Η επιλογή εξοπλισμού πλωτήρα τσιμέντου για φρεάτια με κινδύνους απώλειας κυκλοφορίας δεν απαιτεί το ίδιο μέγεθος και σύνδεση του περιβλήματος. Όταν οι επιστροφές χάνονται σε τραχιά ανθρακικά, φυσικά σπασίματα ή εξαντλημένη άμμο, η στήλη τσιμέντου μπορεί να πέσει πίσω, η σωλήνωση U μπορεί να αποστραγγίσει το περίβλημα και η διαδρομή του παπουτσιού μπορεί να μείνει ασφράγιστη, εκθέτοντας το φρεάτιο σε εισροή και δαπανηρές εργασίες αποκατάστασης. Το δεξί κολάρο και το πέλμα πλωτήρα συγκρατούν τον πολτό στη θέση τους αφού σταματήσουν οι αντλίες, περιορίζουν την πίεση υπέρτασης κατά τη λειτουργία του περιβλήματος και ανέχονται τους ελαφρούς πολτούς με στερεά που χρησιμοποιούνται για την προστασία αδύναμων σχηματισμών. Εργαλεία αυτόματης πλήρωσης, μεγάλες περιοχές ροής, εσωτερικά ανθεκτικά στη διάβρωση και βαλβίδες που πληρούν τις προδιαγραφές API Spec 10F / ISO 10427-2 επηρεάζουν την επιλογή. Αυτός ο οδηγός εξηγεί ποιες αλλαγές σε ένα φρεάτιο με τάση για απώλειες, γιατί η επιλογή έχει σημασία και πώς να αντιστοιχίσετε τον εξοπλισμό πλωτήρα με το παράθυρο πίεσης, τη σχεδίαση του πολτού και το σχέδιο έκτακτης ανάγκης. Με τον κατάλληλο εξοπλισμό, το πηγάδι διατηρεί αρκετή υδροστατική κεφαλή για να αποτρέψει την εισροή και το τσιμέντο μένει εκεί που τοποθετείται.
Η απώλεια κυκλοφορίας συμβαίνει όταν τα υγρά διαφεύγουν σε σχηματισμούς που δεν μπορούν να υποστηρίξουν την υδροστατική πίεση της στήλης του ρευστού: τα σπασμένα ανθρακικά άλατα, τα τραχιά διαστήματα, η μη στερεοποιημένη άμμος και οι εξαντλημένες δεξαμενές είναι οι συνήθεις ύποπτοι. Κατά τη διάρκεια της πρωτογενούς τσιμεντοποίησης τα στοιχήματα αυξάνονται, επειδή ο πολτός τσιμέντου είναι βαρύτερος από τη λάσπη γεώτρησης. Ένα τυπικό σύστημα Κατηγορίας G 15,8 ppg ασκεί μεγαλύτερη πίεση στην πιο αδύναμη ζώνη από τη λάσπη που τρύπησε την τρύπα και μόλις ξεπεραστεί η κλίση θραύσης, οι επιστροφές εξαφανίζονται. Η στάθμη του δακτυλίου πέφτει, η υδροστατική πίεση πέφτει και η στήλη τσιμέντου αρχίζει να πέφτει πίσω προς το υπόδημα τη στιγμή που σταματούν οι αντλίες.
Ο εξοπλισμός πλωτήρα δεν μπορεί να σφραγίσει τη ζώνη απώλειας, αλλά αποφασίζει τι θα συμβεί στη στήλη τσιμέντου όταν προκύψουν απώλειες. Η λογική της επιλογής αλλάζει με τρεις τρόπους. Πρώτον, η βαλβίδα πρέπει να συγκρατεί τη στήλη τσιμέντου όταν εξαφανιστεί η υδροστατική υποστήριξη από τον δακτύλιο. η διαφορά κατά μήκος της βαλβίδας μετά από μερική απώλεια μπορεί να ξεπεράσει οτιδήποτε φαίνεται σε ένα κανονικό φρεάτιο επειδή η στήλη λάσπης πάνω από το τσιμέντο έχει πέσει. Δεύτερον, η λειτουργία του περιβλήματος δεν πρέπει να διασπά τη ζώνη: η υπέρταση πίεση κατά τη διάρκεια της εκτόξευσης και η υψηλή ισοδύναμη πυκνότητα κυκλοφορίας κατά τη διάρκεια της κυκλοφορίας είναι συχνοί παράγοντες ενεργοποίησης των χαμένων επιστροφών. Τρίτον, οι πολτούς είναι διαφορετικοί: συστήματα αφρώδους τσιμέντου και κοίλων μικροσφαιρίων έως 10-12 ppg, θιξοτροπικά συστήματα και πολτούς με υλικό χαμένης κυκλοφορίας πρέπει να περάσουν από τον εξοπλισμό του πλωτήρα χωρίς να τον βουλώσουν ή να διαβρώσουν το κάθισμα.
