Việc lựa chọn thiết bị phao xi măng cho giếng áp suất cao và nhiệt độ cao đòi hỏi nhiều hơn việc chọn loại van lớn nhất trên kệ. Môi trường HPHT—thường được xác định bởi nhiệt độ đáy trên khoảng 300 °F (150 °C) và áp suất trên 10.000 psi, mặc dù các định nghĩa khác nhau—đẩy các chất đàn hồi, chỗ ngồi và thân thông thường đến giới hạn của chúng. Các dụng cụ tiêu chuẩn được xếp hạng cho hoạt động vừa phải có thể bị mềm, xuống cấp hoặc rò rỉ khi tiếp xúc với nhiệt độ kéo dài và tải trọng chênh lệch quá lớn. Giày phao, vòng cổ và van phao được xếp hạng HPHT sử dụng hệ thống bịt kín nhiệt độ cao, thân chắc chắn hơn và các kết nối cao cấp, với mức chênh lệch lên tới 15.000 psi và mức nhiệt độ từ 350–400 ° F trở lên. Bùn có trọng lượng 17–20 ppg với các chất phụ gia hematit hoặc mangan làm tăng thêm tải trọng mài mòn và thủy tĩnh, trong khi các giếng chua tạo ra H2S và CO2 yêu cầu vật liệu tuân thủ NACE MR0175 / ISO 15156. Hướng dẫn này giải thích những thay đổi trong giếng HPHT, lý do thiếu các công cụ tiêu chuẩn cũng như cách lựa chọn và xác định chất lượng thiết bị phao sẽ giữ áp suất và nhiệt độ trong toàn bộ hoạt động trám xi măng.
Giếng HPHT được xác định bởi sự kết hợp giữa nhiệt và áp suất mà hầu hết các thiết bị thông thường không bao giờ được thiết kế để chịu đựng. Mặc dù định nghĩa của người vận hành là khác nhau, nhưng dịch vụ HPHT thường được hiểu là nhiệt độ tĩnh ở đáy hố trên khoảng 300 °F (150 °C) với áp suất lỗ rỗng vượt quá 10.000 psi; một số phân loại mở rộng đến 350 ° F và 15.000 psi, và các dự án HPHT cực đoan còn vượt xa hơn thế. Ở những điều kiện này, hành vi của mọi vật liệu đều thay đổi. Chất đàn hồi bịt kín hoàn hảo ở 200 ° F sẽ mất tính đàn hồi và chịu lực nén ở 350 ° F. Thân và ghế bằng thép mềm ra, đồng thời mức áp suất sẽ mất đi ý nghĩa nếu vượt quá giới hạn nhiệt độ. Các hợp chất ren, vòng đệm và thậm chí bản thân xi măng hoạt động khác nhau: trên khoảng 230 ° F, xi măng cần 35% bột silica để ngăn chặn sự thoái lui cường độ và bùn ở nhiệt độ cao thường có trọng lượng đến 17–20 ppg để kiểm soát áp suất lỗ rỗng cao.
Riêng đối với thiết bị phao, phạm vi vận hành được xác định bằng hai số: chênh lệch áp suất định mức và nhiệt độ định mức. Xếp hạng chênh lệch - thường là 5.000 psi cho dịch vụ tiêu chuẩn, 10.000 psi cho giếng sâu hơn và lên tới 15.000 psi cho thiết kế HPHT - là chênh lệch áp suất ngược tối đa mà van đóng sẽ giữ. Mức nhiệt độ, thường là 350–400 °F đối với các loại nhiệt độ cao, với các dụng cụ chuyên dụng có sẵn trên 450 °F, phản ánh giới hạn hoạt động liên tục của hệ thống phốt và vật liệu thân máy. Cả hai xếp hạng phải được xem xét cùng nhau: một công cụ được xếp hạng 10.000 psi ở 200 ° F có thể không có cùng mức chênh lệch ở 400 ° F.
Giếng HPHT cũng thay đổi tải trọng mà thiết bị phải tồn tại trước khi van phải bịt kín. Vỏ được chạy qua các lỗ hẹp, nóng; bùn dày đặc và mài mòn; áp lực dịch chuyển cao hơn; và sự chênh lệch của ống chữ U sau khi đặt sẽ lớn hơn do các cột bùn nặng. Việc kiểm soát sự di chuyển khí trở nên quan trọng vì khí áp suất cao có thể đi vào vòng trong khi xi măng đang trong quá trình chuyển tiếp. Mỗi yếu tố trong số này đều đẩy thiết bị phao đến gần giới hạn thiết kế của nó, đó là lý do tại sao dịch vụ HPHT yêu cầu thiết bị được lựa chọn, đủ tiêu chuẩn và được ghi chép cho vỏ giếng cụ thể.
