cenę. Istotą zagadnień poruszanych w artykule nie jest szczegółowe przestawienie kwestii technicznych z zakresu projektowania otworu i jego konstrukcji, czyli odpowiedniego doboru poszczególnych kolumn rur (na ten temat jest szereg publikacji i wdrożonych metod projektowania m.in. Program Stress Check), ale pokazanie jaki wpływ na proces projektowania i ekonomikę ma odpowiedni dobór rur z połączeniami typu PREMIUM, a w konsekwencji ograniczenie liczby stosowanych połączeń gwintowych, czyli wdrożenie racjonalnej UNIFIKACJI w tym zakresie - o czym jest mowa w podsumowaniu artykułu. Kwestie techniczne związane z optymalnym doborem rur okładzinowych i wydobywczych, w tym połączeń gwintowych tych rur dla danego projektu wiercenia, będą przedmiotem oddzielnego artykułu jaki jest planowany do publikacji. Wydaje się, że dyskusja przeprowadzona na łamach niniejszego artykułu ma szczególne znaczenie dzisiaj, kiedy proces przetargowy wyłaniania dostawców rur (producentów i dostawców) wywołuje tyle emocji i nieuzasadnionych skarg odwoławczych do KIO, nie biorąc pod uwagę głównego interesu jakim jest interes Operatora, czyli Zamawiającego, a więc w polskich warunkach interesu publicznego. Autor artykułu zdaje sobie sprawę, że niektóre z postawionych kwestii mogą wywołać dyskusje a może nawet niezadowolenie wśród pewnych producentów lub dostawców nie mniej jednak należy wyraźnie podkreślić, że w światowym obrocie rurami okładzinowymi i wydobywczymi istnieje jedna podstawowa zasada - ZERO AWARII W OTWORZE, awarii związanymi z utratą szczelności i wytrzymałością rur, tak w caliźnie jak i na połączeniu gwintowym, a więc BEZPIECZEŃSTWO - jako bezwzględny priorytet. Trzeba pamiętać, że każda awaria to są potencjalne koszty jej usunięcia, a niejednokrotnie nawet utrata otworu. Czynnik ten brany jest pod uwagę w procesie projektowania otworu i jego konstrukcji jako czynnik NUMER 1.Przestawiony w artykule materiał oparty jest m.in. na szeregu ogólnie dostępnych publikacjach z zakresu projektowanie i konstrukcji otworów, w tym wielu publikacji tak katalogowych jak i naukowych poszczególnych producentów rur oraz tzw. Manual Books. Oprócz powyższych źródeł, na przestrzeni ostatnich lat odbyło się w Polsce szereg seminariów, na których czołowi światowi producenci rur okładzinowych prezentowali szeroko zagadnienia związane z technologicznymi, technicznymi oraz jakościowymi kwestiami produkcji, testowania i odbiorami rur okładzinowych w tym głównie rur z połączeniami typu PREMIUM. Jednocześnie autor artykułu pragnie wskazać na swoje długoletnie doświadczenie w zakresie realizacji wielu projektów wiercenia otworów nie tylko w Polsce, ale i za granicą, w tym wskazać na wiele opracowań wykonanych na zlecenie głównych Operatorów tak krajowych jak zagranicznych oraz innych instytucji, w tym szeregu publikacji zamieszczonych m. in. w WNiG oraz na stronie internetowej https://www.fk-wes.pl Wykaz stosownej literatury wykorzystanej w napisaniu niniejszej pracy zamieszono na końcu artykułu Poz. 1 -24.