Το λεξιλόγιο του εξοπλισμού είναι αμετάβλητο, float shoe, float collar, flapper, ball-and-seat και κωνικές βαλβίδες σε σώματα από χυτοσίδηρο, αλουμίνιο, θερμοσκληρυνόμενο ή κεραμικά με δυνατότητα διάτρησης, αλλά η λειτουργία απαιτεί αλλαγή. Ένα παπούτσι με πλωτήρα αυτόματης πλήρωσης κρατά το περίβλημα μερικώς γεμάτο κατά τη διάρκεια του τρεξίματος, μειώνοντας την πίεση υπέρτασης στις αδύναμες ζώνες. Μια μεγάλη οπή και ομαλή διαδρομή ροής μειώνουν την πτώση πίεσης στο εργαλείο και μειώνουν την ισοδύναμη πυκνότητα κυκλοφορίας. Τα ανθεκτικά στη διάβρωση καθίσματα επιβιώνουν από πολτούς που φέρουν υλικό χαμένης κυκλοφορίας και μια σειρά διπλής βαλβίδας διατηρεί ένα δεύτερο φράγμα στο αποθεματικό. Εν ολίγοις, το ερώτημα επιλογής αλλάζει από το εάν η βαλβίδα θα διατηρήσει την ονομαστική πίεση μετά την εργασία έως το εάν το τσιμέντο μπορεί να φτάσει στο παπούτσι και να παραμείνει εκεί χωρίς να σπάσει πρώτα ο σχηματισμός.
Σε ένα πηγάδι με κανονικές αποδόσεις, μια αστοχία πλωτήρα είναι δαπανηρή αλλά περιορισμένη: το τσιμέντο πέφτει πίσω σε μικρή απόσταση, η διαδρομή του παπουτσιού είναι μολυσμένη και μια συμπίεση αποκαθιστά την ακεραιότητα. Σε ένα πηγάδι επιρρεπές σε απώλεια οι ίδιες ενώσεις αστοχίας. Η στήλη του πολτού πέφτει πίσω στη ζώνη απώλειας, η υδροστατική πίεση πέφτει και τα υγρά σχηματισμού μπορούν να εισέλθουν στον δακτύλιο ενώ το τσιμέντο είναι ακόμα πήσιμο. Ένα πηγάδι που έχανε απλώς λάσπη μπορεί να καταλήξει με αέριο στον δακτύλιο, ένα βρεγμένο παπούτσι και μια πίεση στην ίδια τη ζώνη που προοριζόταν να προστατεύσει η τσιμεντοβιομηχανία. Επομένως, η επιλογή εξοπλισμού που αποτρέπει την πτώση είναι μια απόφαση ελέγχου της πίεσης, όχι απλώς μια λεπτομέρεια αγοράς.
Τα οικονομικά οξύνουν το επιχείρημα. Μια εργασία συμπλήρωσης ή συμπίεσης σε ένα μεσοδιάστημα επιρρεπή σε απώλειες μπορεί να κοστίσει περισσότερο από ολόκληρο το πακέτο αξεσουάρ του περιβλήματος και μια αποτυχημένη πίστα παπουτσιών συχνά αποδίδεται στον εργολάβο τσιμέντου ακόμα και όταν η βασική αιτία ήταν η επιλογή εξοπλισμού. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι αξιόπιστοι προμηθευτές πληρούν τις προϋποθέσεις για τον εξοπλισμό πλωτήρα έναντι ρεαλιστικών φορτίων υπηρεσιών και δημοσιεύουν τα αποτελέσματα, επιτρέποντας στους αγοραστές να συγκρίνουν την τεκμηριωμένη απόδοση και όχι μόνο την τιμή.
