Thiết bị phao xi măng hỗ trợ đặt xi măng đáng tin cậy trong giếng sâu bằng cách giữ cột vữa xi măng tại chỗ, hấp thụ lực uốn cong và cung cấp tín hiệu va chạm phao tích cực cho đội ngũ vào cuối quá trình dịch chuyển. Giếng sâu kết hợp các chuỗi ống chống dài, nhiệt độ đáy giếng trên 300 °F và khoảng trống hẹp giữa áp suất lỗ rỗng và gradien nứt. Trong môi trường đó, một mũi phao và cổ phao được trang bị van một chiều chống chảy ngược có định mức áp suất chênh lệch 10.000 psi trở lên ngăn xi măng chảy ngược trong khi vữa xi măng phát triển độ bền gel tĩnh. Chúng cũng giữ bùn và vữa xi măng bị nhiễm bẩn ra khỏi rãnh mũi phao, và các cổ phao tự động điền làm giảm áp suất tăng đột ngột trong quá trình hạ xuống. Nơi áp suất thủy tĩnh có thể vượt quá 10.000 psi, thiết bị phao xi măng không phải là phần cứng tùy chọn; nó là một phần của hệ thống toàn vẹn giếng. Hướng dẫn này giải thích giếng sâu yêu cầu gì từ thiết bị phao, tại sao nó quan trọng và cách chọn, định vị và xác minh nó cho một lớp xi măng hoàn chỉnh.
Đặt xi măng đáng tin cậy trong giếng sâu có nghĩa là một lớp xi măng liên tục bịt kín mọi khoảng sản xuất, từ mũi phao đến đỉnh xi măng dự kiến, không có kênh bùn và không còn vữa xi măng chưa đông đặc bên trong ống chống. Độ sâu làm cho mục tiêu đó khó khăn hơn. Áp suất thủy tĩnh tăng lên trên 10.000 psi, nhiệt độ đáy giếng vượt quá 300 °F, và khoảng trống giữa áp suất lỗ rỗng và gradien nứt thu hẹp lại, do đó kỹ sư xi măng có ít quyền tự do hơn để điều chỉnh mật độ vữa xi măng hoặc tốc độ dịch chuyển. Các chuỗi dài cũng có nghĩa là khối lượng vữa xi măng lớn hơn, thời gian bơm dài hơn và hiệu ứng uốn cong mạnh hơn khi bơm dừng.
Nguyên lý hoạt động rất đơn giản. Trong khi xi măng được bơm, áp suất bên trong ống chống vượt quá áp suất vòng xuyến, do đó van một chiều trong thiết bị phao vẫn mở và vữa xi măng đi qua mũi phao một cách tự do. Ngay khi bơm dừng, cột vòng xuyến đậm đặc hơn cố gắng chảy ngược vào ống chống. Sự chênh lệch ngược này đóng van, và thiết bị phao chịu toàn bộ tải trọng thủy tĩnh của cột xi măng trong khi vữa xi măng chuyển từ dạng lỏng sang dạng gel và cuối cùng là xi măng đông kết.
Trong một chuỗi giếng sâu điển hình, một mũi phao được lắp ở dưới cùng và một cổ phao được lắp cách đó một đến ba khớp nối, thường là hai, để lại một rãnh mũi phao khoảng 20 đến 90 ft. Khoảng trống này hoạt động như một bộ đệm: bùn, chất làm sạch và vữa xi măng bị nhiễm bẩn đi qua mũi phao sẽ bị giữ lại bên dưới cổ phao và không thể đi vào vòng xuyến. Cấu hình van kép, với cả mũi phao và cổ phao, bổ sung thêm sự dự phòng nếu một van bị hỏng trong quá trình hạ xuống.
