Thiết bị phao xi măng giúp giảm thiểu rủi ro kiểm soát áp suất trong quá trình xi măng hóa sơ cấp bằng cách hoạt động như một rào cản một chiều ở đáy chuỗi ống chống. Trong quá trình dịch chuyển, hiệu ứng ống chữ U cố gắng đảo ngược dòng chảy bất cứ khi nào cột vữa trong vành xuyến nặng hơn cột chất lỏng trong ống chống; sau khi bơm dừng, sự mất cân bằng mật độ tương tự có thể làm cạn xi măng trở lại vào ống. Cổ phao và mũi phao tự động đóng lại chống lại dòng chảy ngược đó, giữ cột xi măng tại chỗ, bảo tồn áp suất thủy tĩnh lên tầng địa chất và cung cấp tín hiệu áp suất sạch khi nút gạt va chạm. Van được đánh giá cho chênh lệch áp suất dự kiến, thường từ 5.000 đến 15.000 psi, và được chứng nhận theo API Spec 10F / ISO 10427-2, biến thiết bị phao thành một rào cản kiểm soát giếng thực sự. Bài báo này giải thích các rủi ro áp suất chính trong quá trình xi măng hóa, tại sao chức năng chống áp suất lại quan trọng và cách áp dụng thiết bị phao trong một kế hoạch quản lý áp suất hợp lý.
Hoạt động xi măng hóa di chuyển vữa đặc vào vành xuyến trong khi ống chống vẫn đầy bùn khoan nhẹ hơn. Một loại vữa Lớp G điển hình ở mức 15,8 ppg, hoặc một hệ thống có trọng lượng ở mức 17-20 ppg, nặng hơn bùn. Khi quá trình dịch chuyển tiến triển, cột vành xuyến ngày càng nặng hơn cột ống chống, và hai cột hoạt động giống như hai nhánh của ống chữ U. Nếu bơm dừng hoặc chậm lại, nhánh nặng sẽ cố gắng rơi xuống, kéo chất lỏng ra khỏi ống chống và làm giảm áp suất ở đáy lỗ khoan. Hiệu ứng ống chữ U này là nguồn gốc của hầu hết các sự cố kiểm soát áp suất trong quá trình xi măng hóa.
Nếu vành xuyến vẫn mở với ống chống qua mũi, nhiều vấn đề sẽ phát sinh. Thứ nhất, xi măng chảy ngược, dòng chảy ngược lên ống chống, làm nhiễm bẩn rãnh mũi và làm mất tác dụng của nút gạt. Thứ hai, cột rơi làm giảm áp suất thủy tĩnh tại mũi, và nếu sự mất cân bằng đủ lớn, khí hoặc nước từ tầng địa chất có thể xâm nhập vào lỗ giếng khi xi măng vẫn còn ở dạng lỏng. Thứ ba, các đỉnh áp suất xảy ra khi nút va chạm hoặc khi bơm khởi động lại chống lại một cột đang di chuyển, gây tải cho ống chống và tầng địa chất. Thứ tư, trong thời gian chờ xi măng, van chống áp suất bị rò rỉ hoặc vắng mặt sẽ cho phép cột xi măng rơi ngược trở lại, tạo ra một đường dẫn dòng chảy cho khí di chuyển lên vành xuyến.
Thiết bị phao đóng kết nối thủy lực đó. Cổ phao và mũi phao chứa van một chiều, cánh bướm, bi và đế, hoặc thiết kế hình nón, mở cho dòng chảy xuống và đóng lại khi áp suất dưới dụng cụ vượt quá áp suất phía trên nó. Sau khi van đóng, ống chống và vành xuyến được cách ly: áp suất vành xuyến không thể đẩy ngược lên ống, cột xi măng không thể rơi ngược trở lại, và đội có thể theo dõi áp suất ống chống trên bề mặt như một chỉ báo trực tiếp về tính toàn vẹn của chuỗi. Các phiên bản tự động điền thêm chức năng điền có kiểm soát trong quá trình lắp đặt, nhưng vai trò niêm phong của chúng trong và sau khi xi măng hóa là giống nhau.
