L’involucro è il principale componente strutturale di un pozzo. È un prodotto in acciaio tubolare utilizzato per allineare il pozzo (mantenere la stabilità del pozzo), prevenire la contaminazione delle sabbie acquatiche, isolare l’acqua dalla produzione di formazioni e controllare le pressioni dei pozzi durante le operazioni di perforazione, produzione e workover. L’intelaiatura fornisce le posizioni per l’installazione degli impeditori di scoppio, dell’attrezzatura della testa di pozzo, degli imballatori di produzione e della tubatura di produzione.

Il costo dell’involucro è una parte importante del costo complessivo del pozzo, quindi la selezione delle dimensioni dell’involucro, del grado, dei connettori e della profondità di impostazione è una considerazione ingegneristica ed economica primaria.

Stringhe di involucro:

Poiché il pozzo è normalmente perforato in segmenti, più stringhe concentriche di involucro sono solitamente installate nel pozzo. Esistono sei tipi fondamentali di stringhe di involucro:

Involucro del conduttore:

Il primo involucro installato nel pozzo è chiamato involucro del conduttore, come mostrato nella figura seguente. Onshore questo è un breve segmento di solito circa 60 ft (20 m) di lunghezza. Il conduttore isola le formazioni non consolidate e le sabbie acquatiche e protegge dai gas poco profondi. Questa è di solito la stringa su cui è installata la testa dell’involucro. L’involucro del conduttore è sempre cementato in superficie.

Intelaiatura di superficie:

Intelaiatura di superficie deve essere messa abbastanza in profondità per proteggere le falde acquifere d’acqua dolce dalla contaminazione ed impedire la circolazione persa. Per questo motivo, l’involucro superficiale è sempre cementato in superficie. Le profondità di superficie dell’intelaiatura variano tipicamente fra 1000 e 3000 ft (300-900 m).

Involucro intermedio:

L’involucro intermedio è impostato per isolare sezioni di fori instabili, zone a circolazione persa, zone a bassa pressione e zone di produzione. È spesso impostato nella zona di transizione dalla pressione normale a quella anormale. La parte superiore del cemento dell’involucro deve isolare eventuali zone di idrocarburi.

Alcuni pozzetti richiedono più stringhe intermedie e alcuni altri pozzetti non hanno una stringa di involucro intermedia.

Involucro di produzione:

L’involucro di produzione viene utilizzato per isolare le zone di produzione e contenere le pressioni di formazione. Può anche essere esposto alle pressioni dell’iniezione dai lavori di frattura, dall’ascensore del gas, o dal supporto dell’iniezione dell’acqua. Un buon lavoro di cemento primario è molto critico per questa stringa.

Liner:

Liner è una stringa di involucro che non si estende alla testa del pozzo, ma invece è appesa a un’altra stringa di involucro. Le fodere vengono utilizzate al posto delle corde complete per ridurre i costi, migliorare le prestazioni idrauliche durante la perforazione più profonda, consentire l’uso di tubi più grandi sopra la parte superiore del rivestimento e non rappresentare una limitazione della tensione per un impianto di perforazione. I liner possono essere una stringa intermedia o di produzione. Le fodere sono in genere cementate su tutta la loro lunghezza.

Stringa di tieback:

La stringa di tieback è una stringa di involucro che fornisce un’ulteriore integrità della pressione dalla parte superiore del liner alla testa del pozzo. Un tieback intermedio viene utilizzato per isolare una stringa di involucro che non può sopportare possibili carichi di pressione se la perforazione viene continuata (di solito a causa di eccessiva usura o pressioni superiori a quelle previste). Allo stesso modo, un tieback di produzione isola una stringa intermedia dai carichi di produzione. I tiebacks possono essere non cementati o parzialmente cementati.

Nella figura seguente viene mostrato un esempio di un tipico programma di involucro che illustra ciascuno dei tipi di stringa di involucro specificati.

Stringhe di combinazione tipiche dell’involucro:

Una combinazione tipica dell’involucro per un campo maturo allagato dall’acqua potrebbe essere:

• 13-3/8″ (340 mm) Conduttore
• 9-5/8″ (244 mm) Superficie di Rivestimento
• 7″ (178 mm) Casing di Produzione

Per una più profonda, più sotto pressione un tipico involucro stringa potrebbe essere:

Involucro Specifiche:

Telaio è specificato da grado, diametro esterno (in mm), peso nominale (lb/ft o kg/m) e il tipo di connessione.

Grado in acciaio:

Il grado riflette la composizione del materiale e la resistenza allo snervamento del materiale dell’involucro. I gradi di intelaiatura API sono elencati nella tabella seguente:

Peso nominale:

Peso nominale è il peso lineare medio del tubo, connessione inclusa. È espresso in lb / ft o kg / m e determina lo spessore della parete del tubo che a sua volta determina il diametro interno nominale.

Lunghezza:

Involucro di solito viene in lunghezze comprese tra 40 e 46 ft (12-14 m).

Diametro interno:

Poiché il diametro interno è nominale, viene specificato anche un diametro interno garantito chiamato diametro della deriva. Il diametro della deriva è in genere 1/8 ” (3,2 mm) inferiore al diametro interno nominale. Le apparecchiature con un diametro maggiore del diametro della deriva non devono essere eseguite in un pozzo.

Tipo di connessione:

La connessione è il tipo di filo utilizzato per collegare i giunti dell’involucro. I tipi di thread API sono short thread (STC), long thread (LTC), buttress e extreme line. Sono disponibili anche una serie di thread di involucro premium proprietari.

Norme per tubolari:

• API Bull 5C2, proprietà prestazionali di involucro, tubi e aste di perforazione.
• API TR 5C3, Relazione tecnica su equazioni e calcoli per involucro, tubi e tubi di linea utilizzati come involucro o tubo; e tabelle delle proprietà delle prestazioni per involucro e tubo.
• API Spec 5CT, specifica per involucro e tubi.
• ISO 11960, Petrolio e gas naturale industrie-Tubi in acciaio per l’uso come involucro o tubi per pozzi.
• ISO 11961, petrolio e gas naturale industrie-Tubo di perforazione in acciaio.
• ISO 13679, Petroleum and natural gas industries –Procedure per testare i collegamenti di tubi e involucri.