Thiết bị phao xi măng hỗ trợ quá trình xi măng sơ cấp trong các giếng dầu và khí đốt bằng cách bịt kín khung ống vách, ngăn chặn dòng chảy ngược của xi măng và giữ áp suất trong khi bùn đông kết. Guốc phao và cổ phao có van một chiều cho phép dung dịch khoan và xi măng di chuyển xuống ống vách, sau đó tự động đóng lại ngay khi ngừng bơm, do đó cột hình khuyên dày đặc không thể ống chữ U quay trở lại đường ống. Trong quá trình chạy vào, những công cụ này kiểm soát việc nạp đầy và hạn chế áp suất tăng vọt, bảo vệ các thành tạo yếu khỏi hư hỏng thủy lực. Downhole, họ dẫn ống vách về phía tâm lỗ, cải thiện sự dịch chuyển của bùn và giữ cho đường guốc sạch sẽ để lớp xi măng cuối cùng hoạt động tốt. Được sản xuất và thử nghiệm theo API Spec 10F và ISO 10427-2, được đánh giá về áp suất chênh lệch từ 5.000 đến 15.000 psi và có sẵn ở dạng vật liệu có thể khoan, thiết bị phao hiện đại hoạt động đáng tin cậy trong các giếng thông thường cũng như môi trường HPHT đòi hỏi khắt khe. Bài viết này giải thích chức năng của thiết bị, tại sao quá trình xi măng sơ cấp lại phụ thuộc vào nó cũng như cách chọn và vận hành thiết bị một cách chính xác cho công việc xi măng không bị rò rỉ, có thể dự đoán được.
Xi măng sơ cấp đặt một lớp xi măng liên tục trong vòng giữa lớp vỏ và hệ thống để mang lại sự cách ly khu vực, hỗ trợ cơ học và bảo vệ chống lại sự di chuyển của chất lỏng phía sau đường ống. Thiết bị phao xi măng là nhóm các công cụ một chiều được vận hành như một phần không thể thiếu của dây vỏ để giúp hoạt động này có thể kiểm soát và dự đoán được. Những công cụ này thực hiện ba nhiệm vụ vật lý: chúng dẫn dây về phía đáy lỗ, chúng cung cấp đường dẫn một chiều cho dung dịch khoan và vữa xi măng, và chúng bịt kín ống chống lại dòng chảy ngược khi ngừng bơm.
Hai thành phần chịu trách nhiệm lớn nhất. Guốc phao được lắp ở phần dưới cùng của dây và kết hợp mũi dẫn hướng tròn, van một chiều và cổng dòng. Vòng cổ phao là một cụm van tương tự được đặt từ một đến ba khớp phía trên đế, phổ biến nhất là hai khớp, xác định rãnh guốc khoảng 20 đến 90 ft. Bởi vì rãnh guốc vẫn chứa đầy xi măng không bị nhiễm bẩn sau khi làm việc, nên nó tạo cho giếng một rào chắn kín áp ở đáy ống vách để có thể kiểm tra và sau đó khoan ra.
Các bộ phận của van khác nhau về triết lý thiết kế, nhưng về mặt vật lý thì giống hệt nhau. Van flapper đóng đĩa lò xo; van bi và ghế bẫy một quả bóng vào ghế được gia công; van hình nón và pít tông đưa phần tử côn vào đúng vị trí. Dòng chảy đi xuống nâng hoặc mở phần tử, trong khi bất kỳ xu hướng dòng chảy ngược nào sẽ khiến nó đóng lại, đó là lý do tại sao những công cụ này còn được gọi là van áp suất ngược. Các bề mặt bịt kín được gia công để có dung sai gần và các cụm lắp ráp được định mức áp suất, thường là 5.000 hoặc 10.000 psi, với thiết kế HPHT đạt 15.000 psi và xếp hạng nhiệt độ khoảng 350–400 ° F (177–204 ° C).
