دستگاه لوله مغزی سیار (Coiled Tubing)

کاربرد دستگاه لوله مغزی سیار (Coiled Tubing)

• انتقال محلول به اعماق چاه
• مرحله تکمیل چاه
• اسیدکار
• عملیات تعمیری  بویژه
• تزریق مواد شیمیایی
• تزریق حلال به چاه
• فعال کردن چاه خاموش
• سیمان کاری جداره داخلی چاه
• افزایش نفوذ پذیری چاه
• جابجایی سیال ستون چاه
• کشتن و خفه کردن چاه
• رفع موانع و شستشوی درون چاهی به وسیله حلال های مناسب
• تزریق سیمان به چاه های تعمیراتی برای پیش گیری از نشتی گاز یا آب
• انتقال ابزار به اعماق چاه برای انواع عملیات احیا، تعمیرات واندازه گیری
• مته کاری و حفاری درون چاهی

کمپانی های سازنده دستگاه لوله مغزی سیار (Coiled Tubing) در جهان

کمپانی چند ملیتی اوشنرینگ Oceaneering International

هالیبرتون Haliburton

ودرفورد Weatherford

صنایع نابورس Nabors Industries

اشلامبرگر Schlumburger

تریکان ول سرویس Trican Well Service

تناریس Tenaris

شرکت سرمایه گذاری آلتوس Altus Intervention

گلوبال تیوبینگ Global Tubing

سکوهای حفاری یا حفاری، نمادهای نمادین میدان نفتی، همیشه برای حفاری، تکمیل یا نگهداری مورد نیاز نیستند.

برداشتن رسوب مکانیکی برای حذف رسوب از چاه تولید می توان از ابزار جت استفاده کرد. این ابزار از یک سر چرخان با نازل های متضاد افست مماس و یک حلقه دریفت تشکیل شده است. عمل جت از نازل ها رسوب را از دیواره های لوله ای حذف می کند در حالی که حلقه رانش به ابزار اجازه می دهد تا تنها پس از تمیز شدن قطر لوله داخلی پیشروی کند. سیالات غیر ساینده برای حذف از طریق نازل پمپ می شوند. دانه های ساینده برای از بین بردن پوسته های سخت استفاده می شود. هنگامی که لوله ها کاملاً وصل می شوند، جت ساینده همراه با سر فرز برقی استفاده می شود.

شستشوی بسته شن

همانطور که صفحه شن بسته به سمت بالای شن پایین می آید، پمپ های سطحی فعال می شوند. سرعت پمپ برای سیال شدن سنگ ریزه بدون بازگشت آن به لوله کافی است. در حالی که پمپ ها فعال هستند، CT به آرامی در شن پایین می آید تا زمانی که صفحه نمایش به عمق تنظیم خود برسد. توپی که از طریق رشته CT پمپ می شود، قبل از اینکه رشته CT به سطح کشیده شود، صفحه را آزاد می کند.

لوله مارپیچ

لوله مارپیچ یک واحد نصب لغزشی.
لوله مارپیچ گیره دار.
های لوله قرقره
واحد لوله سیم پیچی (CTU)