Cuối cùng, HPHT thường có nghĩa là hóa học thù địch. Các giếng chua chứa hydro sunfua yêu cầu vật liệu đạt tiêu chuẩn NACE MR0175 / ISO 15156 để chống nứt do ứng suất sunfua, trong khi CO2 và nước muối có hàm lượng clorua cao thúc đẩy quá trình luyện kim chống ăn mòn và lựa chọn con dấu. Thiết bị phao không chỉ phải tồn tại trong công việc xi măng mà còn cả tuổi thọ của giếng.
Mua thiết bị phao tiêu chuẩn cho giếng HPHT là một canh bạc với rào cản quan trọng nhất trong công việc trát xi măng ban đầu. Lỗi có thể không xuất hiện trong quá trình thực hiện công việc: van có thể vượt qua sự dịch chuyển, phích cắm có thể bị va đập và rò rỉ có thể phát triển nhiều giờ sau đó khi nhiệt độ thấm qua dụng cụ và chất đàn hồi mất đi lớp bịt kín. Lúc đó cột xi măng đang tụt trở lại, khí đang di chuyển và người điều hành đang xem xét công việc ép nước trong một cái giếng tiêu tốn hàng chục nghìn đô la một ngày.
Vật lý là không thể tha thứ. Ở nhiệt độ 350 ° F, vòng đệm đàn hồi tiêu chuẩn có thể mất hơn một nửa lực bịt kín; ở mức chênh lệch 15.000 psi, bất kỳ điểm không hoàn hảo nào trên ghế sẽ trở thành đường rò rỉ tốc độ cao và bị xói mòn nhanh chóng khi dòng chảy bắt đầu. Các thiết kế được xếp hạng HPHT bù đắp bằng diện tích bịt kín lớn hơn, hệ thống phốt được cấp điện và hình dạng chỗ ngồi giúp loại bỏ dòng chảy ăn mòn.
Thiết bị phao xếp hạng HPHT được thiết kế xoay quanh bốn yêu cầu mà các công cụ tiêu chuẩn thường không thể đáp ứng:
Cái giá của việc mắc sai lầm này không chỉ giới hạn ở vết giày. Van phao bị hỏng trong giếng HPHT có thể đồng nghĩa với việc duy trì áp suất vỏ, di chuyển khí ra phía sau đường ống, mất giếng hoặc gây thiệt hại hàng triệu đô la. Thiết bị phao HPHT không phải là một lựa chọn xa xỉ; đó là rào cản tối thiểu có thể chấp nhận được đối với các giếng có áp suất và nhiệt độ vượt quá giới hạn của các công cụ tiêu chuẩn. Tài liệu về trình độ chuyên môn—bao gồm các báo cáo thử nghiệm và chứng chỉ vật liệu—cần được xem xét trước khi thiết bị được chấp nhận tại giàn khoan, bởi vì phong bì quan trọng là phong bì được xác định bởi giếng thực tế chứ không phải tài liệu quảng cáo.
Việc lựa chọn thiết bị phao HPHT là một quy trình gồm năm bước: bắt đầu với dữ liệu giếng, chuyển qua trình độ chuyên môn kỹ thuật và kết thúc bằng phần cứng đã được xác minh, được ghi lại tại giàn khoan. Trong dịch vụ HPHT, mọi bộ phận đều là một phần của rào cản áp suất, do đó thiết bị phao xứng đáng có được sự khắt khe như thiết bị đầu giếng.
Việc lựa chọn bắt đầu từ cái giếng chứ không phải từ danh mục. Thu thập kích thước và trọng lượng của vỏ, loại kết nối, độ sâu của đế, nhiệt độ tĩnh và tuần hoàn của lỗ đáy, áp suất lỗ rỗng và vết nứt, và chương trình trát xi măng hoàn chỉnh—mật độ vữa, chất phụ gia, tốc độ dịch chuyển và áp suất va đập dự kiến. Bùn cho các khoảng HPHT thường có trọng lượng từ 17–20 ppg hoặc cao hơn, điều này làm tăng cả tải trọng thủy tĩnh và độ mài mòn. Từ những đầu vào này, tính toán chênh lệch ngược tối đa mà thiết bị phao phải giữ: chênh lệch giữa áp suất thủy tĩnh của cột bùn nặng nhất bên trong vỏ và cột hình khuyên đối diện với dụng cụ. Giá trị đó, cộng với giới hạn an toàn, xác định mức chênh lệch tối thiểu.