Lựa chọn vật liệu tuân theo kế hoạch khoan. Thiết bị phao khoan được sản xuất từ gang, nhôm, nhựa nhiệt rắn, gốm sứ nên có thể phá hủy nhanh chóng bằng PDC hoặc mũi côn sau khi xi măng tăng cường độ; các thiết kế thép không khoan được vẫn nằm trong dây nơi cần có hàng rào cố định. Vòng cổ và guốc phao tự động bổ sung thêm tính năng đổ đầy có kiểm soát giúp giảm áp suất tăng vọt khi chạy vào, trong khi thiết bị phao thông thường dựa vào lịch trình lấp đầy bề mặt. Có sẵn cho các kích cỡ vỏ từ 4-1/2 inch đến 20 inch, với API LTC, STC, BTC hoặc các kết nối cao cấp, việc lựa chọn thiết bị phao luôn bắt đầu từ thiết kế vỏ.
Nếu không có rào cản không quay trở lại hoạt động, mỗi lần tạm dừng bơm sẽ tạo ra hiệu ứng ống chữ U. Đầu thủy tĩnh của vữa xi măng đậm đặc trong vòng van vượt quá cột chất lỏng nhẹ hơn bên trong ống vách, do đó vữa chảy ngược qua guốc và vào trong đường ống. Kết quả là đường giày bị nhiễm bẩn, đáy vỏ không được bịt kín, nút gạt nước không thể tiếp đất sạch sẽ và việc khắc phục bằng xi măng tốn kém. Bộ phao có năng lực sẽ loại bỏ chế độ hỏng hóc này trước khi nó khởi động, đó là lý do tại sao người vận hành coi thiết bị như một rào cản áp suất chứ không phải là một phụ kiện thông thường.
Bốn lợi ích quan trọng nhất đối với công việc xi măng sơ cấp điển hình:
Thiết bị phao cũng bảo vệ giếng ở những nơi hư hỏng gây thiệt hại nặng nề nhất. Trong các giếng HPHT, giếng sâu và giếng khí có thế năng dòng khí hình khuyên, phao bị rò rỉ làm cho cột xi măng rơi trở lại, áp suất thủy tĩnh giảm và chất lỏng hình thành đi vào hình khuyên trước khi xi măng đông kết. Đây là lý do tại sao cấu hình van đôi, vòng đệm phao và guốc phao là thông lệ đối với các dây quan trọng, tại sao xếp hạng áp suất chênh lệch phải bao gồm sự mất cân bằng cột trong trường hợp xấu nhất và tại sao người vận hành yêu cầu thiết bị đủ tiêu chuẩn theo các giao thức kiểm tra API Spec 10F và ISO 10427-2.
Kinh tế cũng rõ ràng như nhau. Thiết bị phao tốn một phần nhỏ so với dây ống vách nhưng nó quyết định liệu công tác xi măng chính có mang lại khả năng cách ly trong lần thử đầu tiên hay không. Một chiếc phao bị hỏng có thể tiêu tốn nhiều ngày trời, hàng nghìn thùng bùn và một công việc siết chặt có thể không bao giờ khôi phục được hoàn toàn hàng rào. Thiết bị phao được áp dụng chính xác và đã được xác minh là một trong những hợp đồng bảo hiểm rẻ nhất trong việc xây dựng giếng và nó sẽ tự chi trả khi áp suất duy trì lần đầu tiên.
Việc áp dụng thành công thiết bị phao tuân theo quy trình kỹ thuật có thể lặp lại, bắt đầu từ bảng thiết kế vỏ và chỉ kết thúc khi rãnh giày đã được xác minh.
Xác nhận đường kính ngoài của vỏ, từ 4-1/2 inch đến 20 inch, loại kết nối (API LTC, STC, BTC hoặc cao cấp) và các yêu cầu về độ lệch trước khi đặt hàng. Thiết bị phao phải trôi qua vỏ phía trên nó và phải chấp nhận các chốt gạt nước được sử dụng trong công việc. Xác minh mức chênh lệch áp suất, thường là 5.000 hoặc 10.000 psi và lên đến 15.000 psi đối với giếng HPHT, chống lại sự mất cân bằng trong trường hợp xấu nhất giữa cột bùn và chất lỏng bên trong vỏ. Xác nhận rằng mức nhiệt độ bao gồm nhiệt độ tuần hoàn ở lỗ đáy: chất đàn hồi tiêu chuẩn phù hợp với hầu hết các giếng ở khoảng 350–400 °F, trong khi các thiết kế đặc biệt có thể vượt quá 450 °F. Đối với dịch vụ chua, hãy chọn vật liệu đạt tiêu chuẩn NACE MR0175 / ISO 15156.