در صنایع نفت و گاز، لوله مارپیچ به یک لوله فلزی بسیار بلند، معمولاً 1 تا 3.25 اینچ (25 تا 83 میلی متر) در قطر اطلاق می شود که به صورت قرقره بر روی یک قرقره بزرگ عرضه می شود. برای مداخلات در چاه های نفت و گاز و گاهی به عنوان لوله تولید در چاه های گاز تخلیه شده استفاده می شود. لوله های سیم پیچ اغلب برای انجام عملیات مشابه سیم کشی شود. مزایای اصلی نسبت به وایرلاین، توانایی پمپاژ مواد شیمیایی از طریق سیم پیچ و توانایی فشار دادن آن به سوراخ به جای اتکا به گرانش است. پمپاژ می تواند نسبتاً مستقل باشد، تقریباً یک سیستم بسته، زیرا لوله به جای لوله اتصال پیوسته است. برای عملیات‌های دریایی، «ردپای» برای عملیات لوله‌های سیم‌پیچ معمولاً بزرگ‌تر از گسترش خطوط سیمی است، که می‌تواند تعداد نصب‌هایی را که می‌توان در آن لوله‌های سیم پیچی انجام داد محدود کرد و عملیات را پرهزینه‌تر کرد. عملیات لوله‌های سیم پیچی معمولاً از طریق حفاری حفاری روی سکوی نفتی انجام می‌شود که برای پشتیبانی از تجهیزات سطحی استفاده می‌شود، اگرچه در سکوهای بدون امکانات حفاری می‌توان از یک برج خود نگهدار به جای آن استفاده کرد. برای عملیات لوله کشی در چاه های زیر دریا یک واحد حفاری سیار دریایی (MODU) به عنوان مثال نیمه شناور ، کشتی حفاری و غیره باید برای پشتیبانی از تمام تجهیزات سطحی و پرسنل مورد استفاده قرار گیرند، در حالی که می توان از یک کشتی مداخله ای کوچکتر و ارزانتر از سیم کشی استفاده کرد. در خشکی، می‌توان آن‌ها را با استفاده از دکل‌های خدماتی کوچک‌تر اجرا کرد، و برای عملیات‌های سبک می‌توان از دکل لوله‌ای سیم پیچی متحرک استفاده کرد.

رشته ابزار دستگاه لوله مغزی سیار (Coiled Tubing)

در پایین سیم پیچ اغلب مجموعه سوراخ پایین (BHA) نامیده می شود. بسته به عملیات، می تواند از چیزی به سادگی یک نازل جت، برای کارهایی که شامل پمپاژ مواد شیمیایی یا سیمان از طریق سیم پیچ است، تا یک رشته بزرگتر از ابزارهای چوب بری باشد.

لوله های سیم پیچ نیز به عنوان یک نسخه ارزان تر از عملیات کار استفاده شده است. برای انجام عملیات حفاری سوراخ باز و فرز استفاده می شود. فولادهای لوله سیم پیچ معمولی دارای استحکام تسلیم بین 55000 PSI تا 120000 PSI هستند، بنابراین می توان از آن برای شکستن مخزن نیز استفاده کرد، فرآیندی که در آن سیال تا هزاران psi در یک نقطه خاص در چاه تحت فشار قرار می گیرد تا سنگ را از هم جدا کند و اجازه دهد جریان محصول لوله‌های کویل می‌توانند تقریباً هر عملیاتی را برای عملیات چاه نفت انجام دهند اگر به درستی استفاده شوند.

تیراژ

معمولی ترین استفاده برای لوله های سیم پیچی، گردش یا جداسازی است. یک سر هیدرواستاتیک (ستونی از سیال در سوراخ چاه) ممکن است به دلیل وزن آن مانع از جریان سیالات سازند شود (گفته می شود چاه کشته ). می‌شود، به گردش نیتروژن ( که اغلب «نیتروژن ضربه» نامیده . با وارد کردن لوله های مارپیچ به پایین سوراخ و پمپاژ گاز، می توان سیال کشنده را مجبور به تولید خارج کرد. از چرخش می توان برای تمیز کردن زباله های سبک که ممکن است در سوراخ انباشته شده اند نیز استفاده کرد. ناف لوله های سیم پیچ می توانند پمپ های شناور هیدرولیک و پمپ های جت را به چاه ها منتقل کنند. این پمپ ها امکان پاکسازی چاه های ارزان و غیرتهاجمی را در چاه های گاز کم فشار CBM (متان بستر زغال سنگ) فراهم می کنند. این ناف ها همچنین می توانند در چاه های منحرف و جانبی افقی قرار بگیرند.
پمپاژ

پمپاژ از طریق لوله های مارپیچ همچنین می تواند برای پراکنده کردن سیالات به یک مکان خاص در چاه مانند برای سوراخ کردن سوراخ ها یا انجام شستشوی شیمیایی اجزای سوراخ مانند ماسه استفاده شود. در مورد اول، لوله‌های پیچ‌دار در مقایسه با پمپاژ ساده سیمان از سطح بسیار سودمند است، زیرا به آن اجازه می‌دهد تا در کل تکمیل جریان یابد، می‌تواند به طور بالقوه به اجزای مهمی مانند شیر اطمینان حفره آسیب برساند. فن‌آوری‌های نافی لوله‌های مارپیچ امکان استقرار پمپ‌های پیچیده‌ای را می‌دهند که به چندین رشته سیال روی لوله‌های سیم پیچی نیاز دارند. در بسیاری از موارد، استفاده از لوله های سیم پیچ برای استقرار یک پمپ پیچیده می تواند با حذف تعداد واحدهای موجود در محل در حین استقرار، هزینه استقرار را تا حد زیادی کاهش دهد.