Xác nhận mức nhiệt độ của từng bộ phận—bộ phận van, vòng đệm và thân—so với nhiệt độ tĩnh dự kiến của lỗ đáy chứ không chỉ đơn thuần là nhiệt độ tuần hoàn trong quá trình làm việc. Các công cụ tiêu chuẩn thường được định mức ở khoảng 250–300 ° F; các cấp nhiệt độ cao bao gồm 350–400 ° F và các thiết kế đặc biệt vượt quá 450 ° F. Con dấu phải tồn tại trong toàn bộ chu trình nhiệt: gia nhiệt trong quá trình tuần hoàn, ngâm ở nhiệt độ tĩnh trong khi xi măng đông kết và làm mát sau đó. Hãy hỏi nhà cung cấp cách xác minh xếp hạng và xem xét dữ liệu chu trình nhiệt độ từ chương trình chứng nhận API Spec 10F và ISO 10427-2 trước khi bạn phê duyệt đơn đặt hàng.
Chọn mức chênh lệch—5.000, 10.000 hoặc 15.000 psi—vượt quá ống chữ U được tính toán và tải thử nghiệm có biên. Chọn kiến trúc van cho công việc: van flapper cung cấp diện tích đi qua lớn để dịch chuyển hiệu quả, thiết kế bi và chỗ ngồi và hình nón chịu được các mảnh vụn tốt hơn và bố trí van đôi— guốc phao có van cộng với cổ phao có van cách nhau một đến ba khớp nối — tăng thêm sự dư thừa trong các giếng có rủi ro cao nhất. Xác nhận rằng các kết nối, cho dù API LTC, STC, BTC hay cao cấp, đều khớp với chuỗi vỏ và xác minh rằng xếp hạng nổ và thu gọn của công cụ tương thích với thiết kế vỏ ở giày.
Nếu giếng chứa hydro sunfua, carbon dioxide hoặc nước muối nóng, hãy chỉ định các vật liệu đáp ứng NACE MR0175 / ISO 15156 cho dịch vụ chua. Kiểm tra độ cứng, hóa học và xử lý nhiệt của thân xe và các bộ phận trang trí, đồng thời chọn các vòng đệm chịu được cả nhiệt độ cao và sự tấn công của hóa chất—chất đàn hồi tiên tiến dành cho dịch vụ HPHT thông thường, được hỗ trợ bởi các mặt tựa kim loại với kim loại nơi chất đàn hồi không thể tồn tại. Yêu cầu chứng chỉ vật liệu và xác nhận rằng tài liệu phù hợp với tiêu chuẩn bắt buộc trước khi thiết bị được vận chuyển đến kho của bạn hoặc đến giàn khoan.
Yêu cầu nhà cung cấp cung cấp bản tóm tắt tiêu chuẩn API Spec 10F / ISO 10427-2, báo cáo thử nghiệm nghiệm thu tại nhà máy và chứng chỉ vật liệu. Tại giàn khoan, hãy lặp lại các bước kiểm tra cần thiết: chức năng của bộ phận van, tình trạng chỗ ngồi và vòng đệm, bảo vệ ren và xác nhận rằng kích thước, kết nối và xếp hạng phù hợp với đơn đặt hàng và chương trình giếng. Bảo quản dụng cụ trên giá sạch, tránh nhiệt độ, độ ẩm và va đập, những điều này có thể làm hỏng vòng đệm trước khi thiết bị được vận hành. Khi các con số được ghi lại và quá trình kiểm tra hoàn tất, thiết bị phao đã sẵn sàng để nối thành dây.
Đánh giá phải bao gồm nhiệt độ tĩnh dự kiến ở đáy hố, không chỉ nhiệt độ tuần hoàn. Vòng cổ phao nhiệt độ cao thường được đánh giá ở mức 350–400 ° F, với các thiết kế đặc biệt có thể vượt quá 450 ° F. Hệ thống phốt, chứ không phải thân thép, thường đặt ra giới hạn, vì vậy hãy xác nhận xếp hạng chất đàn hồi hoặc phốt kim loại với nhà cung cấp trước khi đặt hàng.
