Svaki površinski sistem glave bušotine zavisi od kalemova omotača za obavljanje tri posla odjednom: obustavljanje težine kolone omotača, zaptivanje prstenastog prostora između uzastopnih nizova omotača i pružanje strukturalne platforme za sprečavanje izduvavanja tokom bušenja. Glava kućišta pruža prvu tačku ovjesa na površini; svaki kalem kućišta naslagan iznad njega podržava sljedeću žicu i dodaje zaptivni interfejs za svoj prsten. Kalem koji ne izdrži pritisak ili opterećenje za vješanje pretvara sam vrh bušotine u najslabiju točku proizvodnog omotača. Kako operateri standardiziraju komponente od 10.000- i 15.000-psi za razvoj pod visokim pritiskom i visokim temperaturama, dizajn kalema za kućište postao je centralni fokus inženjeringa glave bušotine.
Konfiguracija kalema kućišta i geometrija provrta
Tijelo kalema je kovani prsten s ravnim otvorom koji prihvaća vješalicu kućišta i ramenom za slijetanje od 45 stupnjeva koja prenosi težinu strune na tijelo glave bunara. Zakošeno rame izbjegava oštre kutne opterećenja tipične za kvadratne profile i štiti zaptivne površine od oštećenja dok alati prolaze kroz glavu bunara. Provrti su veličine od 7-1/16 inča do 21-1/4 inča, sa prirubničkim priključcima u veličinama od 11 inča, 13-5/8 inča i 16-3/4 inča kako bi odgovarali gornjoj grupi za bušenje. U tipičnoj sekvenci bušenja, kalemovi se progresivno slažu kako se program kućišta spušta sa površinske cijevi od 20 inča na 13-3/8-inčne i 9-5/8-inčne međustrune.
Jedno-i duplo-konfiguracije sa klinovima podržavaju jedno- i dual- prstenaste glave bunara.
Linijski{0}}cijevni, sa klinovima i prošireni{1}}prirubnički otvori pružaju prstenasti pristup za nadzor i cirkulaciju.
Odabir materijala i ocjene tlaka
Kalumi za kućište se obično obrađuju od niskolegiranog čelika AISI 4130-u integralnom kovanom obliku, dajući čvrstoću kroz{2}}debljinu bez zavarenih šavova na granici pritiska. API Spec 6A definira klase tlaka od 2.000 psi do 15.000 psi radnog tlaka, sa standardnim klasama od 2.000, 3.000, 5.000, 10.000 i 15.000 psi, a ista komponenta je također regulirana od strane 3 mil ISO 104. korozivna i kisela radnja, dok temperaturne klase L do U obuhvataju rad od minus 60 stepeni Farenhajta do 250 stepeni celzijusa, sa dodatnim klasama za primjene na povišenim{22}}temperaturama. Nivoi specifikacija od PSL 1 do PSL 3G definišu obim verifikacije dizajna i kontrole kvaliteta primenjene tokom proizvodnje.
Zaptivanje kalema kućišta i sučelje za vješalice
Integritet pritiska na prednjoj strani kalema se oslanja na metalne prstenaste zaptivke - R-tip za klase nižeg pritiska i BX-tip za visok-uslugu pritiska - komprimovane između prirubnica kalema. Žlebovi za prstenaste zaptivke su mašinski obrađeni na čvrste tolerancije i verifikovani konusnim meračima, budući da oštećeni žleb može poraziti čak i pravilno odabranu zaptivku. Vješalica za kućište slijeće na rame sa elastomernim paketom-koji je pod naponom od težine same žice omotača, a vijci za zaključavanje pričvršćuju vješalicu nakon slijetanja. Profil povratnog-profila ventila pod pritiskom se može obraditi ispod sjedišta vješalice, omogućavajući pričvršćivanje bunara prije nego što se snop za sprječavanje ispuhivanja ukloni tokom završetka. Bočni otvori imaju VR navoje tako da se zasuni mogu pričvrstiti za nadzor prstena tokom bušenja i proizvodnje.
Primjena u HPHT i Sour servisu
Za bušotine koje proizvode sumporovodik, materijali za kalem i zaptivke su specificirani prema zahtjevima NACE MR0175/ISO 15156, sa klasama materijala EE i FF koji se koriste za tokove koji nose H2S{3}}. Završetak loma postavlja dodatne zahtjeve za kalemove omotača jer se pritisci obrade mogu približiti nazivnom radnom pritisku glave bušotine. Pritisci tretmana za moderne kampanje lomljenja rutinski se približavaju 10.000 psi ili više, tako da se kalem i njegovi izlazi moraju konstruirati imajući na umu raspored loma od samog početka.
Konfiguracije dvostrukog-dovršenja zahtijevaju kalemove sa višestrukim orijentacijama izlaza za pristup oba prstena.
Prošireni-prirubnički otvori pružaju strukturnu krutost potrebnu za velike-stabla za lomljenje.
Od ramena za vješanje od 45-do zaptivke prirubnice od metala-na-metal, svaki izbor dizajna u kalemu za kućište služi jednom cilju - očuvanju granice pritiska bušotine netaknutom od bušenja do napuštanja. Kako programi kućišta postaju sve teži i pritisci obrade rastu, inženjerska margina ugrađena u ove komponente nikada nije bila važnija. Za više informacija, kontaktirajte China Vigor na info@vigorpetroleum.com ili pozovite +0086 29 81161513.