حفاری لوله های مارپیچ دستگاه لوله مغزی سیار (Coiled Tubing)

معمولی لوله مته است. این مزیت این است که نیاز به تلاش کمتری برای ورود و خروج چاه دارد (کویل را می توان به سادگی به داخل و بیرون کشید در حالی که لوله مته باید مونتاژ شود و در حین گیرکردن به داخل و خارج از محل اتصال به مفصل جدا شود).

یک مزیت اضافی این است که لوله سیم پیچی از طریق یک نواربرقی نصب شده روی انژکتور وارد سوراخ می شود که یک مهر و موم هیدرولیکی در اطراف سیم پیچ ایجاد می کند. این قابلیت‌های کنترل چاه را فراتر از آنچه که معمولاً با لوله مته امکان‌پذیر است، ارائه می‌دهد و توانایی حفاری‌های متعادل فراهم می‌کند.

به جای چرخاندن مته با استفاده از میز دوار یا درایو بالا در سطح، آن را توسط یک موتور MUD پایین چاله که با حرکت مایع حفاری پمپ شده از سطح تغذیه می شود، چرخانده می شود. حفاری که به جای لوله دوار توسط یک موتور گل تغذیه می شود، عموماً حفاری اسلاید نامیده می شود.

حفاری لوله‌ها

مارپیچ خواهد بود مجموعه سوراخ زیرین . BHA همچنین بررسی جهت، گاما، فشار، دما و در برخی موارد، سیاهههای مربوط را با پیشرفت حفاری فراهم می کند. آخرین نسل های حفاری لوله‌های پیچ‌دار پیشرفته، توانایی هدایت بیت را ارائه می‌دهند، [2] که مسیر چاه را قادر می‌سازد در پاسخ به اندازه‌گیری‌های گرفته‌شده توسط حسگرها اصلاح شود.
ورود و سوراخ کردن

این وظایف به طور پیش‌فرض قلمرو Wireline هستند. از آنجایی که لوله های سیم پیچ صلب هستند، می توان آن را از سطح به داخل چاه هل داد. این یک مزیت نسبت به Wireline است که به وزن رشته ابزاری که باید در چاه پایین بیاید بستگی دارد. برای چاه های با انحراف زیاد و افقی، گرانش ممکن است برای ورود به سیستم سیمی کافی نباشد. ساقه غلتکی و تراکتورها اغلب می توانند با هزینه بسیار کاهش یافته بر این عیب غلبه کنند، به ویژه در سکوهای کوچک و چاه های زیر دریا که در آن لوله های مارپیچ نیاز به بسیج یک دکل حفاری متحرک گران قیمت دارند. استفاده از لوله های مارپیچ برای این کارها معمولاً به مواردی محدود می شود که در حال حاضر برای هدف دیگری در محل قرار دارد، به عنوان مثال یک چوب پس از شستشوی شیمیایی.
تولید

لوله های مارپیچ اغلب به عنوان رشته تولید در چاه های گاز کم عمق که مقداری آب تولید می کنند

استفاده می شود. قطر داخلی باریک منجر به سرعت بسیار بالاتری نسبت به داخل لوله های معمولی یا داخل بدنه می شود. این سرعت بالاتر به بلند کردن مایعات به سطح کمک می کند، مایعاتی که در غیر این صورت ممکن است در سوراخ چاه جمع شوند و در نهایت چاه را بکشند. لوله سیم پیچی ممکن است به جای آن در داخل محفظه یا داخل لوله معمولی اجرا شود. هنگامی که لوله های مارپیچ در داخل لوله های معمولی اجرا می شوند اغلب به عنوان “رشته سرعت” و فضای بین بیرونی لوله سیم پیچ شده و داخل لوله معمولی به عنوان “حلقه میکرو” شناخته می شود. در برخی موارد گاز به داخل حلقه میکرو تولید می شود. نافی لوله های سیم پیچ می تواند پمپ های شناور هیدرولیک، پمپ های شناور الکتریکی و پمپ های جت را برای طرح های تخلیه دائمی و کاربردهای خدماتی به چاه ها منتقل کند.