Phích cắm lau chùi trên cùng hạ xuống cổ phao vào cuối quá trình dịch chuyển. Tín hiệu va chạm phao kết quả, thường từ vài trăm psi đến khoảng 1.500 psi trên áp suất lưu thông cuối cùng, xác nhận rằng khối lượng dự kiến đã đến đáy và chứng minh rằng các phao đang giữ. Vì giếng sâu ít có chỗ cho sai sót, các công cụ được chọn dựa trên định mức áp suất chênh lệch, khả năng chịu nhiệt, loại kết nối và vật liệu, với hiệu suất được xác minh theo API Spec 10F và ISO 10427-2.
Khi thiết bị phao bị hỏng trong giếng sâu, việc hỏng hóc đó rất tốn kém và dễ nhận thấy. Xi măng chảy ngược lên ống chống ngay khi bơm dừng, đỉnh xi măng kết thúc dưới mức dự kiến, khí có thể di chuyển lên vòng xuyến trong khi vữa xi măng ở trạng thái tĩnh, và rãnh mũi phao bị lấp đầy vật liệu chưa đông đặc bị nhiễm bẩn phải được khoan ra sau đó. Bất kỳ kết quả nào trong số này đều làm tăng thời gian sử dụng giàn khoan và có thể buộc phải thực hiện hoạt động xi măng ép. Do đó, một phần lớn độ tin cậy của xi măng sơ cấp phụ thuộc vào một cụm nhỏ ở đáy chuỗi ống chống.
Bốn lợi ích giải thích tại sao các chương trình giếng sâu coi thiết bị phao xi măng là rào cản chính thay vì phụ kiện thông thường:
Nhiệt độ xứng đáng được chú ý đặc biệt trong giếng sâu. Các công cụ tiêu chuẩn có định mức lên tới khoảng 350 đến 400 °F, với các thiết kế chuyên dụng cho 450 °F trở lên. Các vòng đệm đàn hồi mất hiệu suất khi nhiệt độ tăng lên, do đó bộ phận ghế van và vòng đệm phải phù hợp với nhiệt độ tĩnh đáy giếng dự kiến, không chỉ định mức áp suất. Thiết kế vữa xi măng cũng tương tác với thiết bị: vữa xi măng mật độ cao từ 17 đến 20 ppg mang nhiều chất rắn hơn và làm mòn ghế van nhanh hơn, trong khi vữa xi măng tạo bọt nhẹ hơn tạo ra tải trọng thấp hơn nhưng đòi hỏi kiểm soát dịch chuyển cẩn thận.
Cuối cùng, bằng chứng thử nghiệm rất quan trọng. Thiết bị được xác minh theo quy trình API Spec 10F và ISO 10427-2, bao gồm các thử nghiệm niêm phong bằng chất lỏng và áp suất chênh lệch ở các điều kiện định mức, mang lại sự tự tin cho đội ngũ tại công trường trước khi hạ chuỗi ống chống xuống giếng. Trong giếng sâu, chi phí xác minh là không đáng kể so với chi phí của một rào cản bị lỗi. Đối với một giếng thăm dò sâu có chi phí hàng trăm nghìn đô la mỗi ngày, sự khác biệt giữa một phao giữ được và một phao bị rò rỉ được đo bằng ngày sử dụng giàn khoan, chứ không phải bằng giá của công cụ.
Việc đặt xi măng đáng tin cậy được quyết định trước khi ống chống được lắp ráp và sau đó được thực hiện theo năm bước kỷ luật kết nối việc lựa chọn thiết bị với thực hành tại hiện trường.
Bắt đầu với áp suất chênh lệch ngược lớn nhất mà cột xi măng có thể tạo ra và thêm biên độ thử nghiệm. Mũi phao và cổ phao tiêu chuẩn có định mức áp suất chênh lệch 5.000 đến 10.000 psi, trong khi các thiết kế HPHT đạt 15.000 psi. Xác nhận định mức nhiệt độ so với nhiệt độ tĩnh đáy giếng: 350 đến 400 °F bao phủ hầu hết các giếng sâu, nhưng các giếng nóng cần các công cụ chuyên dụng. Đối với dịch vụ có chứa H2S, chỉ định vật liệu và chất đàn hồi theo NACE MR0175 và ISO 15156. Phù hợp với kết nối, API LTC, STC, BTC hoặc cao cấp, với bảng kê ống chống, và xác nhận rằng đường kính ngoài của công cụ không va chạm với lỗ khoan và các bộ định tâm.