Nó phụ thuộc vào sự chênh lệch ngược được tính toán từ cột bùn nặng nhất và chất lỏng hình khuyên. Xếp hạng thương mại dao động từ 5.000 đến 15.000 psi và các chương trình HPHT thường chỉ định 10.000 psi trở lên. Chọn xếp hạng trên mức chênh lệch ống chữ U trong trường hợp xấu nhất cộng với biên độ và xác minh lựa chọn bằng dữ liệu chứng nhận API Spec 10F / ISO 10427-2.
Nói chung là không. Các chất đàn hồi thông thường mất tính đàn hồi và đặt mức nén cao hơn nhiệt độ định mức của chúng, do đó, đệm kín hoạt động ở 250°F có thể bị rò rỉ sau nhiều giờ ngâm ở nhiệt độ 350°F. Do đó, thiết bị phao HPHT sử dụng chất đàn hồi tiên tiến như perfluoroelastomer hoặc hệ thống ghế kim loại với kim loại, duy trì lực bịt kín trong suốt 350–400 ° F và hơn thế nữa.
Hầu hết các chương trình HPHT đều sử dụng guốc phao có van cùng với cổ phao có van như thông lệ tiêu chuẩn. Sự dư thừa là một biện pháp bảo hiểm không tốn kém: nếu một van bị hỏng do các mảnh vụn, xói mòn hoặc tác động của nhiệt độ thì van thứ hai vẫn có thể giữ được cột xi măng nặng. Dây van đơn được dành riêng cho các giếng có rủi ro thấp, nơi có chênh lệch nhiệt độ và đường bao nhiệt độ khiêm tốn.
Các tiêu chuẩn này xác định các yêu cầu về vật liệu đối với thiết bị tiếp xúc với hydro sunfua. Trong các giếng HPHT chua, thép cacbon thông thường có thể bị hỏng do nứt do ứng suất sunfua, điều này sẽ phá hủy tính toàn vẹn về áp suất của thiết bị phao và dây ống vách. Việc chỉ định vật liệu thân và trang trí đủ tiêu chuẩn NACE MR0175 / ISO 15156 bảo vệ rào chắn khỏi công việc xi măng trong suốt tuổi thọ của giếng.
Trình độ chuyên môn tuân theo API Spec 10F và ISO 10427-2, bao gồm các thử nghiệm phốt chất lỏng ở áp suất chênh lệch định mức, chu trình nhiệt độ mô phỏng quá trình gia nhiệt và làm mát trong lỗ khoan cũng như chu kỳ chức năng của van. Các nhà cung cấp đưa ra báo cáo nghiệm thu của nhà máy cho từng công cụ. Xem xét các tài liệu này cùng với các chứng chỉ vật liệu trước khi nghiệm thu thiết bị tại giàn khoan.
Các giếng có áp suất cao, nhiệt độ cao không còn chỗ cho các thiết bị có lẽ đủ tốt. Guốc phao và vòng đệm phao nằm ở dưới cùng của rào chắn áp suất và chúng phải giữ một cột xi măng nặng, nóng chống lại sự chênh lệch áp suất ngược trong nhiều giờ trong khi xi măng đông kết. Việc lựa chọn là vấn đề kết hợp giếng: mức nhiệt độ bao gồm các điều kiện tĩnh của lỗ đáy, mức chênh lệch vượt quá tải trọng của ống chữ U trong trường hợp xấu nhất, vật liệu bịt kín chịu được cả nhiệt và hóa học, các thân và kết nối chịu tải của vỏ. Đạt tiêu chuẩn API Spec 10F / ISO 10427-2, với NACE MR0175 / ISO 15156 khi áp dụng dịch vụ chua, cung cấp tài liệu để chứng minh điều đó. Làm việc kỹ càng với nhà cung cấp đủ tiêu chuẩn trước khi bạn đặt hàng. Hãy liên hệ với các kỹ sư ứng dụng của chúng tôi về chương trình thiết kế vỏ và xi măng của bạn—họ sẽ giúp bạn lựa chọn, xác định chất lượng và xác minh thiết bị phao được xếp hạng phù hợp với các điều kiện mà giếng của bạn thực sự sẽ cung cấp.