لوله‌های سیم پیچی

موتور اصلی مداخله لوله سیم پیچی سر انژکتور است. این جزء حاوی مکانیزمی برای فشار دادن و بیرون کشیدن سیم پیچ به داخل و خارج از سوراخ است. یک سر انژکتور دارای یک پرتو راهنمای منحنی در بالا به نام گل غاز است که سیم پیچ را به داخل بدنه انژکتور هدایت می کند. در زیر انژکتور، نوار برنده قرار دارد که حاوی عناصر بسته لاستیکی است که یک مهر و موم اطراف لوله را برای جداسازی فشار چاه ایجاد می کند.

در زیر استریپر یک محافظ . که توانایی برش لوله لوله‌دار و آب‌بندی سوراخ چاه (برشی کور) و نگه‌داشتن و آب‌بندی اطراف لوله (لوله-لغزش) را فراهم می‌کند Quad-BOPهای قدیمی برای هر یک از این عملکردها (کور، برش، لوله، لغزش) رم متفاوتی دارند. BOPهای دوگانه جدیدتر برخی از این عملکردها را با هم ترکیب می کنند و فقط به دو قوچ مجزا (برشی کور، لوله لغزش) نیاز دارند.

BOP

زیر رایزر قرار دارد که تونل تحت فشار را تا بالای درخت کریسمس . بین درخت کریسمس و بالابر، مانع فشار نهایی، BOP برشی است که می تواند لوله را برش داده و آب بندی کند.

در سراسر جهان تعداد واحد لوله های سیم پیچ در دهه گذشته به ویژه در ایالات متحده افزایش یافته است.
واحد لوله های سیم پیچ سبک خشکی

واحد لوله‌های سیم‌پیچ (CTU)

یک ماشین چند منظوره مستقل است که می‌تواند تقریباً هر کاری را انجام دهد که یک دکل سرویس معمولی انجام می‌دهد – به استثنای قطع کردن لوله‌های مفصلی. به طور کلی دو نوع در سرویس کم عمق وجود دارد – Arch و Picker. یکی از آسانسورهای عمودی با سر اسب در بالا و انژکتوری که با خط وینچ از آن آویزان است استفاده می کند. واحدهای Picker دارای یک جمع کننده و یک سر اسب هستند که مستقیماً به انژکتور پیچ شده است.

این نوع از واحدهای لوله سیم پیچ دارای یک درام نیمه دائمی هستند که در وسط کشتی ها نصب می شوند (آنها عموماً کامیون های کلاس 3 پشت سر هم هستند، به طول 40 فوت (12 متر) یا بیشتر)

دستگاه لوله مغزی سیار (Coiled Tubing) قطعات لوله مارپیچ

بلوک های گیره لوله پیچ دار سفارشی/عمومی، غلتک های اسکیت، غلتک های قوسی

UVG – بلوک گریپر جهانی

اکثر بلوک‌های گیره که در حین فشار دادن یا بیرون کشیدن چاه، لوله را نگه می‌دارند، “اندازه بر اساس اندازه” هستند، به این معنی که دقیقاً با لوله مطابقت دارند. بلوک گیره دیگری وجود دارد که اندازه های مختلف را بدون تغییر بلوک گیره در خود جای می دهد. این اغلب به عنوان “V Block” شناخته می شود که اولین بار توسط Otis Engineering . این باعث می شود لوله هایی با اندازه های مختلف بدون تغییر بلوک های گیره استفاده شوند. این بلوک ها چسبندگی عالی را با نیروی کمتر ( طبق ثبت اختراع ) فراهم می کنند. مزیت این امر فشار هیدرولیک کمتر و استرس کمتر بر روی غلتک های اسکیت و صفحات پشتی است که باعث افزایش طول عمر تجهیزات می شود.