Quyết định xem liệu một chiếc guốc phao đơn có đủ khả năng bảo vệ hay một van thứ hai trong cổ phao là hợp lý. Đối với dây sản xuất, cụm van đôi có cổ từ một đến ba khớp phía trên giày, thường là hai khớp, mang lại khả năng dự phòng: nếu một van bị rò rỉ thì van còn lại vẫn giữ áp suất. Xem xét thiết bị tự động đổ đầy khi chạy dây dài, lớp lót sâu hoặc giếng có cửa sổ áp suất lỗ rỗng và độ dốc đứt gãy hẹp; vòng đệm tự động nạp làm giảm áp suất tăng và tiết kiệm thời gian của giàn khoan, nhưng cơ chế chuyển đổi phải được kích hoạt chính xác để van trở thành rào cản một chiều hoàn toàn ở độ sâu dự kiến. Đối với bùn dày đặc từ 17 đến 20 ppg, hãy xác nhận chỗ ngồi chống xói mòn và diện tích dòng chảy đủ cho tốc độ dịch chuyển theo kế hoạch.
Hãy coi thiết bị phao như một rào cản áp suất hơn là một loại hàng hóa. Khi đến nơi, hãy tháo các bộ bảo vệ ren, kiểm tra các ren, lỗ khoan và mũi dẫn hướng xem có bị hư hỏng khi vận chuyển không và xác nhận rằng van giữ theo một hướng và mở tự do theo hướng kia. Xem lại chứng chỉ kiểm tra của nhà sản xuất, vì hầu hết các cụm lắp ráp đều được kiểm tra áp suất theo API Spec 10F trước khi xuất xưởng và lặp lại kiểm tra chênh lệch áp suất tại địa điểm lắp đặt khi chương trình yêu cầu sự đảm bảo bổ sung. Xác minh chiều dài thiết bị, đường kính bên ngoài và mô-men xoắn bổ sung được khuyến nghị so với bảng kiểm đếm và giữ các thiết bị bảo vệ được lắp đặt cho đến thời điểm bổ sung.
Tốc độ chạy, lịch đổ đầy và các đặc tính của bùn quyết định áp suất mà thiết bị phao và quá trình hình thành nhìn thấy. Với thiết bị phao thông thường, đổ đầy vỏ theo một lịch trình xác định để giữ bộ vi sai qua van bên trong vỏ thiết kế của nó. Với thiết bị tự động đổ đầy, hãy theo dõi các chỉ báo đổ đầy và tôn trọng tốc độ chạy tối đa được khuyến nghị. Kiểm soát áp lực đột biến bằng cách quản lý tốc độ vấp, đặc biệt là ở các phần lỗ chật và gần đế, do đó độ dốc gãy không bao giờ bị vượt quá. Trước khi trát xi măng, hãy phá vỡ dần dần quá trình tuần hoàn, điều hòa bùn theo tỷ lệ dự kiến và xác nhận hoàn trả đầy đủ.
Chạy nút gạt nước phía dưới phía trước hỗn hợp và nút phía trên phía sau nó, sau đó dịch chuyển theo tốc độ và thể tích đã định. Khi nút trên cùng chạm vào cổ phao, áp suất bơm sẽ tăng lên đến áp suất va đập đã tính toán, một dấu hiệu rõ ràng trên bề mặt cho thấy rãnh giày đã đầy và phích cắm đã vào đúng vị trí. Giữ áp suất trong khi xi măng đông kết; phao được chứng minh khi vỏ có thể được xả xuống và van giữ cột thủy tĩnh. Nếu chương trình yêu cầu, hãy kiểm tra áp lực rãnh giày, sau đó khoan các bộ phận bên trong có thể khoan được với các thông số được kiểm soát và kiểm tra kết quả quay lại để xác nhận đã loại bỏ hoàn toàn.