EN

The article has discussed a number of technical aspects from the scope of designing oil and gas exploration wells, mainly selecting particular columns of casing and tubings. In addition, a number of economic issues of purchase of pipes with PREMIUM connections has been also discussed, which results from the quantity of assortment that has appeared on the market in recent years. The issues discussed in the article mostly relate to technical issues, but also a certain emphasis has been placed on the interests of the Ordering Party, i. e. the Operator, that bears a great responsibility consisting in the transparent conduct of the purchasing process, but mainly the responsibility consisting in purchasing pipes of appropriate quality at an optimal price. The essence of the issues discussed in the article is not a detailed presentation of technical issues in the scope of well design and its construction, i. e. the appropriate selection of individual pipe columns (on this topic there is a number of publications and implemented design methods, including the Stress Check Program) but to show how the design process and economics is influenced by appropriate selection of pipes with PREMIUM connections and, as a consequence, limitation of the number of threaded connections used, that is implementation of a rational UNIFICATION in this regard - which is mentioned in the summary of the article. It seems that the discussion conducted in this article is of particular importance today when the tendering process for selecting suppliers of pipes (producers and suppliers) causes so many emotions and unjustified appeal complaints to the National Appeal Chamber without taking into account the main interest of the Operator, i. e. the Ordering Party, i. e. the public interest in Polish conditions. The author of the article is aware that some of the issues raised may cause discussions and maybe even a dissatisfaction among certain producers or suppliers, nevertheless, it should be clearly emphasized that in the global trade in casing and tubing, there is one basic principle of ZERO FAILURES IN THE HOLE, failures related to loss of tightness and strength of the pipes both in the body and in threaded connections, so SAFETY - as an absolute priority. It must be remembered that each failure is the potential cost of its removal and often even the loss of a well. This factor is taken into account in the process of well design and its construction as factor NUMBER 1. The material presented in the article is based on a number of publicly available publications in the scope of design and construction of holes, including many catalog publications as well as scientific publications of individual pipe manufacturers and the so-called Manual Books. In addition to the above sources, a number of seminars have been held in Poland in recent years, at which the world’s leading manufacturers of casing and tubing pipes have widely presented issues related to technological, technical and quality issues of production, testing and acceptance of casing and tubing pipes, including mainly pipes with PREMIUM connections. At the same time, the author of the article wish to point to his long-term and fruitful experience in the implementation of many drilling projects not only in Poland but also abroad, including many studies performed at the order of the main Operators, both domestic and foreign operators and other institutions, including a number of publications included among others in WNiG / Oil and Gas Journal/. The content of this article is largely based on these experiences. The list of relevant literature used in writing this work is provided at the end of the article Positions 1-24.

2

Rozwiązania techniczne i technologiczne końcowego wyposażenia odwiertów z odcinkiem odchylonym i horyzontalnym w odwiertach na Niżu Polskim

Wolan Marian

Nafta-Gaz

|

2021

|

R. 77, nr 8

529--540

PL

W artykule przedstawiono problemy pojawiające się w trakcie realizacji projektów związanych z końcowym wyposażeniem odwiertów na Niżu Polskim. Opisano wyjątkowo trudne warunki złożowe występujące w trakcie realizacji ww. projektów. W artykule przedstawiono zadania, jakie spełnia zestaw wydobywczy, oraz elementy zastosowane w danym zestawie. Zaprezentowano kilka przykładowych zestawów wydobywczych używanych w odwiertach na Niżu Polskim. Przedstawiono krótką charakterystykę elementów końcowego wyposażenia, ich zadania i role, jakie spełniają w trakcie wyposażania odwiertów w zestaw wydobywczy, w trakcie eksploatacji odwiertu czy też rekonstrukcji lub likwidacji. Opisano zalety i możliwości poszczególnych zestawów w zależności od użytych elementów końcowego wyposażenia i ich rozmieszczenia w danym zestawie. Zasygnalizowano konieczność odpowiedniego doboru materiałów i uszczelnień w zależności od warunków złożowych. W artykule przedstawiono również krótką analizę naprężeń, jakie mogą występować w zestawie końcowego wyposażenia podczas eksploatacji oraz intensyfikacji, np. w czasie wykonywania kwasowania węglanowych skał zbiornikowych, zatłaczania czy też wywołania odwiertu. Opisano sprzęt niezbędny do prawidłowego wykonania końcowego wyposażenia odwiertu w zależności od warunków konstrukcyjno-otworowych. Podzielono odwierty na dwa rodzaje w zależności od krzywizny odwiertu – te do 30° i powyżej 30° – wpływającej na dobór stosowanych urządzeń i narzędzi do wykonywania operacji sterowania elementami końcowego wyposażenia odwiertów. Podkreślono, że dobór urządzeń do sterowania ww. elementami zależy od wielu czynników, opisanych w artykule. Przedstawiono zarys procedur, jakie muszą być wykonane przed oraz w trakcie końcowego wyposażania odwiertu eksploatacyjnego.