Cửa sổ quan trọng là khoảng thời gian sau khi các nút va chạm nhưng trước khi xi măng đông kết. Trong thời gian này, đầu thủy tĩnh của cột vữa là rào cản chính dưới đáy chống lại chất lỏng tầng địa chất trong hầu hết các giếng, và bất kỳ sự giảm chiều cao cột nào đều làm suy yếu trực tiếp rào cản đó. Đây là lý do tại sao hầu hết các khu vực hoạt động yêu cầu van chống áp suất hoạt động trong chuỗi ống chống, đầu xi măng cho phép theo dõi và xả khí, và quan sát áp suất liên tục trong thời gian chờ xi măng. Thiết bị phao là nửa dưới đáy của hệ thống rào cản đó.
Thiết bị phao thường được coi là một phụ kiện thông thường, nhưng chức năng chống áp suất của nó là thứ cho phép phần còn lại của quy trình xi măng hóa được thực hiện an toàn. Nếu không có nó, ống chống và vành xuyến vẫn được kết nối, và mọi sự khác biệt về mật độ giữa hai cột đều chuyển trực tiếp thành dòng chảy không kiểm soát bất cứ khi nào bơm dừng. Với nó, lỗ giếng trở thành một hệ thống kín, có thể quan sát được: áp suất có thể được đo, xả và diễn giải từ bề mặt, và cột xi măng vẫn ở vị trí mà quá trình dịch chuyển đã đặt nó.
Trường hợp kinh tế cũng trực tiếp như vậy. Hầu hết các sự cố kiểm soát áp suất trong quá trình xi măng hóa đều dẫn đến một vài kết quả: rãnh mũi bị ướt cần phải ép lại, đỉnh xi măng không đạt chiều cao dự kiến, khí trong vành xuyến đòi hỏi áp suất bề mặt liên tục, hoặc, trong các trường hợp nghiêm trọng, một vụ thổi ngầm. Mỗi kết quả này đều tốn kém hơn nhiều so với thiết bị phao, và mỗi kết quả đều có khả năng xảy ra cao hơn khi chức năng chống áp suất yếu. Đó là lý do tại sao nhiều nhà điều hành đưa thiết bị phao vào danh sách kiểm tra kiểm soát giếng, xem xét chứng chỉ kiểm tra trước khi công việc bắt đầu và yêu cầu nhà thầu xi măng chứng minh chức năng chống áp suất ở áp suất kiểm tra ống chống trước khi bơm bắt đầu.
Bốn lợi ích kiểm soát áp suất biện minh cho sự chú ý cẩn thận đến việc lựa chọn và kiểm tra thiết bị phao:
Những lợi ích này chỉ tồn tại nếu van được đánh giá cho dịch vụ và được chứng minh trước khi công việc bắt đầu. Một chiếc phao vượt qua bài kiểm tra tại xưởng nhưng lại hỏng ở nhiệt độ dưới đáy giếng, hoặc một van được chọn dưới mức chênh lệch áp suất dự kiến, sẽ biến một thiết bị bảo vệ thành một gánh nặng vào đúng thời điểm nó cần thiết. Biện pháp khắc phục rất đơn giản: chỉ định điều kiện dịch vụ, xem xét hồ sơ kiểm tra và coi bất kỳ nghi ngờ nào về chức năng chống áp suất là lý do để điều tra trước khi bơm bắt đầu.
Áp dụng thiết bị phao như một công cụ kiểm soát áp suất đòi hỏi xếp hạng phù hợp, quy trình phù hợp và giám sát phù hợp.