Τέσσερις δυνατότητες έχουν μεγαλύτερη σημασία όταν αναμένονται απώλειες:
Τίποτα από αυτά δεν αφαιρεί την ανάγκη για υλικό χαμένης κυκλοφορίας, θιξοτροπικούς πολτούς ή εργαλεία σκηνής, αλλά αυτές οι θεραπείες λειτουργούν καλύτερα όταν ο εξοπλισμός πλωτήρα κρατά τη στήλη σταθερή. Μια βαλβίδα που διαρρέει υπό συνθήκες πτώσης μετατρέπει μια διαχειρίσιμη απώλεια σε αποτυχημένη πρωτογενή εργασία τσιμέντου, γι' αυτό και οι προμηθευτές καλούνται να τεκμηριώσουν την απόδοση διαφορικής πίεσης πριν από την αποστολή των εργαλείων. Η επανεξέταση αυτών των αρχείων δοκιμών κατά την πιστοποίηση του προμηθευτή είναι ένα μικρό βήμα που αποτρέπει δαπανηρές εκπλήξεις στο πηγάδι.
Μια δομημένη διαδικασία επιλογής διατηρεί τον εξοπλισμό ευθυγραμμισμένο με τα όρια πίεσης του φρεατίου.
Ξεκινήστε με την κλίση θραύσης από τις δοκιμές διαρροής και το παράθυρο βάρους λάσπης που χρησιμοποιείται κατά τη διάτρηση. Υπολογίστε το ισοδύναμο ανώτατο όριο πυκνότητας κυκλοφορίας για κυκλοφορία και μετατόπιση και ταξινομήστε τη σοβαρότητα της απώλειας: απώλειες διαρροής, μερικές απώλειες ή σοβαρές απώλειες χωρίς επιστροφές. Προσδιορίστε εάν οι απώλειες προκύπτουν μόνο κατά τη διάτρηση ή εμφανίζονται πρώτα κατά τη διάρκεια της τσιμεντοποίησης, επειδή αυτό αλλάζει πόσο από την εργασία πρέπει να επιβιώσει ο εξοπλισμός του πλωτήρα. Αυτό το παράθυρο πίεσης είναι η αναφορά για κάθε μεταγενέστερη απόφαση, από την ονομαστική βαλβίδα έως τη ρύθμιση αυτόματης πλήρωσης.
Τα υποδήματα και τα κολάρα αυτόματης πλήρωσης διατηρούν το περίβλημα μερικώς γεμάτο κατά τη διάρκεια της εισαγωγής, γεγονός που μειώνει την πίεση υπέρτασης και προστατεύει τις αδύναμες ζώνες. είναι μια ισχυρή επιλογή όταν η κλίση του κατάγματος είναι σφιχτή. Η αντιστάθμιση είναι μια διαδρομή περιορισμένης ροής που μπορεί να βουλώσει μια βρώμικη τρύπα, επομένως επιβεβαιώστε το μέγεθος του στομίου πλήρωσης έναντι της περιεκτικότητας σε στερεά λάσπης. Σε φρεάτια με σοβαρές απώλειες, ορισμένοι χειριστές προτιμούν συμβατικό εξοπλισμό με μεγάλη οπή και σχεδιάζουν πλήρωση από την επιφάνεια. Ρωτήστε τον προμηθευτή εάν το εργαλείο αυτόματης πλήρωσης μπορεί να μετατραπεί ή να κλειδωθεί πριν την τσιμεντοποίηση.