Lắp cổ phao cách mũi phao một đến ba khớp nối; hai khớp nối là thực hành phổ biến nhất và tạo ra rãnh mũi phao khoảng 40 đến 90 ft với các khớp nối có chiều dài tiêu chuẩn. Rãnh dài hơn phù hợp với các giếng quan trọng mà độ chính xác dịch chuyển không chắc chắn, vì chúng giữ vữa xi măng bị nhiễm bẩn cách xa vòng xuyến. Quyết định giữa cấu hình van đơn và van kép sớm; đối với giếng sâu, cổ phao cộng với mũi phao cung cấp rào cản thứ hai nếu van mũi phao bị hỏng hoặc không đóng kín. Nơi áp suất tăng đột ngột là mối quan tâm trong các chuỗi dài, chọn thiết bị tự động điền với áp suất chênh lệch đóng phù hợp với chương trình hạ xuống.
Trong quá trình hạ xuống, ống chống phải được điền đầy để không bao giờ đạt đến áp suất sập, nhưng điền đầy quá mức làm tăng áp suất tăng đột ngột tại mũi phao. Thực hành thông thường điền đầy mỗi năm đến mười khớp nối; thiết bị phao tự động điền thực hiện điều này liên tục và đóng lại khi áp suất chênh lệch qua van điền đạt đến giá trị cài đặt trước. Kiểm soát tốc độ hạ xuống, đặc biệt là qua các đoạn hẹp và các vùng mất tuần hoàn, và ghi lại khối lượng điền để các điểm bất thường xuất hiện sớm. Van phao bị đóng mạnh do tải trọng tăng đột ngột cao có thể bị hỏng trước khi quá trình xi măng bắt đầu.
Chuẩn bị bùn, sau đó bơm chất làm sạch dự kiến với tốc độ đạt được dòng chảy rối qua các khoảng mà việc loại bỏ bùn quan trọng nhất. Bơm phích cắm dưới cùng, vữa xi măng và phích cắm trên cùng, theo dõi khối lượng so với dung tích chuỗi ống chống. Giảm tốc độ khi phích cắm trên cùng đến gần cổ phao, sau đó va chạm với áp suất tăng khoảng 500 đến 1.500 psi trên áp suất lưu thông cuối cùng. Giữ áp suất này trong giây lát và theo dõi đồng hồ đo: đọc ổn định có nghĩa là các phao đang giữ và quá trình dịch chuyển đã được xác nhận.
Sau khi va chạm, xả áp suất từ từ và theo dõi các dòng chảy trở lại cho thấy dòng chảy ngược qua van. Ghi lại áp suất cuối cùng và theo dõi nó trong khi xi măng đông kết. Trong quá trình khoan sạch, sử dụng mũi khoan PDC qua thiết bị phao có thể khoan được, gang, nhôm, nhựa nhiệt rắn hoặc gốm, ở các thông số được kiểm soát, và tìm kiếm lớp xi măng sạch đầu tiên bên dưới mũi phao. Nếu rãnh mũi phao chứa xi măng bị nhiễm bẩn, hãy khoan nó ra theo kế hoạch; cổ phao giữ vật liệu đó bên dưới rào cản nơi nó không thể ảnh hưởng đến vòng xuyến.
Mũi phao và cổ phao tiêu chuẩn có định mức áp suất chênh lệch 5.000 đến 10.000 psi, và các công cụ HPHT mở rộng đến 15.000 psi. Định mức phù hợp phụ thuộc vào áp suất chênh lệch ngược tối đa mà cột xi măng có thể áp đặt, cộng với thử nghiệm áp suất dự kiến tại mũi phao. Yêu cầu kỹ sư xi măng tính toán các điều kiện tĩnh xấu nhất trước khi đặt hàng.