Kích thước thiết bị phao theo tải trọng mà nó thực sự sẽ gặp phải. Van chống áp suất phải chịu được chênh lệch áp suất được tạo ra bởi cột vữa nặng nhất dự kiến tại mũi, được đánh giá sau khi bơm dừng; xếp hạng phổ biến là 5.000 và 10.000 psi, với các thiết kế đặc biệt lên đến 15.000 psi cho các giếng áp suất cao. Xếp hạng nhiệt độ cũng quan trọng tương đương: các dụng cụ tiêu chuẩn được chứng nhận lên đến khoảng 350-400 °F, và hệ thống niêm phong phải tương thích với nhiệt độ tĩnh dưới đáy giếng. Trong dịch vụ chua, vật liệu và chất đàn hồi phải tuân thủ các yêu cầu NACE MR0175 / ISO 15156. Yêu cầu báo cáo kiểm tra API Spec 10F / ISO 10427-2 để xếp hạng được ghi lại, không phải giả định.
Van phao là lưới an toàn, nhưng lịch trình dịch chuyển nên tránh kích thích hiệu ứng ống chữ U ngay từ đầu. So sánh các cột ống chống và vành xuyến ở mỗi giai đoạn của công việc. Khi vành xuyến trở nên nặng hơn, hãy dịch chuyển bằng dung dịch đệm có trọng lượng hoặc bùn để cột ống chống duy trì sự cân bằng dương, và giữ cho vành xuyến đầy để không bao giờ mất hỗ trợ thủy tĩnh. Chọn tốc độ dịch chuyển để giữ cho hoạt động được kiểm soát ở áp suất bề mặt dự kiến, và tính toán hồ sơ áp suất dự kiến để đội biết một công việc bình thường trông như thế nào trước khi nó bắt đầu.
Xác nhận chức năng chống áp suất tại mọi cơ hội. Trong quá trình lắp đặt, theo dõi hành vi điền đầy và lưu thông định kỳ để kiểm tra xem chuỗi có nhận chất lỏng và trả về bình thường không. Sau khi ống chống được hạ xuống và trước khi xi măng hóa, hãy kiểm tra áp suất chống lại phao đến giá trị kiểm tra dự kiến và giữ nó trong thời gian yêu cầu; bài kiểm tra đồng thời chứng minh ống chống và van. Trong quá trình dịch chuyển, theo dõi phản ứng áp suất để thay đổi chữ ký được nhận thấy ngay lập tức. Sau khi nút va chạm, giữ áp suất và xác nhận rằng nó ổn định, điều này xác nhận cả tính toàn vẹn của nút và khả năng bịt kín của phao trước khi đội chuyển sang giai đoạn chờ xi măng.
Những khoảnh khắc xung quanh va chạm là thông tin nhất của công việc. Khi nút trên cùng va chạm, áp suất tăng với tốc độ được kiểm soát bởi bơm; khi nút ngồi vào vị trí, sự gia tăng áp suất sẽ dừng lại và ổn định ở áp suất va chạm. Áp suất tiếp tục tăng cho thấy nút đã không ngồi vào vị trí hoặc phao bị rò rỉ và cột đang di chuyển. Sau khi dừng bơm, áp suất ống chống phải giữ ổn định; sự suy giảm chậm có nghĩa là chất lỏng đang đi qua phao, và sự suy giảm nhanh có nghĩa là một vụ rò rỉ nghiêm trọng. Ghi lại xu hướng và so sánh nó với hồ sơ tính toán, và báo cáo bất kỳ sai lệch nào cho kỹ sư xi măng ngay lập tức.
Trong thời gian chờ xi măng, tiếp tục coi giếng là đang hoạt động. Giữ đầu xi măng và đồng hồ đo được kết nối, theo dõi áp suất ống chống và vành xuyến, và thực hiện kiểm tra dòng chảy định kỳ. Nếu áp suất giảm ở bề mặt, hãy chẩn đoán xem phao có bị rò rỉ hay không trước khi quyết định biện pháp khắc phục, vì bơm vào giếng có van chống áp suất bị hỏng có thể làm dịch chuyển cột xi măng lên trên. Duy trì thời gian chờ xi măng đã thỏa thuận trước khi giải phóng giàn khoan, và ghi lại hành vi áp suất trong báo cáo xi măng để có thể so sánh các xu hướng giữa các giếng.