Υπολογίστε το διαφορικό στη χειρότερη περίπτωση που πρέπει να έχει η βαλβίδα: το ύψος της στήλης τσιμέντου πάνω από το πέδιλο πολλαπλασιασμένο με την κλίση του πολτού, που αξιολογείται με το επίπεδο δακτυλίου πεσμένο στη ζώνη απώλειας. Στη συνέχεια, επιλέξτε μια βαλβίδα με ονομαστική τιμή πάνω από αυτό το φορτίο, συνήθως 5.000 ή 10.000 psi με ειδικά σχέδια έως 15.000 psi για φρεάτια υψηλής πίεσης. Οι βαλβίδες με πτερύγια κλείνουν γρήγορα και είναι επιεικές στα βρώμικα υγρά. Τα σχέδια με μπάλα και κάθισμα και κώνο ταιριάζουν με την αυστηρή εξυπηρέτηση. Επιλέξτε σώματα από χυτοσίδηρο, αλουμίνιο, θερμοσκληρυνόμενα ή κεραμικά με δυνατότητα διάτρησης με βάση το σχέδιο διάτρησης και επιβεβαιώστε τη βαθμολογία θερμοκρασίας σε σχέση με τη στατική θερμοκρασία της κάτω οπής, συνήθως έως 350-400 °F.
Ζητήστε το αρχείο απόδοσης προτού παραγγείλετε: δοκιμές στεγανοποίησης υγρών, κύκλοι θερμοκρασίας και ονομασίες διαφορικής πίεσης που αναπτύχθηκαν σύμφωνα με το API Spec 10F / ISO 10427-2, καθώς και στοιχεία που αποδεικνύουν ότι η μονάδα παραγωγής λειτουργεί σύμφωνα με τα συστήματα ποιότητας API Spec Q1 ή ISO 9001. Ελέγξτε την πίεση δοκιμής, τη θερμοκρασία και το υγρό δοκιμής, ώστε οι αριθμοί να ταιριάζουν με την υπηρεσία σας και όχι με μια ευνοϊκή εργαστηριακή κατάσταση. Όταν φτάσουν τα εργαλεία, ελέγξτε την ονομασία της πινακίδας, τον τύπο του νήματος και την εσωτερική κατάσταση σε σχέση με την παραγγελία αγοράς και αποθηκεύστε τα έτσι ώστε οι στεγανοποιήσεις και τα τμήματα που μπορούν να τρυπηθούν να παραμείνουν προστατευμένα μέχρι να περάσουν.
Με τον εξοπλισμό σταθερό, σχεδιάστε την εργασία γύρω από αυτόν. Διατηρήστε τους ρυθμούς μετατόπισης μέσα στο ονομαστικό περίβλημα, έτσι ώστε η βαλβίδα να μην διαβρώνεται από πολτό με LCM και καθορίστε την πίεση πρόσκρουσης και το χρόνο διατήρησης για τη δοκιμή αντίθλιψης. Εάν είναι δυνατές σοβαρές απώλειες, σχεδιάστε τη σκανδάλη για μετάβαση σε ένα εργαλείο σταδίου ή ένα πρόγραμμα συμπλήρωσης και συμπίεσης πριν από την έναρξη της εργασίας και βεβαιωθείτε ότι η λειτουργία στεγανοποίησης του εξοπλισμού πλωτήρα διατηρείται σε κάθε κλάδο του σχεδίου. Τεκμηριώστε την αναμενόμενη υπογραφή πίεσης, ώστε το πλήρωμα να μπορεί να αναγνωρίσει έναν πλωτήρα στεγανοποίησης έναντι ενός πλωτήρα που έχει διαρροή σε πραγματικό χρόνο.
Συχνά ναι. Τα υποδήματα πλωτήρα αυτόματης πλήρωσης διατηρούν το περίβλημα μερικώς γεμάτο κατά τη διάρκεια της εισαγωγής, γεγονός που μειώνει την πίεση υπερχείλισης και μειώνει την πιθανότητα διάσπασης μιας αδύναμης ζώνης πριν από την τσιμεντοποίηση. Η αντιστάθμιση είναι μια περιορισμένη διαδρομή πλήρωσης που μπορεί να βουλώσει μια βρώμικη τρύπα. Εάν οι απώλειες είναι σοβαρές, συζητήστε με τον προμηθευτή σας σχέδια πλήρους ανοίγματος ή μετατρέψιμων.
Οι χορδές διπλής βαλβίδας είναι η συντηρητική επιλογή. Εάν το πέδιλο πλωτήρα καταστραφεί κατά τη διέλευση λειαντικού ή φορτωμένου με LCM πολτού, το κολάρο του πλωτήρα παραμένει ως δεύτερο εμπόδιο για να συγκρατεί τη στήλη τσιμέντου. Η επιπλέον βαλβίδα κοστίζει ελάχιστα σε σύγκριση με μια επιστροφή που αφήνει το κομμάτι του παπουτσιού ασφράγιστο σε μια ζώνη που είναι ήδη δύσκολο να αντιμετωπιστεί.