Khoảng trống giữa cổ phao và mũi phao là rãnh mũi phao. Đặt cổ phao cách mũi phao một đến ba khớp nối để lại đủ thể tích để giữ bùn, chất làm sạch và vữa xi măng bị nhiễm bẩn bên dưới cổ phao, do đó vật liệu đó không bao giờ đi vào vòng xuyến. Rãnh dài hơn bổ sung bộ đệm khi quá trình dịch chuyển không chắc chắn.
Cấu hình van kép được khuyến nghị mạnh mẽ cho các giếng sâu và có rủi ro cao. Nếu một van bị hỏng trong quá trình hạ xuống hoặc không đóng kín, van thứ hai vẫn cung cấp khả năng chống chảy ngược. Chi phí bổ sung của van thứ hai là không đáng kể so với một công việc xi măng bị lỗi, khoan xi măng đông đặc bên trong ống chống, hoặc vấn đề di chuyển khí trong quá trình chờ xi măng.
Có. Cổ phao tự động điền phổ biến trong các giếng sâu và có tầm với kéo dài vì chúng hạn chế áp suất tăng đột ngột và tiết kiệm thời gian điền đầy. Van điền đóng ở áp suất chênh lệch cài đặt trước, sau đó công cụ hoạt động như một cổ phao thông thường. Xác nhận rằng áp suất chênh lệch đóng phù hợp với chương trình hạ xuống trước khi hạ chuỗi ống chống xuống giếng.
Các nhà sản xuất xác minh hiệu suất theo API Spec 10F và ISO 10427-2, bao gồm các thử nghiệm niêm phong bằng chất lỏng, thử nghiệm áp suất chênh lệch và chu kỳ nhiệt độ. Mỗi công cụ nên đi kèm với hồ sơ thử nghiệm nêu rõ định mức áp suất và nhiệt độ của nó. Xem xét các tài liệu tại kho, giữ chúng cùng với bảng kê ống chống, và khớp mỗi công cụ với khớp nối nơi nó sẽ được lắp đặt.
Không xả áp suất một cách mù quáng. Ghi lại hành vi áp suất, xả từ từ và theo dõi các dòng chảy trở lại cho thấy dòng chảy ngược. Nếu van bị rò rỉ, giữ ống chống được kiểm soát nếu có thể và liên hệ với kỹ sư xi măng. Các lựa chọn bao gồm giữ áp suất bề mặt trong quá trình chờ xi măng, lập kế hoạch ép, hoặc khoan ra sau khi tình hình được hiểu đầy đủ.
Trong giếng sâu, việc đặt xi măng thành công hay thất bại ở đáy chuỗi ống chống. Thiết bị phao xi măng cung cấp ba thứ mà đội ngũ không thể tùy chỉnh vào phút cuối: một rào cản một chiều giữ cột vữa xi măng trong khi nó đông kết, một điểm hạ cánh làm cho tín hiệu va chạm phích cắm có ý nghĩa, và một rãnh mũi phao giữ sạch sẽ và khoan ra nhanh chóng. Chọn các công cụ có định mức áp suất chênh lệch, nhiệt độ và vật liệu phù hợp với giếng, định vị cổ phao chính xác, kiểm soát quá trình hạ xuống và dịch chuyển, và xác minh hiệu suất trước và sau công việc. Không có điều gì trong số này đòi hỏi phần cứng đặc biệt; nó đòi hỏi kế hoạch kỷ luật và thiết bị đáng tin cậy. Nếu bạn đang lên kế hoạch cho một công việc xi măng giếng sâu và muốn được hướng dẫn ứng dụng về cấu hình van, tùy chọn tự động điền hoặc thiết kế rãnh mũi phao, hãy liên hệ với các kỹ sư ứng dụng của chúng tôi để kết hợp thiết bị phao xi măng với điều kiện giếng của bạn.