Cổ phao chứa van một chiều mở ra khi chất lỏng được bơm xuống ống chống và tự động đóng lại khi áp suất dưới van vượt quá áp suất phía trên nó. Khi cột vành xuyến trở nên nặng hơn cột ống chống, van đóng lại và cách ly hai cột, do đó vành xuyến không thể làm cạn chất lỏng trở lại ống chống.
Xếp hạng phải vượt quá chênh lệch áp suất trường hợp xấu nhất mà van sẽ chịu được, được thiết lập bởi cột xi măng nặng nhất phía trên mũi sau khi bơm dừng. Xếp hạng tiêu chuẩn công nghiệp là 5.000 và 10.000 psi, với các thiết kế áp suất cao đặc biệt lên đến 15.000 psi. Xếp hạng nhiệt độ, thường lên đến 350-400 °F, cũng phải phù hợp với nhiệt độ tĩnh dưới đáy giếng.
Không tự nó. Sự di chuyển của khí được kiểm soát bởi các đặc tính của vữa xi măng, áp suất thủy tĩnh của cột, và lớp xi măng đông kết. Thiết bị phao hỗ trợ hệ thống đó bằng cách giữ cột tại chỗ để áp suất thủy tĩnh không bị suy giảm khi xi măng còn ở dạng lỏng. Một chiếc phao bị rò rỉ cho phép chảy ngược có thể tạo ra sự mất cân bằng cho phép khí xâm nhập.
Hành vi của áp suất ống chống sau khi nút trên cùng va chạm là bằng chứng thực địa chính cho thấy xi măng đã ở đúng vị trí và phao đang bịt kín. Áp suất đóng ổn định xác nhận van chống áp suất đang giữ cột, trong khi sự suy giảm ổn định cho thấy rò rỉ qua nút hoặc phao. Thông tin đó thúc đẩy các quyết định về thời gian chờ xi măng, xả khí và công việc khắc phục.
Thiết bị phao tự động điền thêm chức năng điền có kiểm soát trong quá trình lắp đặt, và chức năng niêm phong sau khi xi măng hóa giống như dụng cụ thông thường. Rủi ro bổ sung là quy trình: cơ chế điền phải được cài đặt hoặc khóa đúng cách trước khi xi măng hóa, và hành vi điền phải được giám sát để ống chống không bao giờ bị để trống hoặc đầy một cách không chủ ý.
Đầu tiên, xác nhận vụ rò rỉ: kiểm tra xu hướng áp suất, dòng chảy trở lại và vị trí nút trước khi kết luận phao đã hỏng. Nếu cột đang chảy ngược, ưu tiên trước mắt là khôi phục kiểm soát thủy tĩnh, điều này có thể có nghĩa là bơm chất lỏng dịch chuyển hoặc kích hoạt kế hoạch kiểm soát giếng. Sau công việc, ghi lại hành vi và thảo luận về sự cố với nhà cung cấp thiết bị phao.
Rủi ro kiểm soát áp suất trong quá trình xi măng hóa được quản lý bằng ba yếu tố: thiết kế vữa và dịch chuyển tôn trọng giới hạn áp suất của giếng, đầu xi măng và thiết bị bề mặt cho phép giám sát và xả khí, và rào cản dưới đáy giếng cách ly ống chống khỏi vành xuyến ngay khi bơm dừng. Thiết bị phao là rào cản dưới đáy giếng đó. Lựa chọn van có xếp hạng phù hợp với giếng, xác minh chúng theo API Spec 10F / ISO 10427-2 và đọc chữ ký áp suất trong quá trình công việc biến một phụ kiện thông thường thành một công cụ kiểm soát giếng thực sự. Nếu bạn đang lên kế hoạch cho một công việc xi măng hóa trong một giếng có khả năng ống chữ U đáng kể, biên độ áp suất hẹp hoặc lo ngại về sự di chuyển của khí, hãy liên hệ với các kỹ sư ứng dụng của chúng tôi để được khuyến nghị về cổ phao và mũi phao cũng như xem xét kế hoạch dịch chuyển của bạn về quản lý áp suất.