Οι πολτοί αφρού και μικροσφαιριδίων είναι λιγότερο λειαντικά από τα σταθμισμένα συστήματα, αλλά συμπεριφέρονται διαφορετικά στη βαλβίδα. Ο συμπιέσιμος αφρός προκαλεί διακυμάνσεις της πίεσης και η βαλβίδα μπορεί να ανοίγει και να κλείνει καθώς το αέριο διαστέλλεται αφού σταματήσουν οι αντλίες. Επιλέξτε εξοπλισμό με στιβαρούς μεντεσέδες και στεγανοποιήσεις και επιβεβαιώστε με τον προμηθευτή ότι ο σχεδιασμός έχει αξιολογηθεί για τον προγραμματισμένο πολτό.
Το φορτίο εξαρτάται από το ύψος και την πυκνότητα της στήλης πάνω από το παπούτσι μετά την απώλεια. Κατά κανόνα, διαστασιολογήστε τη βαλβίδα έτσι ώστε το ονομαστικό της διαφορικό, συνήθως 5.000 ή 10.000 psi με ειδικούς σχεδιασμούς στα 15.000 psi, να υπερβαίνει το φορτίο επιστροφής στη χειρότερη περίπτωση που υπολογίζεται από την κλίση του πολτού. Ένας μερικώς χαμένος δακτύλιος μπορεί να δημιουργήσει εκπληκτικά υψηλές διαφορές.
Όχι. Ο εξοπλισμός πλωτήρα είναι μια βαλβίδα αντίθλιψης και δεν μπορεί να σφραγίσει μια ζώνη απώλειας ή να αποκαταστήσει τις επιστροφές από μόνος του. δουλειά του είναι να συγκρατήσει τις συνέπειες μιας απώλειας. Σταματά την πτώση του τσιμέντου, αποτρέπει τη δημιουργία σωλήνων U και διατηρεί τον πολτό στη θέση του ενώ τα υλικά με απώλεια κυκλοφορίας, οι θιξοτροπικοί πολτές ή τα εργαλεία σταδίου εκτελούν την πραγματική αποκατάσταση.
Συγκρίνετε τα δεδομένα πτώσης πίεσης και περιοχής ροής του εργαλείου με την ισοδύναμη πυκνότητα κυκλοφορίας που υπολογίζεται για τον προγραμματισμένο ρυθμό κυκλοφορίας. Ρωτήστε τον προμηθευτή για τις καμπύλες εσωτερικής διαμέτρου, συντελεστή ροής και απώλειας πίεσης και, στη συνέχεια, εκτελέστε τους αριθμούς με τις πραγματικές πυκνότητες λάσπης και πολτού. Τα σχέδια με μεγάλη διάμετρο, χαμηλής πίεσης-πτώση δίνουν το ευρύτερο παράθυρο λειτουργίας σε αδύναμο σχηματισμό.
Η απώλεια κυκλοφορίας μετατρέπει μια εργασία ρουτίνας τσιμέντου σε μια άσκηση διαχείρισης πίεσης στην οποία ο εξοπλισμός πλωτήρα παίζει κεντρικό ρόλο. Η σωστή επιλογή συγκρατεί τη στήλη τσιμέντου όταν ο δακτύλιος δεν μπορεί, διατηρεί τις υπερτάσεις και τις πιέσεις κυκλοφορίας κάτω από την κλίση θραύσης και επιβιώνει από τους ελαφρούς και φορτωμένους με LCM πολτούς που απαιτεί ο έλεγχος των απωλειών. Η πρακτική διαδρομή είναι απλή: ορίστε το παράθυρο πίεσης, επιλέξτε αυτόματη πλήρωση ή συμβατική πλήρωση, αντιστοιχίστε τον τύπο βαλβίδας, τα υλικά και τις ονομασίες με το φορτίο επιστροφής στη χειρότερη περίπτωση, επαληθεύστε την πιστοποίηση API Spec 10F / ISO 10427-2 και δημιουργήστε το σχέδιο έκτακτης ανάγκης πριν από την έναρξη της εργασίας. Εάν σχεδιάζετε μια εργασία τσιμέντου σε μια γνωστή ή ύποπτη ζώνη απώλειας, επικοινωνήστε με τους μηχανικούς εφαρμογών μας με τα δεδομένα βαθμίδωσης θραύσης και τον προγραμματισμένο σχεδιασμό πολτού και θα σας βοηθήσουμε να επιλέξετε εξοπλισμό επίπλευσης που διατηρεί το τσιμέντο εκεί που ανήκει.