Thiết bị phao xi măng hỗ trợ đặt xi măng đáng tin cậy trong giếng sâu bằng cách giữ cột vữa xi măng tại chỗ, hấp thụ lực uốn cong và cung cấp tín hiệu va chạm phao tích cực cho đội ngũ vào cuối quá trình dịch chuyển. Giếng sâu kết hợp các chuỗi ống chống dài, nhiệt độ đáy giếng trên 300 °F và khoảng trống hẹp giữa áp suất lỗ rỗng và gradien nứt. Trong môi trường đó, một mũi phao và cổ phao được trang bị van một chiều chống chảy ngược có định mức áp suất chênh lệch 10.000 psi trở lên ngăn xi măng chảy ngược trong khi vữa xi măng phát triển độ bền gel tĩnh. Chúng cũng giữ bùn và vữa xi măng bị nhiễm bẩn ra khỏi rãnh mũi phao, và các cổ phao tự động điền làm giảm áp suất tăng đột ngột trong quá trình hạ xuống. Nơi áp suất thủy tĩnh có thể vượt quá 10.000 psi, thiết bị phao xi măng không phải là phần cứng tùy chọn; nó là một phần của hệ thống toàn vẹn giếng. Hướng dẫn này giải thích giếng sâu yêu cầu gì từ thiết bị phao, tại sao nó quan trọng và cách chọn, định vị và xác minh nó cho một lớp xi măng hoàn chỉnh.
Đặt xi măng đáng tin cậy trong giếng sâu có nghĩa là một lớp xi măng liên tục bịt kín mọi khoảng sản xuất, từ mũi phao đến đỉnh xi măng dự kiến, không có kênh bùn và không còn vữa xi măng chưa đông đặc bên trong ống chống. Độ sâu làm cho mục tiêu đó khó khăn hơn. Áp suất thủy tĩnh tăng lên trên 10.000 psi, nhiệt độ đáy giếng vượt quá 300 °F, và khoảng trống giữa áp suất lỗ rỗng và gradien nứt thu hẹp lại, do đó kỹ sư xi măng có ít quyền tự do hơn để điều chỉnh mật độ vữa xi măng hoặc tốc độ dịch chuyển. Các chuỗi dài cũng có nghĩa là khối lượng vữa xi măng lớn hơn, thời gian bơm dài hơn và hiệu ứng uốn cong mạnh hơn khi bơm dừng.
Nguyên lý hoạt động rất đơn giản. Trong khi xi măng được bơm, áp suất bên trong ống chống vượt quá áp suất vòng xuyến, do đó van một chiều trong thiết bị phao vẫn mở và vữa xi măng đi qua mũi phao một cách tự do. Ngay khi bơm dừng, cột vòng xuyến đậm đặc hơn cố gắng chảy ngược vào ống chống. Sự chênh lệch ngược này đóng van, và thiết bị phao chịu toàn bộ tải trọng thủy tĩnh của cột xi măng trong khi vữa xi măng chuyển từ dạng lỏng sang dạng gel và cuối cùng là xi măng đông kết.
Trong một chuỗi giếng sâu điển hình, một mũi phao được lắp ở dưới cùng và một cổ phao được lắp cách đó một đến ba khớp nối, thường là hai, để lại một rãnh mũi phao khoảng 20 đến 90 ft. Khoảng trống này hoạt động như một bộ đệm: bùn, chất làm sạch và vữa xi măng bị nhiễm bẩn đi qua mũi phao sẽ bị giữ lại bên dưới cổ phao và không thể đi vào vòng xuyến. Cấu hình van kép, với cả mũi phao và cổ phao, bổ sung thêm sự dự phòng nếu một van bị hỏng trong quá trình hạ xuống.