Việc lựa chọn thiết bị phao xi măng cho giếng áp suất cao và nhiệt độ cao đòi hỏi nhiều hơn việc chọn loại van lớn nhất trên kệ. Môi trường HPHT—thường được xác định bởi nhiệt độ đáy trên khoảng 300 °F (150 °C) và áp suất trên 10.000 psi, mặc dù các định nghĩa khác nhau—đẩy các chất đàn hồi, chỗ ngồi và thân thông thường đến giới hạn của chúng. Các dụng cụ tiêu chuẩn được xếp hạng cho hoạt động vừa phải có thể bị mềm, xuống cấp hoặc rò rỉ khi tiếp xúc với nhiệt độ kéo dài và tải trọng chênh lệch quá lớn. Giày phao, vòng cổ và van phao được xếp hạng HPHT sử dụng hệ thống bịt kín nhiệt độ cao, thân chắc chắn hơn và các kết nối cao cấp, với mức chênh lệch lên tới 15.000 psi và mức nhiệt độ từ 350–400 ° F trở lên. Bùn có trọng lượng 17–20 ppg với các chất phụ gia hematit hoặc mangan làm tăng thêm tải trọng mài mòn và thủy tĩnh, trong khi các giếng chua tạo ra H2S và CO2 yêu cầu vật liệu tuân thủ NACE MR0175 / ISO 15156. Hướng dẫn này giải thích những thay đổi trong giếng HPHT, lý do thiếu các công cụ tiêu chuẩn cũng như cách lựa chọn và xác định chất lượng thiết bị phao sẽ giữ áp suất và nhiệt độ trong toàn bộ hoạt động trám xi măng.
Giếng HPHT được xác định bởi sự kết hợp giữa nhiệt và áp suất mà hầu hết các thiết bị thông thường không bao giờ được thiết kế để chịu đựng. Mặc dù định nghĩa của người vận hành là khác nhau, nhưng dịch vụ HPHT thường được hiểu là nhiệt độ tĩnh ở đáy hố trên khoảng 300 °F (150 °C) với áp suất lỗ rỗng vượt quá 10.000 psi; một số phân loại mở rộng đến 350 ° F và 15.000 psi, và các dự án HPHT cực đoan còn vượt xa hơn thế. Ở những điều kiện này, hành vi của mọi vật liệu đều thay đổi. Chất đàn hồi bịt kín hoàn hảo ở 200 ° F sẽ mất tính đàn hồi và chịu lực nén ở 350 ° F. Thân và ghế bằng thép mềm ra, đồng thời mức áp suất sẽ mất đi ý nghĩa nếu vượt quá giới hạn nhiệt độ. Các hợp chất ren, vòng đệm và thậm chí bản thân xi măng hoạt động khác nhau: trên khoảng 230 ° F, xi măng cần 35% bột silica để ngăn chặn sự thoái lui cường độ và bùn ở nhiệt độ cao thường có trọng lượng đến 17–20 ppg để kiểm soát áp suất lỗ rỗng cao.
Riêng đối với thiết bị phao, phạm vi vận hành được xác định bằng hai số: chênh lệch áp suất định mức và nhiệt độ định mức. Xếp hạng chênh lệch - thường là 5.000 psi cho dịch vụ tiêu chuẩn, 10.000 psi cho giếng sâu hơn và lên tới 15.000 psi cho thiết kế HPHT - là chênh lệch áp suất ngược tối đa mà van đóng sẽ giữ. Mức nhiệt độ, thường là 350–400 °F đối với các loại nhiệt độ cao, với các dụng cụ chuyên dụng có sẵn trên 450 °F, phản ánh giới hạn hoạt động liên tục của hệ thống phốt và vật liệu thân máy. Cả hai xếp hạng phải được xem xét cùng nhau: một công cụ được xếp hạng 10.000 psi ở 200 ° F có thể không có cùng mức chênh lệch ở 400 ° F.
Giếng HPHT cũng thay đổi tải trọng mà thiết bị phải tồn tại trước khi van phải bịt kín. Vỏ được chạy qua các lỗ hẹp, nóng; bùn dày đặc và mài mòn; áp lực dịch chuyển cao hơn; và sự chênh lệch của ống chữ U sau khi đặt sẽ lớn hơn do các cột bùn nặng. Việc kiểm soát sự di chuyển khí trở nên quan trọng vì khí áp suất cao có thể đi vào vòng trong khi xi măng đang trong quá trình chuyển tiếp. Mỗi yếu tố trong số này đều đẩy thiết bị phao đến gần giới hạn thiết kế của nó, đó là lý do tại sao dịch vụ HPHT yêu cầu thiết bị được lựa chọn, đủ tiêu chuẩn và được ghi chép cho vỏ giếng cụ thể.