Η επιλογή εξοπλισμού πλωτήρα τσιμέντου για φρεάτια με κινδύνους απώλειας κυκλοφορίας δεν απαιτεί το ίδιο μέγεθος και σύνδεση του περιβλήματος. Όταν οι επιστροφές χάνονται σε τραχιά ανθρακικά, φυσικά σπασίματα ή εξαντλημένη άμμο, η στήλη τσιμέντου μπορεί να πέσει πίσω, η σωλήνωση U μπορεί να αποστραγγίσει το περίβλημα και η διαδρομή του παπουτσιού μπορεί να μείνει ασφράγιστη, εκθέτοντας το φρεάτιο σε εισροή και δαπανηρές εργασίες αποκατάστασης. Το δεξί κολάρο και το πέλμα πλωτήρα συγκρατούν τον πολτό στη θέση τους αφού σταματήσουν οι αντλίες, περιορίζουν την πίεση υπέρτασης κατά τη λειτουργία του περιβλήματος και ανέχονται τους ελαφρούς πολτούς με στερεά που χρησιμοποιούνται για την προστασία αδύναμων σχηματισμών. Εργαλεία αυτόματης πλήρωσης, μεγάλες περιοχές ροής, εσωτερικά ανθεκτικά στη διάβρωση και βαλβίδες που πληρούν τις προδιαγραφές API Spec 10F / ISO 10427-2 επηρεάζουν την επιλογή. Αυτός ο οδηγός εξηγεί ποιες αλλαγές σε ένα φρεάτιο με τάση για απώλειες, γιατί η επιλογή έχει σημασία και πώς να αντιστοιχίσετε τον εξοπλισμό πλωτήρα με το παράθυρο πίεσης, τη σχεδίαση του πολτού και το σχέδιο έκτακτης ανάγκης. Με τον κατάλληλο εξοπλισμό, το πηγάδι διατηρεί αρκετή υδροστατική κεφαλή για να αποτρέψει την εισροή και το τσιμέντο μένει εκεί που τοποθετείται.
Η απώλεια κυκλοφορίας συμβαίνει όταν τα υγρά διαφεύγουν σε σχηματισμούς που δεν μπορούν να υποστηρίξουν την υδροστατική πίεση της στήλης του ρευστού: τα σπασμένα ανθρακικά άλατα, τα τραχιά διαστήματα, η μη στερεοποιημένη άμμος και οι εξαντλημένες δεξαμενές είναι οι συνήθεις ύποπτοι. Κατά τη διάρκεια της πρωτογενούς τσιμεντοποίησης τα στοιχήματα αυξάνονται, επειδή ο πολτός τσιμέντου είναι βαρύτερος από τη λάσπη γεώτρησης. Ένα τυπικό σύστημα Κατηγορίας G 15,8 ppg ασκεί μεγαλύτερη πίεση στην πιο αδύναμη ζώνη από τη λάσπη που τρύπησε την τρύπα και μόλις ξεπεραστεί η κλίση θραύσης, οι επιστροφές εξαφανίζονται. Η στάθμη του δακτυλίου πέφτει, η υδροστατική πίεση πέφτει και η στήλη τσιμέντου αρχίζει να πέφτει πίσω προς το υπόδημα τη στιγμή που σταματούν οι αντλίες.