Guốc phao là khớp nối dưới cùng của dây vỏ; nó kết hợp một mũi dẫn hướng tròn, một van một chiều và một cổng dòng chảy. Vòng đệm phao là một cụm van được lắp đặt cao hơn từ một đến ba khớp nối, thường là hai khớp nối và nó xác định rãnh guốc giữa hai dụng cụ. Cả hai đều ngăn chặn dòng chảy ngược và vận hành chúng cùng nhau mang lại sự bảo vệ kép.
Vòng cổ phao chứa van áp suất ngược, thường là thiết kế nắp, quả bóng và chỗ ngồi hoặc hình nón, mở ra khi chất lỏng được bơm xuống và đóng lại khi dòng chảy cố gắng đảo ngược. Sau khi nút gạt nước tiếp đất phía trên nó, van sẽ giữ cột xi măng trong vòng xuyến và giữ cho vỏ không bị đổ đầy bùn trong khi xi măng đông kết.
Chạy hai van cung cấp dự phòng. Nếu một bộ phận bịt kín bị hư hỏng do mảnh vụn, xói mòn hoặc va đập khi chạy trong lỗ, van thứ hai vẫn có thể giữ cột xi măng tại chỗ. Dây van đôi cũng tạo ra rãnh giày sạch, chứa đầy xi măng và điểm tiếp đất đáng tin cậy cho nút gạt nước phía dưới.
Đường guốc là khoảng cách giữa vòng đệm phao và guốc phao, thường từ 20 đến 90 ft. Nó được lấp đầy bằng xi măng sạch sau khi làm việc và được khoan ra sau đó. Đường ray sạch sẽ quan trọng vì nó cung cấp rào chắn kín áp suất ở đáy ống vách mà các hoạt động giếng tiếp theo phụ thuộc vào.
Thiết bị phao tiêu chuẩn được đánh giá về chênh lệch áp suất 5.000 hoặc 10.000 psi, với thiết kế áp suất cao đạt 15.000 psi cho giếng HPHT. Xếp hạng nhiệt độ thường đạt 350 đến 400 ° F và các phiên bản nhiệt độ cao đặc biệt vượt quá 450 ° F. Xếp hạng phải luôn phù hợp với điều kiện hạ cấp trong trường hợp xấu nhất trong thiết kế giếng.
Hầu hết giày và vòng cổ phao đều được làm bằng vật liệu có thể khoan được như gang, nhôm, nhựa nhiệt rắn hoặc gốm. Sau khi xi măng đạt đủ cường độ nén, phần bên trong được khoan bằng mũi khoan PDC hoặc côn lăn, để lại giếng khoan sạch sẽ. Thiết kế thép không khoan được chỉ được sử dụng khi có ý định làm hàng rào cố định.
Thiết bị phao trám xi măng là một bộ phận nhỏ của dây ống vách có ảnh hưởng rất lớn đến sự thành công của xi măng sơ cấp. Bằng cách ngăn chặn xi măng chảy ngược, kiểm soát ống chữ U và áp suất tăng, đồng thời giữ cho đường guốc sạch sẽ, guốc phao và vòng đệm phao được lựa chọn phù hợp sẽ bảo vệ công trình xi măng và chính giếng. Con đường dẫn đến hiệu suất đáng tin cậy rất đơn giản: điều chỉnh xếp hạng phù hợp với môi trường giếng, chọn cấu hình van phù hợp, xác minh từng cụm lắp ráp trước khi chạy vào và thực hiện các biện pháp chuyển vị và giữ áp suất có kỷ luật. Khi trạng thái áp suất không chắc chắn, hãy dừng lại và điều tra thay vì cho rằng các công cụ này hoạt động tốt. Các kỹ sư ứng dụng của chúng tôi có thể giúp bạn lựa chọn, kích thước và xác định chất lượng thiết bị phao xi măng cho chương trình ống chống của bạn. Hãy liên hệ với chúng tôi để xem xét tình trạng hoạt động của bạn và nhận đề xuất về cấu hình phù hợp với công việc xi măng chính tiếp theo của bạn.