Phích cắm lau chùi trên cùng hạ xuống cổ phao vào cuối quá trình dịch chuyển. Tín hiệu va chạm phao kết quả, thường từ vài trăm psi đến khoảng 1.500 psi trên áp suất lưu thông cuối cùng, xác nhận rằng khối lượng dự kiến đã đến đáy và chứng minh rằng các phao đang giữ. Vì giếng sâu ít có chỗ cho sai sót, các công cụ được chọn dựa trên định mức áp suất chênh lệch, khả năng chịu nhiệt, loại kết nối và vật liệu, với hiệu suất được xác minh theo API Spec 10F và ISO 10427-2.
Khi thiết bị phao bị hỏng trong giếng sâu, việc hỏng hóc đó rất tốn kém và dễ nhận thấy. Xi măng chảy ngược lên ống chống ngay khi bơm dừng, đỉnh xi măng kết thúc dưới mức dự kiến, khí có thể di chuyển lên vòng xuyến trong khi vữa xi măng ở trạng thái tĩnh, và rãnh mũi phao bị lấp đầy vật liệu chưa đông đặc bị nhiễm bẩn phải được khoan ra sau đó. Bất kỳ kết quả nào trong số này đều làm tăng thời gian sử dụng giàn khoan và có thể buộc phải thực hiện hoạt động xi măng ép. Do đó, một phần lớn độ tin cậy của xi măng sơ cấp phụ thuộc vào một cụm nhỏ ở đáy chuỗi ống chống.
Bốn lợi ích giải thích tại sao các chương trình giếng sâu coi thiết bị phao xi măng là rào cản chính thay vì phụ kiện thông thường:
Nhiệt độ xứng đáng được chú ý đặc biệt trong giếng sâu. Các công cụ tiêu chuẩn có định mức lên tới khoảng 350 đến 400 °F, với các thiết kế chuyên dụng cho 450 °F trở lên. Các vòng đệm đàn hồi mất hiệu suất khi nhiệt độ tăng lên, do đó bộ phận ghế van và vòng đệm phải phù hợp với nhiệt độ tĩnh đáy giếng dự kiến, không chỉ định mức áp suất. Thiết kế vữa xi măng cũng tương tác với thiết bị: vữa xi măng mật độ cao từ 17 đến 20 ppg mang nhiều chất rắn hơn và làm mòn ghế van nhanh hơn, trong khi vữa xi măng tạo bọt nhẹ hơn tạo ra tải trọng thấp hơn nhưng đòi hỏi kiểm soát dịch chuyển cẩn thận.
Cuối cùng, bằng chứng thử nghiệm rất quan trọng. Thiết bị được xác minh theo quy trình API Spec 10F và ISO 10427-2, bao gồm các thử nghiệm niêm phong bằng chất lỏng và áp suất chênh lệch ở các điều kiện định mức, mang lại sự tự tin cho đội ngũ tại công trường trước khi hạ chuỗi ống chống xuống giếng. Trong giếng sâu, chi phí xác minh là không đáng kể so với chi phí của một rào cản bị lỗi. Đối với một giếng thăm dò sâu có chi phí hàng trăm nghìn đô la mỗi ngày, sự khác biệt giữa một phao giữ được và một phao bị rò rỉ được đo bằng ngày sử dụng giàn khoan, chứ không phải bằng giá của công cụ.
Việc đặt xi măng đáng tin cậy được quyết định trước khi ống chống được lắp ráp và sau đó được thực hiện theo năm bước kỷ luật kết nối việc lựa chọn thiết bị với thực hành tại hiện trường.
Bắt đầu với áp suất chênh lệch ngược lớn nhất mà cột xi măng có thể tạo ra và thêm biên độ thử nghiệm. Mũi phao và cổ phao tiêu chuẩn có định mức áp suất chênh lệch 5.000 đến 10.000 psi, trong khi các thiết kế HPHT đạt 15.000 psi. Xác nhận định mức nhiệt độ so với nhiệt độ tĩnh đáy giếng: 350 đến 400 °F bao phủ hầu hết các giếng sâu, nhưng các giếng nóng cần các công cụ chuyên dụng. Đối với dịch vụ có chứa H2S, chỉ định vật liệu và chất đàn hồi theo NACE MR0175 và ISO 15156. Phù hợp với kết nối, API LTC, STC, BTC hoặc cao cấp, với bảng kê ống chống, và xác nhận rằng đường kính ngoài của công cụ không va chạm với lỗ khoan và các bộ định tâm.