Ο εξοπλισμός πλωτήρα δεν μπορεί να σφραγίσει τη ζώνη απώλειας, αλλά αποφασίζει τι θα συμβεί στη στήλη τσιμέντου όταν προκύψουν απώλειες. Η λογική της επιλογής αλλάζει με τρεις τρόπους. Πρώτον, η βαλβίδα πρέπει να συγκρατεί τη στήλη τσιμέντου όταν εξαφανιστεί η υδροστατική υποστήριξη από τον δακτύλιο. η διαφορά κατά μήκος της βαλβίδας μετά από μερική απώλεια μπορεί να ξεπεράσει οτιδήποτε φαίνεται σε ένα κανονικό φρεάτιο επειδή η στήλη λάσπης πάνω από το τσιμέντο έχει πέσει. Δεύτερον, η λειτουργία του περιβλήματος δεν πρέπει να διασπά τη ζώνη: η υπέρταση πίεση κατά τη διάρκεια της εκτόξευσης και η υψηλή ισοδύναμη πυκνότητα κυκλοφορίας κατά τη διάρκεια της κυκλοφορίας είναι συχνοί παράγοντες ενεργοποίησης των χαμένων επιστροφών. Τρίτον, οι πολτούς είναι διαφορετικοί: συστήματα αφρώδους τσιμέντου και κοίλων μικροσφαιρίων έως 10-12 ppg, θιξοτροπικά συστήματα και πολτούς με υλικό χαμένης κυκλοφορίας πρέπει να περάσουν από τον εξοπλισμό του πλωτήρα χωρίς να τον βουλώσουν ή να διαβρώσουν το κάθισμα.
Το λεξιλόγιο του εξοπλισμού είναι αμετάβλητο, float shoe, float collar, flapper, ball-and-seat και κωνικές βαλβίδες σε σώματα από χυτοσίδηρο, αλουμίνιο, θερμοσκληρυνόμενο ή κεραμικά με δυνατότητα διάτρησης, αλλά η λειτουργία απαιτεί αλλαγή. Ένα παπούτσι με πλωτήρα αυτόματης πλήρωσης κρατά το περίβλημα μερικώς γεμάτο κατά τη διάρκεια του τρεξίματος, μειώνοντας την πίεση υπέρτασης στις αδύναμες ζώνες. Μια μεγάλη οπή και ομαλή διαδρομή ροής μειώνουν την πτώση πίεσης στο εργαλείο και μειώνουν την ισοδύναμη πυκνότητα κυκλοφορίας. Τα ανθεκτικά στη διάβρωση καθίσματα επιβιώνουν από πολτούς που φέρουν υλικό χαμένης κυκλοφορίας και μια σειρά διπλής βαλβίδας διατηρεί ένα δεύτερο φράγμα στο αποθεματικό. Εν ολίγοις, το ερώτημα επιλογής αλλάζει από το εάν η βαλβίδα θα διατηρήσει την ονομαστική πίεση μετά την εργασία έως το εάν το τσιμέντο μπορεί να φτάσει στο παπούτσι και να παραμείνει εκεί χωρίς να σπάσει πρώτα ο σχηματισμός.
Σε ένα πηγάδι με κανονικές αποδόσεις, μια αστοχία πλωτήρα είναι δαπανηρή αλλά περιορισμένη: το τσιμέντο πέφτει πίσω σε μικρή απόσταση, η διαδρομή του παπουτσιού είναι μολυσμένη και μια συμπίεση αποκαθιστά την ακεραιότητα. Σε ένα πηγάδι επιρρεπές σε απώλεια οι ίδιες ενώσεις αστοχίας. Η στήλη του πολτού πέφτει πίσω στη ζώνη απώλειας, η υδροστατική πίεση πέφτει και τα υγρά σχηματισμού μπορούν να εισέλθουν στον δακτύλιο ενώ το τσιμέντο είναι ακόμα πήσιμο. Ένα πηγάδι που έχανε απλώς λάσπη μπορεί να καταλήξει με αέριο στον δακτύλιο, ένα βρεγμένο παπούτσι και μια πίεση στην ίδια τη ζώνη που προοριζόταν να προστατεύσει η τσιμεντοβιομηχανία. Επομένως, η επιλογή εξοπλισμού που αποτρέπει την πτώση είναι μια απόφαση ελέγχου της πίεσης, όχι απλώς μια λεπτομέρεια αγοράς.