Thiết bị phao xi măng hỗ trợ quá trình xi măng sơ cấp trong các giếng dầu và khí đốt bằng cách bịt kín khung ống vách, ngăn chặn dòng chảy ngược của xi măng và giữ áp suất trong khi bùn đông kết. Guốc phao và cổ phao có van một chiều cho phép dung dịch khoan và xi măng di chuyển xuống ống vách, sau đó tự động đóng lại ngay khi ngừng bơm, do đó cột hình khuyên dày đặc không thể ống chữ U quay trở lại đường ống. Trong quá trình chạy vào, những công cụ này kiểm soát việc nạp đầy và hạn chế áp suất tăng vọt, bảo vệ các thành tạo yếu khỏi hư hỏng thủy lực. Downhole, họ dẫn ống vách về phía tâm lỗ, cải thiện sự dịch chuyển của bùn và giữ cho đường guốc sạch sẽ để lớp xi măng cuối cùng hoạt động tốt. Được sản xuất và thử nghiệm theo API Spec 10F và ISO 10427-2, được đánh giá về áp suất chênh lệch từ 5.000 đến 15.000 psi và có sẵn ở dạng vật liệu có thể khoan, thiết bị phao hiện đại hoạt động đáng tin cậy trong các giếng thông thường cũng như môi trường HPHT đòi hỏi khắt khe. Bài viết này giải thích chức năng của thiết bị, tại sao quá trình xi măng sơ cấp lại phụ thuộc vào nó cũng như cách chọn và vận hành thiết bị một cách chính xác cho công việc xi măng không bị rò rỉ, có thể dự đoán được.
Xi măng sơ cấp đặt một lớp xi măng liên tục trong vòng giữa lớp vỏ và hệ thống để mang lại sự cách ly khu vực, hỗ trợ cơ học và bảo vệ chống lại sự di chuyển của chất lỏng phía sau đường ống. Thiết bị phao xi măng là nhóm các công cụ một chiều được vận hành như một phần không thể thiếu của dây vỏ để giúp hoạt động này có thể kiểm soát và dự đoán được. Những công cụ này thực hiện ba nhiệm vụ vật lý: chúng dẫn dây về phía đáy lỗ, chúng cung cấp đường dẫn một chiều cho dung dịch khoan và vữa xi măng, và chúng bịt kín ống chống lại dòng chảy ngược khi ngừng bơm.
Hai thành phần chịu trách nhiệm lớn nhất. Guốc phao được lắp ở phần dưới cùng của dây và kết hợp mũi dẫn hướng tròn, van một chiều và cổng dòng. Vòng cổ phao là một cụm van tương tự được đặt từ một đến ba khớp phía trên đế, phổ biến nhất là hai khớp, xác định rãnh guốc khoảng 20 đến 90 ft. Bởi vì rãnh guốc vẫn chứa đầy xi măng không bị nhiễm bẩn sau khi làm việc, nên nó tạo cho giếng một rào chắn kín áp ở đáy ống vách để có thể kiểm tra và sau đó khoan ra.
Các bộ phận của van khác nhau về triết lý thiết kế, nhưng về mặt vật lý thì giống hệt nhau. Van flapper đóng đĩa lò xo; van bi và ghế bẫy một quả bóng vào ghế được gia công; van hình nón và pít tông đưa phần tử côn vào đúng vị trí. Dòng chảy đi xuống nâng hoặc mở phần tử, trong khi bất kỳ xu hướng dòng chảy ngược nào sẽ khiến nó đóng lại, đó là lý do tại sao những công cụ này còn được gọi là van áp suất ngược. Các bề mặt bịt kín được gia công để có dung sai gần và các cụm lắp ráp được định mức áp suất, thường là 5.000 hoặc 10.000 psi, với thiết kế HPHT đạt 15.000 psi và xếp hạng nhiệt độ khoảng 350–400 ° F (177–204 ° C).