Cuối cùng, HPHT thường có nghĩa là hóa học thù địch. Các giếng chua chứa hydro sunfua yêu cầu vật liệu đạt tiêu chuẩn NACE MR0175 / ISO 15156 để chống nứt do ứng suất sunfua, trong khi CO2 và nước muối có hàm lượng clorua cao thúc đẩy quá trình luyện kim chống ăn mòn và lựa chọn con dấu. Thiết bị phao không chỉ phải tồn tại trong công việc xi măng mà còn cả tuổi thọ của giếng.
Mua thiết bị phao tiêu chuẩn cho giếng HPHT là một canh bạc với rào cản quan trọng nhất trong công việc trát xi măng ban đầu. Lỗi có thể không xuất hiện trong quá trình thực hiện công việc: van có thể vượt qua sự dịch chuyển, phích cắm có thể bị va đập và rò rỉ có thể phát triển nhiều giờ sau đó khi nhiệt độ thấm qua dụng cụ và chất đàn hồi mất đi lớp bịt kín. Lúc đó cột xi măng đang tụt trở lại, khí đang di chuyển và người điều hành đang xem xét công việc ép nước trong một cái giếng tiêu tốn hàng chục nghìn đô la một ngày.
Vật lý là không thể tha thứ. Ở nhiệt độ 350 ° F, vòng đệm đàn hồi tiêu chuẩn có thể mất hơn một nửa lực bịt kín; ở mức chênh lệch 15.000 psi, bất kỳ điểm không hoàn hảo nào trên ghế sẽ trở thành đường rò rỉ tốc độ cao và bị xói mòn nhanh chóng khi dòng chảy bắt đầu. Các thiết kế được xếp hạng HPHT bù đắp bằng diện tích bịt kín lớn hơn, hệ thống phốt được cấp điện và hình dạng chỗ ngồi giúp loại bỏ dòng chảy ăn mòn.
Thiết bị phao xếp hạng HPHT được thiết kế xoay quanh bốn yêu cầu mà các công cụ tiêu chuẩn thường không thể đáp ứng:
Cái giá của việc mắc sai lầm này không chỉ giới hạn ở vết giày. Van phao bị hỏng trong giếng HPHT có thể đồng nghĩa với việc duy trì áp suất vỏ, di chuyển khí ra phía sau đường ống, mất giếng hoặc gây thiệt hại hàng triệu đô la. Thiết bị phao HPHT không phải là một lựa chọn xa xỉ; đó là rào cản tối thiểu có thể chấp nhận được đối với các giếng có áp suất và nhiệt độ vượt quá giới hạn của các công cụ tiêu chuẩn. Tài liệu về trình độ chuyên môn—bao gồm các báo cáo thử nghiệm và chứng chỉ vật liệu—cần được xem xét trước khi thiết bị được chấp nhận tại giàn khoan, bởi vì phong bì quan trọng là phong bì được xác định bởi giếng thực tế chứ không phải tài liệu quảng cáo.
Việc lựa chọn thiết bị phao HPHT là một quy trình gồm năm bước: bắt đầu với dữ liệu giếng, chuyển qua trình độ chuyên môn kỹ thuật và kết thúc bằng phần cứng đã được xác minh, được ghi lại tại giàn khoan. Trong dịch vụ HPHT, mọi bộ phận đều là một phần của rào cản áp suất, do đó thiết bị phao xứng đáng có được sự khắt khe như thiết bị đầu giếng.
Việc lựa chọn bắt đầu từ cái giếng chứ không phải từ danh mục. Thu thập kích thước và trọng lượng của vỏ, loại kết nối, độ sâu của đế, nhiệt độ tĩnh và tuần hoàn của lỗ đáy, áp suất lỗ rỗng và vết nứt, và chương trình trát xi măng hoàn chỉnh—mật độ vữa, chất phụ gia, tốc độ dịch chuyển và áp suất va đập dự kiến. Bùn cho các khoảng HPHT thường có trọng lượng từ 17–20 ppg hoặc cao hơn, điều này làm tăng cả tải trọng thủy tĩnh và độ mài mòn. Từ những đầu vào này, tính toán chênh lệch ngược tối đa mà thiết bị phao phải giữ: chênh lệch giữa áp suất thủy tĩnh của cột bùn nặng nhất bên trong vỏ và cột hình khuyên đối diện với dụng cụ. Giá trị đó, cộng với giới hạn an toàn, xác định mức chênh lệch tối thiểu.