Thiết bị phao xi măng giúp giảm thiểu rủi ro kiểm soát áp suất trong quá trình xi măng hóa sơ cấp bằng cách hoạt động như một rào cản một chiều ở đáy chuỗi ống chống. Trong quá trình dịch chuyển, hiệu ứng ống chữ U cố gắng đảo ngược dòng chảy bất cứ khi nào cột vữa trong vành xuyến nặng hơn cột chất lỏng trong ống chống; sau khi bơm dừng, sự mất cân bằng mật độ tương tự có thể làm cạn xi măng trở lại vào ống. Cổ phao và mũi phao tự động đóng lại chống lại dòng chảy ngược đó, giữ cột xi măng tại chỗ, bảo tồn áp suất thủy tĩnh lên tầng địa chất và cung cấp tín hiệu áp suất sạch khi nút gạt va chạm. Van được đánh giá cho chênh lệch áp suất dự kiến, thường từ 5.000 đến 15.000 psi, và được chứng nhận theo API Spec 10F / ISO 10427-2, biến thiết bị phao thành một rào cản kiểm soát giếng thực sự. Bài báo này giải thích các rủi ro áp suất chính trong quá trình xi măng hóa, tại sao chức năng chống áp suất lại quan trọng và cách áp dụng thiết bị phao trong một kế hoạch quản lý áp suất hợp lý.
Hoạt động xi măng hóa di chuyển vữa đặc vào vành xuyến trong khi ống chống vẫn đầy bùn khoan nhẹ hơn. Một loại vữa Lớp G điển hình ở mức 15,8 ppg, hoặc một hệ thống có trọng lượng ở mức 17-20 ppg, nặng hơn bùn. Khi quá trình dịch chuyển tiến triển, cột vành xuyến ngày càng nặng hơn cột ống chống, và hai cột hoạt động giống như hai nhánh của ống chữ U. Nếu bơm dừng hoặc chậm lại, nhánh nặng sẽ cố gắng rơi xuống, kéo chất lỏng ra khỏi ống chống và làm giảm áp suất ở đáy lỗ khoan. Hiệu ứng ống chữ U này là nguồn gốc của hầu hết các sự cố kiểm soát áp suất trong quá trình xi măng hóa.
Nếu vành xuyến vẫn mở với ống chống qua mũi, nhiều vấn đề sẽ phát sinh. Thứ nhất, xi măng chảy ngược, dòng chảy ngược lên ống chống, làm nhiễm bẩn rãnh mũi và làm mất tác dụng của nút gạt. Thứ hai, cột rơi làm giảm áp suất thủy tĩnh tại mũi, và nếu sự mất cân bằng đủ lớn, khí hoặc nước từ tầng địa chất có thể xâm nhập vào lỗ giếng khi xi măng vẫn còn ở dạng lỏng. Thứ ba, các đỉnh áp suất xảy ra khi nút va chạm hoặc khi bơm khởi động lại chống lại một cột đang di chuyển, gây tải cho ống chống và tầng địa chất. Thứ tư, trong thời gian chờ xi măng, van chống áp suất bị rò rỉ hoặc vắng mặt sẽ cho phép cột xi măng rơi ngược trở lại, tạo ra một đường dẫn dòng chảy cho khí di chuyển lên vành xuyến.
Thiết bị phao đóng kết nối thủy lực đó. Cổ phao và mũi phao chứa van một chiều, cánh bướm, bi và đế, hoặc thiết kế hình nón, mở cho dòng chảy xuống và đóng lại khi áp suất dưới dụng cụ vượt quá áp suất phía trên nó. Sau khi van đóng, ống chống và vành xuyến được cách ly: áp suất vành xuyến không thể đẩy ngược lên ống, cột xi măng không thể rơi ngược trở lại, và đội có thể theo dõi áp suất ống chống trên bề mặt như một chỉ báo trực tiếp về tính toàn vẹn của chuỗi. Các phiên bản tự động điền thêm chức năng điền có kiểm soát trong quá trình lắp đặt, nhưng vai trò niêm phong của chúng trong và sau khi xi măng hóa là giống nhau.