Lựa chọn vật liệu tuân theo kế hoạch khoan. Thiết bị phao khoan được sản xuất từ gang, nhôm, nhựa nhiệt rắn, gốm sứ nên có thể phá hủy nhanh chóng bằng PDC hoặc mũi côn sau khi xi măng tăng cường độ; các thiết kế thép không khoan được vẫn nằm trong dây nơi cần có hàng rào cố định. Vòng cổ và guốc phao tự động bổ sung thêm tính năng đổ đầy có kiểm soát giúp giảm áp suất tăng vọt khi chạy vào, trong khi thiết bị phao thông thường dựa vào lịch trình lấp đầy bề mặt. Có sẵn cho các kích cỡ vỏ từ 4-1/2 inch đến 20 inch, với API LTC, STC, BTC hoặc các kết nối cao cấp, việc lựa chọn thiết bị phao luôn bắt đầu từ thiết kế vỏ.
Nếu không có rào cản không quay trở lại hoạt động, mỗi lần tạm dừng bơm sẽ tạo ra hiệu ứng ống chữ U. Đầu thủy tĩnh của vữa xi măng đậm đặc trong vòng van vượt quá cột chất lỏng nhẹ hơn bên trong ống vách, do đó vữa chảy ngược qua guốc và vào trong đường ống. Kết quả là đường giày bị nhiễm bẩn, đáy vỏ không được bịt kín, nút gạt nước không thể tiếp đất sạch sẽ và việc khắc phục bằng xi măng tốn kém. Bộ phao có năng lực sẽ loại bỏ chế độ hỏng hóc này trước khi nó khởi động, đó là lý do tại sao người vận hành coi thiết bị như một rào cản áp suất chứ không phải là một phụ kiện thông thường.
Bốn lợi ích quan trọng nhất đối với công việc xi măng sơ cấp điển hình:
Thiết bị phao cũng bảo vệ giếng ở những nơi hư hỏng gây thiệt hại nặng nề nhất. Trong các giếng HPHT, giếng sâu và giếng khí có thế năng dòng khí hình khuyên, phao bị rò rỉ làm cho cột xi măng rơi trở lại, áp suất thủy tĩnh giảm và chất lỏng hình thành đi vào hình khuyên trước khi xi măng đông kết. Đây là lý do tại sao cấu hình van đôi, vòng đệm phao và guốc phao là thông lệ đối với các dây quan trọng, tại sao xếp hạng áp suất chênh lệch phải bao gồm sự mất cân bằng cột trong trường hợp xấu nhất và tại sao người vận hành yêu cầu thiết bị đủ tiêu chuẩn theo các giao thức kiểm tra API Spec 10F và ISO 10427-2.
Kinh tế cũng rõ ràng như nhau. Thiết bị phao tốn một phần nhỏ so với dây ống vách nhưng nó quyết định liệu công tác xi măng chính có mang lại khả năng cách ly trong lần thử đầu tiên hay không. Một chiếc phao bị hỏng có thể tiêu tốn nhiều ngày trời, hàng nghìn thùng bùn và một công việc siết chặt có thể không bao giờ khôi phục được hoàn toàn hàng rào. Thiết bị phao được áp dụng chính xác và đã được xác minh là một trong những hợp đồng bảo hiểm rẻ nhất trong việc xây dựng giếng và nó sẽ tự chi trả khi áp suất duy trì lần đầu tiên.
Việc áp dụng thành công thiết bị phao tuân theo quy trình kỹ thuật có thể lặp lại, bắt đầu từ bảng thiết kế vỏ và chỉ kết thúc khi rãnh giày đã được xác minh.
Xác nhận đường kính ngoài của vỏ, từ 4-1/2 inch đến 20 inch, loại kết nối (API LTC, STC, BTC hoặc cao cấp) và các yêu cầu về độ lệch trước khi đặt hàng. Thiết bị phao phải trôi qua vỏ phía trên nó và phải chấp nhận các chốt gạt nước được sử dụng trong công việc. Xác minh mức chênh lệch áp suất, thường là 5.000 hoặc 10.000 psi và lên đến 15.000 psi đối với giếng HPHT, chống lại sự mất cân bằng trong trường hợp xấu nhất giữa cột bùn và chất lỏng bên trong vỏ. Xác nhận rằng mức nhiệt độ bao gồm nhiệt độ tuần hoàn ở lỗ đáy: chất đàn hồi tiêu chuẩn phù hợp với hầu hết các giếng ở khoảng 350–400 °F, trong khi các thiết kế đặc biệt có thể vượt quá 450 °F. Đối với dịch vụ chua, hãy chọn vật liệu đạt tiêu chuẩn NACE MR0175 / ISO 15156.