EN

The article covers typical problems during realization of completion projects in the Polish Lowlands. It also presents harsh reservoir conditions encountered at the time of completion. Very high pressure gradient (over 0.021 MPa/m), relatively small thickness of cap rock layer, small differences between hydrostatic pressure and fracture pressure and high concentrations of CO2 and H2S require experience and knowledge when completing the wells. The article discusses the main functions and most common elements of completion assembly. Only a few sample completion assemblies that are used in boreholes in the Polish Lowlands are presented. Each element is described with emphasis placed on its tasks and advantages during completion, production phase of the well, as well as during workover and abandonment operations in the well. Some completion schemes common in the Polish Lowlands are presented together with their advantages and capabilities depending on final equipment used for completion and its location in the completion assembly. Selection of materials and elastomers used in completion assembly is shown depending on reservoir conditions. The article also presents a brief analysis of stresses that can occur in completion assembly during stimulation treatments, e.g. during acidizing of carbonate reservoir rocks, killing the well, operation of the well. Tools and equipment necessary for completing the well, determined by well construction and well conditions are described. Wells have been divided into two types depending on the trajectory of the well, up to 30° and above 30°, which influences the selection of equipment used to perform the operations of controlling the elements of the final completion assembly of the wells. It was emphasized that the selection of equipment to control the above-mentioned elements also depends on other conditions, such as the parameters of the fluid in which these operations are performed or the depth. The article also outlines the procedures necessary before and during the installation of the completion assembly.

3

Rozdział 8. Opracowanie inhibitorów korozji przeznaczonych do zabezpieczania instalacji wgłębnych i napowierzchniowych

Pajda M., Mazela W.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2018

|

nr 223, t. 2

159--195

EN

The phenomenon of corrosion is a serious problem in the natural gas production industry and is the result of chemical or electrochemical reactions of metal elements with the environment. In order to prevent corrosion in gas wells, corrosion inhibitors reducing the corrosive action of produced natural gas on steel parts of equipment and pipelines are used. Liquid corrosion inhibitors of varying chemical nature are used as corrosion inhibitors: most frequently quaternary ammonium salts, imidazoline derivatives, fatty acid salts, and protective gaseous inhibitors, usually volatile amines. In our studies, new corrosion inhibitors used to protect surface and subsurface installations were developed. These corrosion inhibitors are based on alkylsuccinic acid derivatives and are adapted to the operation gas from Polish shale formations. Additionally, research was focused on obtaining high performance and environmentally friendly corrosion inhibitors. In order to assess the effectiveness of corrosion inhibitors, static and dynamic corrosion tests as well as corrosion tests under elevated pressure conditions were performed. All functional tests: static method involving the immersion of metal plates in corrosive medium (e.g. brine) at the selected temperature (60°C), dynamic test; so-called "Wheel Test" and pressure method using the CoreLab RDA-100 apparatus, have shown, that the effectiveness of the corrosion inhibitors obtained is very high. Developed corrosion inhibitors can be used successfully in gas wells, and they can successfully compete with commercial corrosion inhibitors available on the market.

4

Rozdział 7. Budowa stacji monitorowania korozji wewnętrznych powierzchni rur wydobywczych

Banaś J., Mazurkiewicz B., Solarski W., Lelek-Borkowska U.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2018

|

nr 223, t. 2

78--158

EN

A corrosion monitoring station was designed and built in the fracture gas recovery lines. The station is universal and can be used in conventional oil and gas installations. The device was tested both in laboratory and field conditions during operations in gas wells in Wysin (collection of flowback fluid, gas bed stimulation). In field conditions, the operating pressure of the station was from 3 to 40 bar with the effluent outflow of liquid and gas from the well. The proposed monitoring station allows for conducting corrosion (LPR, EIS, ER) and physicochemical (pH, red-ox potential) “on line" measurements during operation of gas wells. Tests carried out in the laboratory and field conditions have shown that the impedance method of measuring the polarization resistance is a sensitive method allowing both monitoring of the corrosion rate (including pitting corrosion) as well as conducting research in the field of material selection and selection of inhibitors.

5

Kryteria doboru rur okładzinowych i wydobywczych jako funkcje wytrzymałości i wytężenia materiału oraz rodzaju i typu połączenia gwintowego

Budak P., Szpunar T., Witek W.