Cửa sổ quan trọng là khoảng thời gian sau khi các nút va chạm nhưng trước khi xi măng đông kết. Trong thời gian này, đầu thủy tĩnh của cột vữa là rào cản chính dưới đáy chống lại chất lỏng tầng địa chất trong hầu hết các giếng, và bất kỳ sự giảm chiều cao cột nào đều làm suy yếu trực tiếp rào cản đó. Đây là lý do tại sao hầu hết các khu vực hoạt động yêu cầu van chống áp suất hoạt động trong chuỗi ống chống, đầu xi măng cho phép theo dõi và xả khí, và quan sát áp suất liên tục trong thời gian chờ xi măng. Thiết bị phao là nửa dưới đáy của hệ thống rào cản đó.
Thiết bị phao thường được coi là một phụ kiện thông thường, nhưng chức năng chống áp suất của nó là thứ cho phép phần còn lại của quy trình xi măng hóa được thực hiện an toàn. Nếu không có nó, ống chống và vành xuyến vẫn được kết nối, và mọi sự khác biệt về mật độ giữa hai cột đều chuyển trực tiếp thành dòng chảy không kiểm soát bất cứ khi nào bơm dừng. Với nó, lỗ giếng trở thành một hệ thống kín, có thể quan sát được: áp suất có thể được đo, xả và diễn giải từ bề mặt, và cột xi măng vẫn ở vị trí mà quá trình dịch chuyển đã đặt nó.
Trường hợp kinh tế cũng trực tiếp như vậy. Hầu hết các sự cố kiểm soát áp suất trong quá trình xi măng hóa đều dẫn đến một vài kết quả: rãnh mũi bị ướt cần phải ép lại, đỉnh xi măng không đạt chiều cao dự kiến, khí trong vành xuyến đòi hỏi áp suất bề mặt liên tục, hoặc, trong các trường hợp nghiêm trọng, một vụ thổi ngầm. Mỗi kết quả này đều tốn kém hơn nhiều so với thiết bị phao, và mỗi kết quả đều có khả năng xảy ra cao hơn khi chức năng chống áp suất yếu. Đó là lý do tại sao nhiều nhà điều hành đưa thiết bị phao vào danh sách kiểm tra kiểm soát giếng, xem xét chứng chỉ kiểm tra trước khi công việc bắt đầu và yêu cầu nhà thầu xi măng chứng minh chức năng chống áp suất ở áp suất kiểm tra ống chống trước khi bơm bắt đầu.
Bốn lợi ích kiểm soát áp suất biện minh cho sự chú ý cẩn thận đến việc lựa chọn và kiểm tra thiết bị phao:
Những lợi ích này chỉ tồn tại nếu van được đánh giá cho dịch vụ và được chứng minh trước khi công việc bắt đầu. Một chiếc phao vượt qua bài kiểm tra tại xưởng nhưng lại hỏng ở nhiệt độ dưới đáy giếng, hoặc một van được chọn dưới mức chênh lệch áp suất dự kiến, sẽ biến một thiết bị bảo vệ thành một gánh nặng vào đúng thời điểm nó cần thiết. Biện pháp khắc phục rất đơn giản: chỉ định điều kiện dịch vụ, xem xét hồ sơ kiểm tra và coi bất kỳ nghi ngờ nào về chức năng chống áp suất là lý do để điều tra trước khi bơm bắt đầu.
Áp dụng thiết bị phao như một công cụ kiểm soát áp suất đòi hỏi xếp hạng phù hợp, quy trình phù hợp và giám sát phù hợp.
Kích thước thiết bị phao theo tải trọng mà nó thực sự sẽ gặp phải. Van chống áp suất phải chịu được chênh lệch áp suất được tạo ra bởi cột vữa nặng nhất dự kiến tại mũi, được đánh giá sau khi bơm dừng; xếp hạng phổ biến là 5.000 và 10.000 psi, với các thiết kế đặc biệt lên đến 15.000 psi cho các giếng áp suất cao. Xếp hạng nhiệt độ cũng quan trọng tương đương: các dụng cụ tiêu chuẩn được chứng nhận lên đến khoảng 350-400 °F, và hệ thống niêm phong phải tương thích với nhiệt độ tĩnh dưới đáy giếng. Trong dịch vụ chua, vật liệu và chất đàn hồi phải tuân thủ các yêu cầu NACE MR0175 / ISO 15156. Yêu cầu báo cáo kiểm tra API Spec 10F / ISO 10427-2 để xếp hạng được ghi lại, không phải giả định.
