拡張可能なライナーハンガーデザインが進化

12-1 / 4インチx 7-5 / 8インチHPHT XPak試験片（写真：Dril-Quip）

拡大し続けるライナーハンガーの設計は、深海の井戸建設に対する増え続ける需要を満たすために進歩しています。

新しい拡張可能なライナーハンガーデザインは、高圧高温（HPHT）坑井条件に効果的なライナートップシールを提供し、もう1つは、大口径表面ケーシングに設置されたサブマッドラインハンガーシステムのオプションとして二重拡張機能を提供します。

TIW XPak拡張可能ライナーハンガーシステムなどの拡張可能ライナーハンガーは、効果的なライナートップシールを確保することでリスクを軽減するように設計されています。 Dril-QuipのTIWのダウンホールツールエンジニアリングマネージャであるEdward Royerは、次のように述べています。XPakは、圧力シール機能と固定機能の両方をコンパクトなパッケージで提供する完全統合システムです。

二成分リンガーハンガー／パッカーシステムは、内径のケーシングの不規則性を保証するために、冗長な金属間シールおよびエラストマーシールを提供する。このシステムはまた、将来の設置ニーズを満たすために、さまざまなシールボア長でライナー上部にタイバック機能を提供します。

TIWのXPakシステムは、競合他社とは異なる方法で設計されています。

「私たちはエキスパンダーを使ってハンガー本体をホストケーシングまで広げます」とRoyer氏は言います。 「エキスパンダーは、エキスパンション後もライナーハンガー本体に取り付けたままです」。これにより、他のエキスパンドライナーハンガーと比較して、より優れた折りたたみ圧力耐性が得られます。設置が完了した後にランニングツールの一部として拡張装置を回収する他の拡張可能なライナーハンガーシステムとは対照的に、この構造的支持は設備の寿命の間無傷のままである、と彼は言う。

XPak拡張式ライナーハンガーシステム（画像：Dril-Quip）

Roak氏によると、XPak Expandable Liner Hangerシステムは、世界中で1,000を超える井戸に設置されていますが、洋上でも使用できるように設計されています。

「当社のシステムは、ホストケースと接触するライナー上部がコンパクトです」とXPakシステムを追加すると、効果的なシールと固定の機能を提供するために、ホストケースとの接触が2フィート未満になります。

XPakシステムの利点の1つは、設置が簡単であることです。これは、拡張可能なライナーハンガーをマルチピストン油圧式ランニングツールにダウンホールで配置し、ライナーをセメントで固定し、次にXPakライナーハンガーをホストケーシングに拡張することを含みます。 。取り付けが完了すると、ランニングツールはドリルパイプの重量を軽くするか、または右に回転させて解放され、地表に呼び戻されます。

XPakの最適化された外径はバイパス面積を増加させるので、システムをより速く走らせることが可能であり、それはオペレーターのお金と時間を節約する、とRoyerは指摘する。より大きなバイパス面積はまた、有効循環密度に関する危険性を軽減しながら、井戸を循環させて固めるためのより高い流速を可能にする、と彼は付け加えた。

彼はXPakを「業界で最も堅牢なライナートップハンガーシール」と呼び、高い信頼性の実績を挙げています。 「ライナートップリークをほぼゼロに最小限に抑えました」と彼は言います。

XPak Expandable Liner Hangerシステムは、外径4-1 / 2インチ×外径5-1 / 2インチから外径18-5 / 8インチ×外径24インチまでのサイズがあります。

進化する業界ニーズのために、TIWはXPHTをテーマにしたHPHT条件やDouble Expansion XPak Liner Systemなどのバリエーションを開発しました。その結果、運用上の柔軟性が高まり、コストが削減されます。

HPHT XPakと共にDril-Quip会社のTIWのダウンホールツールのエンジニアリングマネージャを務めるEdward Royer氏（写真：Dril-Quip）

倍増
Double Expansion XPak（DE XPak）は、坑口の制限を介して展開され、継ぎ目のある薄い壁面のケーシング（外径22インチx 1インチの壁）内に金属同士のシールを提供し、高い吊り下げ、ロックダウンおよび圧力容量を提供します。拡張可能なライナーハンガーシステムは、薄肉の大口径井戸を対象としています。 XPakと同様に、DE XPakエキスパンダはハンガー本体に取り付けられたままで、より高い荷重と圧力を可能にする構造上の支えを提供します。

二重膨張プロセスは、エキスパンダーを膨張させて移動させるために使用される圧力作動式マルチピストン油圧ツールを使用して達成され、それが今度はXPakハンガー本体を膨張させてホストケーシングと接触させ干渉する。エキスパンダーは磨かれた穴のレセプタクルを介してタイバック機能を提供し、取り付けの寿命の間ハンガー本体の内側に取り付けられたままになります。

DE XPakは、固定された場所に設置するのではなく、22インチのケーシングを動かした後に必要に応じて設置することができます、とRoyer氏は述べています。それは継ぎ目のあるパイプの内側を密封するでしょう。

Royer氏によると、スーパーメジャーは、メキシコ湾とブラジル沖のDE XPakに、二重拡張技術を使用して関心と応用を表明しています。

DE XPakは、外径18インチ×外径22インチ（1インチ壁）で入手可能です。

圧力の下で
2017年末の顧客からの要求を受けて、TIWは15,000 psiと375華氏の条件および100万ポンドの引っ張り荷重と80万ポンドの圧縮荷重を満たすことができるXPakのバージョンを設計することに着手しました。

外径7-5 / 8インチx外径12-1 / 4インチハンガー設計では、HPHT条件の課題を解決するために標準XPak製品からの機能強化が必要でした。例えば、Royer氏によると、スリップデザインは、複数列のスタガードスリップを使用することで、より優れた固定機能を提供するように変更されました。

認定テストのために、Dril-Quipは本格的なレプリカライナーハンガーを組み立て、アセンブリの周りにテストフィクスチャを組み立てました。テストでは、XPakハンガーシステムに荷重、張力、圧縮、内圧と外圧の組み合わせを加えました。 「HPHTでは、ライナーの破裂圧力定格を超えました」とRoyer氏は言います。

サードパーティの施設テストにより、システムは顧客の要求を満たすために、華氏60度で21,750psi、華氏375度で15,000psiの内圧に耐えることができることが明らかになりました。

「このHPHT認定のユニークな点は、2つの異なる掘削グループ、つまり低温の注入井戸と高温の生産井戸を満たすことです」とRoyer氏は言います。 「これは、このライナーハンガーシステムが実行しなければならない方法をシールして固定する必要があるシステムにとっては、かなり劇的な温度差です。」

2018年初頭にテストが終了し、顧客はHPHT XPak拡張可能ライナーハンガーシステムをメキシコの深海メキシコ湾に4回配備した、とRoyerは述べている。

7-5 / 8インチ外径×12-1 / 4インチ外径のHPHT XPakエキスパンドライナーハンガーシステムのシステム開発および認定により、お客様は7-5 / 8インチ外径および8-5 / 8インチ外径のライナーシステムを使用できます。同じハンガーシステムを使用しています。この設計には、ハンガーシステムをより用途が広く将来の設置に適用可能にするという要求が組み込まれていました。

HPHTテストフィクスチャ（写真：Dril-Quip）