Lắp cổ phao cách mũi phao một đến ba khớp nối; hai khớp nối là thực hành phổ biến nhất và tạo ra rãnh mũi phao khoảng 40 đến 90 ft với các khớp nối có chiều dài tiêu chuẩn. Rãnh dài hơn phù hợp với các giếng quan trọng mà độ chính xác dịch chuyển không chắc chắn, vì chúng giữ vữa xi măng bị nhiễm bẩn cách xa vòng xuyến. Quyết định giữa cấu hình van đơn và van kép sớm; đối với giếng sâu, cổ phao cộng với mũi phao cung cấp rào cản thứ hai nếu van mũi phao bị hỏng hoặc không đóng kín. Nơi áp suất tăng đột ngột là mối quan tâm trong các chuỗi dài, chọn thiết bị tự động điền với áp suất chênh lệch đóng phù hợp với chương trình hạ xuống.
Trong quá trình hạ xuống, ống chống phải được điền đầy để không bao giờ đạt đến áp suất sập, nhưng điền đầy quá mức làm tăng áp suất tăng đột ngột tại mũi phao. Thực hành thông thường điền đầy mỗi năm đến mười khớp nối; thiết bị phao tự động điền thực hiện điều này liên tục và đóng lại khi áp suất chênh lệch qua van điền đạt đến giá trị cài đặt trước. Kiểm soát tốc độ hạ xuống, đặc biệt là qua các đoạn hẹp và các vùng mất tuần hoàn, và ghi lại khối lượng điền để các điểm bất thường xuất hiện sớm. Van phao bị đóng mạnh do tải trọng tăng đột ngột cao có thể bị hỏng trước khi quá trình xi măng bắt đầu.
Chuẩn bị bùn, sau đó bơm chất làm sạch dự kiến với tốc độ đạt được dòng chảy rối qua các khoảng mà việc loại bỏ bùn quan trọng nhất. Bơm phích cắm dưới cùng, vữa xi măng và phích cắm trên cùng, theo dõi khối lượng so với dung tích chuỗi ống chống. Giảm tốc độ khi phích cắm trên cùng đến gần cổ phao, sau đó va chạm với áp suất tăng khoảng 500 đến 1.500 psi trên áp suất lưu thông cuối cùng. Giữ áp suất này trong giây lát và theo dõi đồng hồ đo: đọc ổn định có nghĩa là các phao đang giữ và quá trình dịch chuyển đã được xác nhận.
Sau khi va chạm, xả áp suất từ từ và theo dõi các dòng chảy trở lại cho thấy dòng chảy ngược qua van. Ghi lại áp suất cuối cùng và theo dõi nó trong khi xi măng đông kết. Trong quá trình khoan sạch, sử dụng mũi khoan PDC qua thiết bị phao có thể khoan được, gang, nhôm, nhựa nhiệt rắn hoặc gốm, ở các thông số được kiểm soát, và tìm kiếm lớp xi măng sạch đầu tiên bên dưới mũi phao. Nếu rãnh mũi phao chứa xi măng bị nhiễm bẩn, hãy khoan nó ra theo kế hoạch; cổ phao giữ vật liệu đó bên dưới rào cản nơi nó không thể ảnh hưởng đến vòng xuyến.
Mũi phao và cổ phao tiêu chuẩn có định mức áp suất chênh lệch 5.000 đến 10.000 psi, và các công cụ HPHT mở rộng đến 15.000 psi. Định mức phù hợp phụ thuộc vào áp suất chênh lệch ngược tối đa mà cột xi măng có thể áp đặt, cộng với thử nghiệm áp suất dự kiến tại mũi phao. Yêu cầu kỹ sư xi măng tính toán các điều kiện tĩnh xấu nhất trước khi đặt hàng.