Van phao là lưới an toàn, nhưng lịch trình dịch chuyển nên tránh kích thích hiệu ứng ống chữ U ngay từ đầu. So sánh các cột ống chống và vành xuyến ở mỗi giai đoạn của công việc. Khi vành xuyến trở nên nặng hơn, hãy dịch chuyển bằng dung dịch đệm có trọng lượng hoặc bùn để cột ống chống duy trì sự cân bằng dương, và giữ cho vành xuyến đầy để không bao giờ mất hỗ trợ thủy tĩnh. Chọn tốc độ dịch chuyển để giữ cho hoạt động được kiểm soát ở áp suất bề mặt dự kiến, và tính toán hồ sơ áp suất dự kiến để đội biết một công việc bình thường trông như thế nào trước khi nó bắt đầu.
Xác nhận chức năng chống áp suất tại mọi cơ hội. Trong quá trình lắp đặt, theo dõi hành vi điền đầy và lưu thông định kỳ để kiểm tra xem chuỗi có nhận chất lỏng và trả về bình thường không. Sau khi ống chống được hạ xuống và trước khi xi măng hóa, hãy kiểm tra áp suất chống lại phao đến giá trị kiểm tra dự kiến và giữ nó trong thời gian yêu cầu; bài kiểm tra đồng thời chứng minh ống chống và van. Trong quá trình dịch chuyển, theo dõi phản ứng áp suất để thay đổi chữ ký được nhận thấy ngay lập tức. Sau khi nút va chạm, giữ áp suất và xác nhận rằng nó ổn định, điều này xác nhận cả tính toàn vẹn của nút và khả năng bịt kín của phao trước khi đội chuyển sang giai đoạn chờ xi măng.
Những khoảnh khắc xung quanh va chạm là thông tin nhất của công việc. Khi nút trên cùng va chạm, áp suất tăng với tốc độ được kiểm soát bởi bơm; khi nút ngồi vào vị trí, sự gia tăng áp suất sẽ dừng lại và ổn định ở áp suất va chạm. Áp suất tiếp tục tăng cho thấy nút đã không ngồi vào vị trí hoặc phao bị rò rỉ và cột đang di chuyển. Sau khi dừng bơm, áp suất ống chống phải giữ ổn định; sự suy giảm chậm có nghĩa là chất lỏng đang đi qua phao, và sự suy giảm nhanh có nghĩa là một vụ rò rỉ nghiêm trọng. Ghi lại xu hướng và so sánh nó với hồ sơ tính toán, và báo cáo bất kỳ sai lệch nào cho kỹ sư xi măng ngay lập tức.
Trong thời gian chờ xi măng, tiếp tục coi giếng là đang hoạt động. Giữ đầu xi măng và đồng hồ đo được kết nối, theo dõi áp suất ống chống và vành xuyến, và thực hiện kiểm tra dòng chảy định kỳ. Nếu áp suất giảm ở bề mặt, hãy chẩn đoán xem phao có bị rò rỉ hay không trước khi quyết định biện pháp khắc phục, vì bơm vào giếng có van chống áp suất bị hỏng có thể làm dịch chuyển cột xi măng lên trên. Duy trì thời gian chờ xi măng đã thỏa thuận trước khi giải phóng giàn khoan, và ghi lại hành vi áp suất trong báo cáo xi măng để có thể so sánh các xu hướng giữa các giếng.
Cổ phao chứa van một chiều mở ra khi chất lỏng được bơm xuống ống chống và tự động đóng lại khi áp suất dưới van vượt quá áp suất phía trên nó. Khi cột vành xuyến trở nên nặng hơn cột ống chống, van đóng lại và cách ly hai cột, do đó vành xuyến không thể làm cạn chất lỏng trở lại ống chống.