Xác nhận mức nhiệt độ của từng bộ phận—bộ phận van, vòng đệm và thân—so với nhiệt độ tĩnh dự kiến của lỗ đáy chứ không chỉ đơn thuần là nhiệt độ tuần hoàn trong quá trình làm việc. Các công cụ tiêu chuẩn thường được định mức ở khoảng 250–300 ° F; các cấp nhiệt độ cao bao gồm 350–400 ° F và các thiết kế đặc biệt vượt quá 450 ° F. Con dấu phải tồn tại trong toàn bộ chu trình nhiệt: gia nhiệt trong quá trình tuần hoàn, ngâm ở nhiệt độ tĩnh trong khi xi măng đông kết và làm mát sau đó. Hãy hỏi nhà cung cấp cách xác minh xếp hạng và xem xét dữ liệu chu trình nhiệt độ từ chương trình chứng nhận API Spec 10F và ISO 10427-2 trước khi bạn phê duyệt đơn đặt hàng.
Chọn mức chênh lệch—5.000, 10.000 hoặc 15.000 psi—vượt quá ống chữ U được tính toán và tải thử nghiệm có biên. Chọn kiến trúc van cho công việc: van flapper cung cấp diện tích đi qua lớn để dịch chuyển hiệu quả, thiết kế bi và chỗ ngồi và hình nón chịu được các mảnh vụn tốt hơn và bố trí van đôi— guốc phao có van cộng với cổ phao có van cách nhau một đến ba khớp nối — tăng thêm sự dư thừa trong các giếng có rủi ro cao nhất. Xác nhận rằng các kết nối, cho dù API LTC, STC, BTC hay cao cấp, đều khớp với chuỗi vỏ và xác minh rằng xếp hạng nổ và thu gọn của công cụ tương thích với thiết kế vỏ ở giày.
Nếu giếng chứa hydro sunfua, carbon dioxide hoặc nước muối nóng, hãy chỉ định các vật liệu đáp ứng NACE MR0175 / ISO 15156 cho dịch vụ chua. Kiểm tra độ cứng, hóa học và xử lý nhiệt của thân xe và các bộ phận trang trí, đồng thời chọn các vòng đệm chịu được cả nhiệt độ cao và sự tấn công của hóa chất—chất đàn hồi tiên tiến dành cho dịch vụ HPHT thông thường, được hỗ trợ bởi các mặt tựa kim loại với kim loại nơi chất đàn hồi không thể tồn tại. Yêu cầu chứng chỉ vật liệu và xác nhận rằng tài liệu phù hợp với tiêu chuẩn bắt buộc trước khi thiết bị được vận chuyển đến kho của bạn hoặc đến giàn khoan.
Yêu cầu nhà cung cấp cung cấp bản tóm tắt tiêu chuẩn API Spec 10F / ISO 10427-2, báo cáo thử nghiệm nghiệm thu tại nhà máy và chứng chỉ vật liệu. Tại giàn khoan, hãy lặp lại các bước kiểm tra cần thiết: chức năng của bộ phận van, tình trạng chỗ ngồi và vòng đệm, bảo vệ ren và xác nhận rằng kích thước, kết nối và xếp hạng phù hợp với đơn đặt hàng và chương trình giếng. Bảo quản dụng cụ trên giá sạch, tránh nhiệt độ, độ ẩm và va đập, những điều này có thể làm hỏng vòng đệm trước khi thiết bị được vận hành. Khi các con số được ghi lại và quá trình kiểm tra hoàn tất, thiết bị phao đã sẵn sàng để nối thành dây.
Đánh giá phải bao gồm nhiệt độ tĩnh dự kiến ở đáy hố, không chỉ nhiệt độ tuần hoàn. Vòng cổ phao nhiệt độ cao thường được đánh giá ở mức 350–400 ° F, với các thiết kế đặc biệt có thể vượt quá 450 ° F. Hệ thống phốt, chứ không phải thân thép, thường đặt ra giới hạn, vì vậy hãy xác nhận xếp hạng chất đàn hồi hoặc phốt kim loại với nhà cung cấp trước khi đặt hàng.