Quyết định xem liệu một chiếc guốc phao đơn có đủ khả năng bảo vệ hay một van thứ hai trong cổ phao là hợp lý. Đối với dây sản xuất, cụm van đôi có cổ từ một đến ba khớp phía trên giày, thường là hai khớp, mang lại khả năng dự phòng: nếu một van bị rò rỉ thì van còn lại vẫn giữ áp suất. Xem xét thiết bị tự động đổ đầy khi chạy dây dài, lớp lót sâu hoặc giếng có cửa sổ áp suất lỗ rỗng và độ dốc đứt gãy hẹp; vòng đệm tự động nạp làm giảm áp suất tăng và tiết kiệm thời gian của giàn khoan, nhưng cơ chế chuyển đổi phải được kích hoạt chính xác để van trở thành rào cản một chiều hoàn toàn ở độ sâu dự kiến. Đối với bùn dày đặc từ 17 đến 20 ppg, hãy xác nhận chỗ ngồi chống xói mòn và diện tích dòng chảy đủ cho tốc độ dịch chuyển theo kế hoạch.
Hãy coi thiết bị phao như một rào cản áp suất hơn là một loại hàng hóa. Khi đến nơi, hãy tháo các bộ bảo vệ ren, kiểm tra các ren, lỗ khoan và mũi dẫn hướng xem có bị hư hỏng khi vận chuyển không và xác nhận rằng van giữ theo một hướng và mở tự do theo hướng kia. Xem lại chứng chỉ kiểm tra của nhà sản xuất, vì hầu hết các cụm lắp ráp đều được kiểm tra áp suất theo API Spec 10F trước khi xuất xưởng và lặp lại kiểm tra chênh lệch áp suất tại địa điểm lắp đặt khi chương trình yêu cầu sự đảm bảo bổ sung. Xác minh chiều dài thiết bị, đường kính bên ngoài và mô-men xoắn bổ sung được khuyến nghị so với bảng kiểm đếm và giữ các thiết bị bảo vệ được lắp đặt cho đến thời điểm bổ sung.
Tốc độ chạy, lịch đổ đầy và các đặc tính của bùn quyết định áp suất mà thiết bị phao và quá trình hình thành nhìn thấy. Với thiết bị phao thông thường, đổ đầy vỏ theo một lịch trình xác định để giữ bộ vi sai qua van bên trong vỏ thiết kế của nó. Với thiết bị tự động đổ đầy, hãy theo dõi các chỉ báo đổ đầy và tôn trọng tốc độ chạy tối đa được khuyến nghị. Kiểm soát áp lực đột biến bằng cách quản lý tốc độ vấp, đặc biệt là ở các phần lỗ chật và gần đế, do đó độ dốc gãy không bao giờ bị vượt quá. Trước khi trát xi măng, hãy phá vỡ dần dần quá trình tuần hoàn, điều hòa bùn theo tỷ lệ dự kiến và xác nhận hoàn trả đầy đủ.
Chạy nút gạt nước phía dưới phía trước hỗn hợp và nút phía trên phía sau nó, sau đó dịch chuyển theo tốc độ và thể tích đã định. Khi nút trên cùng chạm vào cổ phao, áp suất bơm sẽ tăng lên đến áp suất va đập đã tính toán, một dấu hiệu rõ ràng trên bề mặt cho thấy rãnh giày đã đầy và phích cắm đã vào đúng vị trí. Giữ áp suất trong khi xi măng đông kết; phao được chứng minh khi vỏ có thể được xả xuống và van giữ cột thủy tĩnh. Nếu chương trình yêu cầu, hãy kiểm tra áp lực rãnh giày, sau đó khoan các bộ phận bên trong có thể khoan được với các thông số được kiểm soát và kiểm tra kết quả quay lại để xác nhận đã loại bỏ hoàn toàn.