Khoảng trống giữa cổ phao và mũi phao là rãnh mũi phao. Đặt cổ phao cách mũi phao một đến ba khớp nối để lại đủ thể tích để giữ bùn, chất làm sạch và vữa xi măng bị nhiễm bẩn bên dưới cổ phao, do đó vật liệu đó không bao giờ đi vào vòng xuyến. Rãnh dài hơn bổ sung bộ đệm khi quá trình dịch chuyển không chắc chắn.
Cấu hình van kép được khuyến nghị mạnh mẽ cho các giếng sâu và có rủi ro cao. Nếu một van bị hỏng trong quá trình hạ xuống hoặc không đóng kín, van thứ hai vẫn cung cấp khả năng chống chảy ngược. Chi phí bổ sung của van thứ hai là không đáng kể so với một công việc xi măng bị lỗi, khoan xi măng đông đặc bên trong ống chống, hoặc vấn đề di chuyển khí trong quá trình chờ xi măng.
Có. Cổ phao tự động điền phổ biến trong các giếng sâu và có tầm với kéo dài vì chúng hạn chế áp suất tăng đột ngột và tiết kiệm thời gian điền đầy. Van điền đóng ở áp suất chênh lệch cài đặt trước, sau đó công cụ hoạt động như một cổ phao thông thường. Xác nhận rằng áp suất chênh lệch đóng phù hợp với chương trình hạ xuống trước khi hạ chuỗi ống chống xuống giếng.
Các nhà sản xuất xác minh hiệu suất theo API Spec 10F và ISO 10427-2, bao gồm các thử nghiệm niêm phong bằng chất lỏng, thử nghiệm áp suất chênh lệch và chu kỳ nhiệt độ. Mỗi công cụ nên đi kèm với hồ sơ thử nghiệm nêu rõ định mức áp suất và nhiệt độ của nó. Xem xét các tài liệu tại kho, giữ chúng cùng với bảng kê ống chống, và khớp mỗi công cụ với khớp nối nơi nó sẽ được lắp đặt.
Không xả áp suất một cách mù quáng. Ghi lại hành vi áp suất, xả từ từ và theo dõi các dòng chảy trở lại cho thấy dòng chảy ngược. Nếu van bị rò rỉ, giữ ống chống được kiểm soát nếu có thể và liên hệ với kỹ sư xi măng. Các lựa chọn bao gồm giữ áp suất bề mặt trong quá trình chờ xi măng, lập kế hoạch ép, hoặc khoan ra sau khi tình hình được hiểu đầy đủ.
Trong giếng sâu, việc đặt xi măng thành công hay thất bại ở đáy chuỗi ống chống. Thiết bị phao xi măng cung cấp ba thứ mà đội ngũ không thể tùy chỉnh vào phút cuối: một rào cản một chiều giữ cột vữa xi măng trong khi nó đông kết, một điểm hạ cánh làm cho tín hiệu va chạm phích cắm có ý nghĩa, và một rãnh mũi phao giữ sạch sẽ và khoan ra nhanh chóng. Chọn các công cụ có định mức áp suất chênh lệch, nhiệt độ và vật liệu phù hợp với giếng, định vị cổ phao chính xác, kiểm soát quá trình hạ xuống và dịch chuyển, và xác minh hiệu suất trước và sau công việc. Không có điều gì trong số này đòi hỏi phần cứng đặc biệt; nó đòi hỏi kế hoạch kỷ luật và thiết bị đáng tin cậy. Nếu bạn đang lên kế hoạch cho một công việc xi măng giếng sâu và muốn được hướng dẫn ứng dụng về cấu hình van, tùy chọn tự động điền hoặc thiết kế rãnh mũi phao, hãy liên hệ với các kỹ sư ứng dụng của chúng tôi để kết hợp thiết bị phao xi măng với điều kiện giếng 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