Nó phụ thuộc vào sự chênh lệch ngược được tính toán từ cột bùn nặng nhất và chất lỏng hình khuyên. Xếp hạng thương mại dao động từ 5.000 đến 15.000 psi và các chương trình HPHT thường chỉ định 10.000 psi trở lên. Chọn xếp hạng trên mức chênh lệch ống chữ U trong trường hợp xấu nhất cộng với biên độ và xác minh lựa chọn bằng dữ liệu chứng nhận API Spec 10F / ISO 10427-2.
Nói chung là không. Các chất đàn hồi thông thường mất tính đàn hồi và đặt mức nén cao hơn nhiệt độ định mức của chúng, do đó, đệm kín hoạt động ở 250°F có thể bị rò rỉ sau nhiều giờ ngâm ở nhiệt độ 350°F. Do đó, thiết bị phao HPHT sử dụng chất đàn hồi tiên tiến như perfluoroelastomer hoặc hệ thống ghế kim loại với kim loại, duy trì lực bịt kín trong suốt 350–400 ° F và hơn thế nữa.
Hầu hết các chương trình HPHT đều sử dụng guốc phao có van cùng với cổ phao có van như thông lệ tiêu chuẩn. Sự dư thừa là một biện pháp bảo hiểm không tốn kém: nếu một van bị hỏng do các mảnh vụn, xói mòn hoặc tác động của nhiệt độ thì van thứ hai vẫn có thể giữ được cột xi măng nặng. Dây van đơn được dành riêng cho các giếng có rủi ro thấp, nơi có chênh lệch nhiệt độ và đường bao nhiệt độ khiêm tốn.
Các tiêu chuẩn này xác định các yêu cầu về vật liệu đối với thiết bị tiếp xúc với hydro sunfua. Trong các giếng HPHT chua, thép cacbon thông thường có thể bị hỏng do nứt do ứng suất sunfua, điều này sẽ phá hủy tính toàn vẹn về áp suất của thiết bị phao và dây ống vách. Việc chỉ định vật liệu thân và trang trí đủ tiêu chuẩn NACE MR0175 / ISO 15156 bảo vệ rào chắn khỏi công việc xi măng trong suốt tuổi thọ của giếng.
Trình độ chuyên môn tuân theo API Spec 10F và ISO 10427-2, bao gồm các thử nghiệm phốt chất lỏng ở áp suất chênh lệch định mức, chu trình nhiệt độ mô phỏng quá trình gia nhiệt và làm mát trong lỗ khoan cũng như chu kỳ chức năng của van. Các nhà cung cấp đưa ra báo cáo nghiệm thu của nhà máy cho từng công cụ. Xem xét các tài liệu này cùng với các chứng chỉ vật liệu trước khi nghiệm thu thiết bị tại giàn khoan.
Các giếng có áp suất cao, nhiệt độ cao không còn chỗ cho các thiết bị có lẽ đủ tốt. Guốc phao và vòng đệm phao nằm ở dưới cùng của rào chắn áp suất và chúng phải giữ một cột xi măng nặng, nóng chống lại sự chênh lệch áp suất ngược trong nhiều giờ trong khi xi măng đông kết. Việc lựa chọn là vấn đề kết hợp giếng: mức nhiệt độ bao gồm các điều kiện tĩnh của lỗ đáy, mức chênh lệch vượt quá tải trọng của ống chữ U trong trường hợp xấu nhất, vật liệu bịt kín chịu được cả nhiệt và hóa học, các thân và kết nối chịu tải của vỏ. Đạt tiêu chuẩn API Spec 10F / ISO 10427-2, với NACE MR0175 / ISO 15156 khi áp dụng dịch vụ chua, cung cấp tài liệu để chứng minh điều đó. Làm việc kỹ càng với nhà cung cấp đủ tiêu chuẩn trước khi bạn đặt hàng. Hãy liên hệ với các kỹ sư ứng dụng của chúng tôi về chương trình thiết kế vỏ và xi măng của bạn—họ sẽ giúp bạn lựa chọn, xác định chất lượng và xác minh thiết bị phao được xếp hạng phù hợp với các điều kiện mà giếng của bạn thực sự sẽ cung cấp.
english
français
Deutsch
Italiano
Русский
Español
português
Nederlandse
ελληνικά
日本語
한국
العربية
हिन्दी
Türkçe
indonesia
tiếng Việt
ไทย
বাংলা
فارسی
polski