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2010

|

R. 13, Nr 4 (144)

4-7

6

Badania zużycia korozyjnego rur wydobywczych stosowanych w odwiercie podziemnego magazynu gazu Swarzów 22

Artymiuk J., Bednarz S.

Wiertnictwo, Nafta, Gaz

|

2007

|

T. 24, z. 2

717-731

PL

Trudnym problemem w eksploatacji podziemnego magazynu gazu Swarzów jest obecność siarkowodoru w gazie podczas jego poboru. Siarkowodór powoduje korozję, w szczególności kolumn rur wydobywczych i rur instalacji napowierzchniowej, co wpływa na parametry eksploatacyjne pracy magazynu i jego stan techniczny. Destrukcyjne oddziaływanie siarkowodoru powoduje, że odwiert traci swoje parametry eksploatacyjne, znacznie szybciej zostaje zanieczyszczony produktami korozji, wymaga czyszczenia i przemywania odpowiednimi płynami. Szczególnie mocno to zjawisko występuje w odwiercie Swarzów 22. Odwiert poddano rekonstrukcji, w zakresie której wyciągnięto rury wydobywcze i zdecydowano poddać je badaniom wytrzymałościowo-strukturalnym celem stwierdzenia stopnia uszkodzenia rur przez korozję w wyniku przebywania ich w środowisku kwaśnym.

EN

The presence of hydrogen sulfide in the natural gas exploited from the underground gas storage Swarzów is a serious problem. Hydrogen sulfide causes corrosion of the production pipes and the surface manifold, which affects the exploitation parameters of the USG and its technical condition. The destructive activity of hydrogen sulfide causes that the well loses its exploitation parameters, is much faster contaminated with the corrosion products, requires cleaning and washing with special agents. This effect is especially well visible in the well Swarzów 22. The well was worked over: the production pipes were tripped out and subjected to strength-structural analyses to confirm the degree of damaging with corrosion and the acid environment.

7

Finite-element analysis of the tubing thread

Kopey B., Kopey V., Bednarz S., Savula S.

Wiertnictwo, Nafta, Gaz

|

2006

|

R. 23/2

681-685

EN

Cycles of underground gas storage filling and unfilling imply axial loading and internal pressure to tubing thread with dynamic loading in the dangerous planes. The stress - deformation state of coupling with three levels of axial elongation resulted of screwing and external tension loading is presented. The amplitude - frequency descriptions of coupling and tubing screwed together are reached by the harmonic analysis of contact pressure vibrations. The action of vibrations can result in big reduction of contact stresses in tubing coupling thread connection. The computer finite-element axissymmetrical model of the tubing couplings has been developed. The first proper charge frequency is the most dangerous from point of view fatigue destruction of coupling in the critical plane of coupling (the first working pitch thread of pin and the last working pitch thread of box). The most dangerous frequencies of such coupling are the first and third proper charge frequency. Screwing together coupling results in smoothing amplitudes of contact pressure on the working sides of threads.

PL

Podczas cykli napełniania i pobierania gazu z magazynu podziemnego następuje dynamiczne obciążenie siłą osiową i ciśnieniem wewnętrznym połączeń gwintowych rur wydobywczych w płaszczyznach przekrojów krytycznych. W artykule przedstawiono stan naprężeń i odkształceń złączki przy trzech poziomach wydłużenia osiowego spowodowanego skręceniem i zewnętrznym obciążeniem osiowym. Charakterystyki amplitudowo-częstotliwościowe skręconych ze sobą złączek i rur wydobywczych uzyskuje się za pomocą analizy harmonicznej drgań naprężeń stykowych. Działanie wibracji może powodować duże zmniejszenie naprężeń stykowych w gwintowym połączeniu złączkowym rur wydobywczych. Opracowano komputerowy osiowosymetryczny model metodą elementów skończonych złączek rur wydobywczych. Pierwsza częstotliwość drgań własnych jest najbardziej niebezpieczna z punktu widzenia zniszczenia zmęczeniowego połączenia w krytycznym przekroju złączki (pierwszy zwój o pełnym zazębieniu gwintu czopa oraz ostatni zwój o pełnym zazębieniu gwintu mufy). Niebezpieczne częstotliwości drgań takiej złączki to pierwsza i trzecia częstotliwość drgań własnych. Skuteczne skręcenie połączenia powoduje wygładzenie amplitud drgań naprężeń stykowych na obciążonych graniach zwojów gwintu.