Guốc phao là khớp nối dưới cùng của dây vỏ; nó kết hợp một mũi dẫn hướng tròn, một van một chiều và một cổng dòng chảy. Vòng đệm phao là một cụm van được lắp đặt cao hơn từ một đến ba khớp nối, thường là hai khớp nối và nó xác định rãnh guốc giữa hai dụng cụ. Cả hai đều ngăn chặn dòng chảy ngược và vận hành chúng cùng nhau mang lại sự bảo vệ kép.
Vòng cổ phao chứa van áp suất ngược, thường là thiết kế nắp, quả bóng và chỗ ngồi hoặc hình nón, mở ra khi chất lỏng được bơm xuống và đóng lại khi dòng chảy cố gắng đảo ngược. Sau khi nút gạt nước tiếp đất phía trên nó, van sẽ giữ cột xi măng trong vòng xuyến và giữ cho vỏ không bị đổ đầy bùn trong khi xi măng đông kết.
Chạy hai van cung cấp dự phòng. Nếu một bộ phận bịt kín bị hư hỏng do mảnh vụn, xói mòn hoặc va đập khi chạy trong lỗ, van thứ hai vẫn có thể giữ cột xi măng tại chỗ. Dây van đôi cũng tạo ra rãnh giày sạch, chứa đầy xi măng và điểm tiếp đất đáng tin cậy cho nút gạt nước phía dưới.
Đường guốc là khoảng cách giữa vòng đệm phao và guốc phao, thường từ 20 đến 90 ft. Nó được lấp đầy bằng xi măng sạch sau khi làm việc và được khoan ra sau đó. Đường ray sạch sẽ quan trọng vì nó cung cấp rào chắn kín áp suất ở đáy ống vách mà các hoạt động giếng tiếp theo phụ thuộc vào.
Thiết bị phao tiêu chuẩn được đánh giá về chênh lệch áp suất 5.000 hoặc 10.000 psi, với thiết kế áp suất cao đạt 15.000 psi cho giếng HPHT. Xếp hạng nhiệt độ thường đạt 350 đến 400 ° F và các phiên bản nhiệt độ cao đặc biệt vượt quá 450 ° F. Xếp hạng phải luôn phù hợp với điều kiện hạ cấp trong trường hợp xấu nhất trong thiết kế giếng.
Hầu hết giày và vòng cổ phao đều được làm bằng vật liệu có thể khoan được như gang, nhôm, nhựa nhiệt rắn hoặc gốm. Sau khi xi măng đạt đủ cường độ nén, phần bên trong được khoan bằng mũi khoan PDC hoặc côn lăn, để lại giếng khoan sạch sẽ. Thiết kế thép không khoan được chỉ được sử dụng khi có ý định làm hàng rào cố định.
Thiết bị phao trám xi măng là một bộ phận nhỏ của dây ống vách có ảnh hưởng rất lớn đến sự thành công của xi măng sơ cấp. Bằng cách ngăn chặn xi măng chảy ngược, kiểm soát ống chữ U và áp suất tăng, đồng thời giữ cho đường guốc sạch sẽ, guốc phao và vòng đệm phao được lựa chọn phù hợp sẽ bảo vệ công trình xi măng và chính giếng. Con đường dẫn đến hiệu suất đáng tin cậy rất đơn giản: điều chỉnh xếp hạng phù hợp với môi trường giếng, chọn cấu hình van phù hợp, xác minh từng cụm lắp ráp trước khi chạy vào và thực hiện các biện pháp chuyển vị và giữ áp suất có kỷ luật. Khi trạng thái áp suất không chắc chắn, hãy dừng lại và điều tra thay vì cho rằng các công cụ này hoạt động tốt. Các kỹ sư ứng dụng của chúng tôi có thể giúp bạn lựa chọn, kích thước và xác định chất lượng thiết bị phao xi măng cho chương trình ống chống của bạn. Hãy liên hệ với chúng tôi để xem xét tình trạng hoạt động của bạn và nhận đề xuất về cấu hình phù hợp với công việc xi măng chính tiếp theo của bạn.
english
français
Deutsch
Italiano
Русский
Español
português
Nederlandse
ελληνικά
日本語
한국
العربية
हिन्दी
Türkçe
indonesia
tiếng Việt
ไทย
বাংলা
فارسی
polski