Xếp hạng phải vượt quá chênh lệch áp suất trường hợp xấu nhất mà van sẽ chịu được, được thiết lập bởi cột xi măng nặng nhất phía trên mũi sau khi bơm dừng. Xếp hạng tiêu chuẩn công nghiệp là 5.000 và 10.000 psi, với các thiết kế áp suất cao đặc biệt lên đến 15.000 psi. Xếp hạng nhiệt độ, thường lên đến 350-400 °F, cũng phải phù hợp với nhiệt độ tĩnh dưới đáy giếng.
Không tự nó. Sự di chuyển của khí được kiểm soát bởi các đặc tính của vữa xi măng, áp suất thủy tĩnh của cột, và lớp xi măng đông kết. Thiết bị phao hỗ trợ hệ thống đó bằng cách giữ cột tại chỗ để áp suất thủy tĩnh không bị suy giảm khi xi măng còn ở dạng lỏng. Một chiếc phao bị rò rỉ cho phép chảy ngược có thể tạo ra sự mất cân bằng cho phép khí xâm nhập.
Hành vi của áp suất ống chống sau khi nút trên cùng va chạm là bằng chứng thực địa chính cho thấy xi măng đã ở đúng vị trí và phao đang bịt kín. Áp suất đóng ổn định xác nhận van chống áp suất đang giữ cột, trong khi sự suy giảm ổn định cho thấy rò rỉ qua nút hoặc phao. Thông tin đó thúc đẩy các quyết định về thời gian chờ xi măng, xả khí và công việc khắc phục.
Thiết bị phao tự động điền thêm chức năng điền có kiểm soát trong quá trình lắp đặt, và chức năng niêm phong sau khi xi măng hóa giống như dụng cụ thông thường. Rủi ro bổ sung là quy trình: cơ chế điền phải được cài đặt hoặc khóa đúng cách trước khi xi măng hóa, và hành vi điền phải được giám sát để ống chống không bao giờ bị để trống hoặc đầy một cách không chủ ý.
Đầu tiên, xác nhận vụ rò rỉ: kiểm tra xu hướng áp suất, dòng chảy trở lại và vị trí nút trước khi kết luận phao đã hỏng. Nếu cột đang chảy ngược, ưu tiên trước mắt là khôi phục kiểm soát thủy tĩnh, điều này có thể có nghĩa là bơm chất lỏng dịch chuyển hoặc kích hoạt kế hoạch kiểm soát giếng. Sau công việc, ghi lại hành vi và thảo luận về sự cố với nhà cung cấp thiết bị phao.
Rủi ro kiểm soát áp suất trong quá trình xi măng hóa được quản lý bằng ba yếu tố: thiết kế vữa và dịch chuyển tôn trọng giới hạn áp suất của giếng, đầu xi măng và thiết bị bề mặt cho phép giám sát và xả khí, và rào cản dưới đáy giếng cách ly ống chống khỏi vành xuyến ngay khi bơm dừng. Thiết bị phao là rào cản dưới đáy giếng đó. Lựa chọn van có xếp hạng phù hợp với giếng, xác minh chúng theo API Spec 10F / ISO 10427-2 và đọc chữ ký áp suất trong quá trình công việc biến một phụ kiện thông thường thành một công cụ kiểm soát giếng thực sự. Nếu bạn đang lên kế hoạch cho một công việc xi măng hóa trong một giếng có khả năng ống chữ U đáng kể, biên độ áp suất hẹp hoặc lo ngại về sự di chuyển của khí, hãy liên hệ với các kỹ sư ứng dụng của chúng tôi để được khuyến nghị về cổ phao và mũi phao cũng như xem xét kế hoạch dịch chuyển của bạn về quản lý áp suất.
english
français
Deutsch
Italiano
Русский
Español
português
Nederlandse
ελληνικά
日本語
한국
العربية
हिन्दी
Türkçe
indonesia
tiếng Việt
ไทย
বাংলা
فارسی
polski