8

Efektywność działania inhibitorów korozji okresowo dozowanych do rur wydobywczych w odwiertach kopalni "Kościan-Brońsko"

Kośmider J., Kowalski G., Koźbiał J., Potera K.

Wiertnictwo, Nafta, Gaz

|

2004

|

R. 21/1

143-151

PL

Artykuł został poświęcony omówieniu wyników badań przeprowadzonych w kopalni " Kościan-Brońsko" związanych z określeniem efektywności działania inhibitorów korozji okresowo wtłaczanych do rur wydobywczych. Potrzeba ochrony przed korozją wżerową rur wydobywczych w odwiertach udostępniających złoża eksploatowane w tej kopalni wynika z występowania w nich środowiska o wysokiej korozyjności potencjalnej wywoływanej przez kwas węglowy, który powstaje wskutek rozpuszczania się w wodzie kondensacyjnej dwutlenku węgla zawartego w wydobywanym gazie ziemnym. W niektórych odwiertach uszkodzenia korozyjne są dodatkowo potęgowane przez obecność chlorków w wodzie złożowej dopływającej z gazem ziemnym do rur wydobywczych. Ze względu na obecną konstrukcję odwiertów w kopalni "Kościan-Brońsko" zapobieganie procesowi korozyjnego niszczenia rur wydobywczych może być dokonywane głównie poprzez okresowe wtłaczanie do nich inhibitorów korozji. W publikacji przedstawiono przebieg prac przygotowawczych związanych z zastosowaniem ochrony inhibitorowej w wytypowanych odwiertach oraz zaprezentowano wyniki badań obrazujące zmianę zawartości jonów żelaza w wodzie wydobywanej z gazem ziemnym.

EN

The article has been devoted to discuss the results of researches carried at Kościan-Brońsko Plant connected with circumscribing the effectiveness of corrosion batch treatment. Necessity of tubing prevention against pitting corrosion in production wells results from occurrence of high potential corrosion environment induced by carbon acid, which arises from dissolution of carbon dioxide in condensed water. In some wells damages are intensified by chlorides exist in brine, which is produced with natural gas. Due to present construction of wells at Kościan-Brońsko Plant prevention against corrosion can be principally obtained by periodic injection of corrosion inhibitors. In the publication process of preliminary work related to corrosion batch treatment for appointed wells has been described and results from the researches depicting alteration of iron ions' content in water recovered with natural gas have been presented.

9

Ocena możliwości samoczynnego wydobycia i zagospodarowania nagazowanej wody mineralnej z odwiertu K-4a w Krynicy

Ropa C. E., Duliński W.

Inżynieria Środowiska / Akademia Górniczo-Hutnicza im. S. Staszica w Krakowie

|

1999

|

T. 4, z. 1

95-102

PL

W artykule przedstawiono problem eksploatacji i zagospodarowania nagazowanych wód mineralnych na przykładzie odwiertu K-4a w Krynicy. W oparciu o znajomość wykładnika gazowego oraz ilości rozpuszczonego w wodzie CO2 przeprowadzono wstępne obliczenia wysokości podnoszenia mieszaniny wodno-gazowej w rurach wydobywczych. Uwzględniając opory przepływu tej mieszaniny przeprowadzono obliczenia, na podstawie których dokonano wyboru średnicy przewodu wydobywczego umożliwiającego samoczynny wypływ wody z wymienionego wyżej odwiertu. Podano również zasadnicze elementy wyposażenia dla zagospodarowania tej wody. Z uwagi na dużą zawartość żelaza w wydobywanej wodzie rozważono możliwość wykorzystania jej do kuracji pitnej w Uzdrowisku Krynica.

EN

In the paper the problem of exploitation and usage of the saturated mineral waters has been presented based on the example of K-4a borehole in Krynica. The preliminary calculations of the elevating height of the water-gas mixture in the lifting casing were based on the gas-oil ratio. The calculations have been developed including the pipes resistan-ce of this mixture. The diameter of the exploitation pipes allowing the outgenous outflow from the mentioned borehole has been chosen with base of those calculations. The essential elements of the equipment for the water usage are shown below. Concerning high concentration of iron in exploitation water the possibility of using it to the water-drinking treatment in Krynica spa has been considered.