Τα οικονομικά οξύνουν το επιχείρημα. Μια εργασία συμπλήρωσης ή συμπίεσης σε ένα μεσοδιάστημα επιρρεπή σε απώλειες μπορεί να κοστίσει περισσότερο από ολόκληρο το πακέτο αξεσουάρ του περιβλήματος και μια αποτυχημένη πίστα παπουτσιών συχνά αποδίδεται στον εργολάβο τσιμέντου ακόμα και όταν η βασική αιτία ήταν η επιλογή εξοπλισμού. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι αξιόπιστοι προμηθευτές πληρούν τις προϋποθέσεις για τον εξοπλισμό πλωτήρα έναντι ρεαλιστικών φορτίων υπηρεσιών και δημοσιεύουν τα αποτελέσματα, επιτρέποντας στους αγοραστές να συγκρίνουν την τεκμηριωμένη απόδοση και όχι μόνο την τιμή.
Τέσσερις δυνατότητες έχουν μεγαλύτερη σημασία όταν αναμένονται απώλειες:
Τίποτα από αυτά δεν αφαιρεί την ανάγκη για υλικό χαμένης κυκλοφορίας, θιξοτροπικούς πολτούς ή εργαλεία σκηνής, αλλά αυτές οι θεραπείες λειτουργούν καλύτερα όταν ο εξοπλισμός πλωτήρα κρατά τη στήλη σταθερή. Μια βαλβίδα που διαρρέει υπό συνθήκες πτώσης μετατρέπει μια διαχειρίσιμη απώλεια σε αποτυχημένη πρωτογενή εργασία τσιμέντου, γι' αυτό και οι προμηθευτές καλούνται να τεκμηριώσουν την απόδοση διαφορικής πίεσης πριν από την αποστολή των εργαλείων. Η επανεξέταση αυτών των αρχείων δοκιμών κατά την πιστοποίηση του προμηθευτή είναι ένα μικρό βήμα που αποτρέπει δαπανηρές εκπλήξεις στο πηγάδι.
Μια δομημένη διαδικασία επιλογής διατηρεί τον εξοπλισμό ευθυγραμμισμένο με τα όρια πίεσης του φρεατίου.
Ξεκινήστε με την κλίση θραύσης από τις δοκιμές διαρροής και το παράθυρο βάρους λάσπης που χρησιμοποιείται κατά τη διάτρηση. Υπολογίστε το ισοδύναμο ανώτατο όριο πυκνότητας κυκλοφορίας για κυκλοφορία και μετατόπιση και ταξινομήστε τη σοβαρότητα της απώλειας: απώλειες διαρροής, μερικές απώλειες ή σοβαρές απώλειες χωρίς επιστροφές. Προσδιορίστε εάν οι απώλειες προκύπτουν μόνο κατά τη διάτρηση ή εμφανίζονται πρώτα κατά τη διάρκεια της τσιμεντοποίησης, επειδή αυτό αλλάζει πόσο από την εργασία πρέπει να επιβιώσει ο εξοπλισμός του πλωτήρα. Αυτό το παράθυρο πίεσης είναι η αναφορά για κάθε μεταγενέστερη απόφαση, από την ονομαστική βαλβίδα έως τη ρύθμιση αυτόματης πλήρωσης.
Τα υποδήματα και τα κολάρα αυτόματης πλήρωσης διατηρούν το περίβλημα μερικώς γεμάτο κατά τη διάρκεια της εισαγωγής, γεγονός που μειώνει την πίεση υπέρτασης και προστατεύει τις αδύναμες ζώνες. είναι μια ισχυρή επιλογή όταν η κλίση του κατάγματος είναι σφιχτή. Η αντιστάθμιση είναι μια διαδρομή περιορισμένης ροής που μπορεί να βουλώσει μια βρώμικη τρύπα, επομένως επιβεβαιώστε το μέγεθος του στομίου πλήρωσης έναντι της περιεκτικότητας σε στερεά λάσπης. Σε φρεάτια με σοβαρές απώλειες, ορισμένοι χειριστές προτιμούν συμβατικό εξοπλισμό με μεγάλη οπή και σχεδιάζουν πλήρωση από την επιφάνεια. Ρωτήστε τον προμηθευτή εάν το εργαλείο αυτόματης πλήρωσης μπορεί να μετατραπεί ή να κλειδωθεί πριν την τσιμεντοποίηση.
Υπολογίστε το διαφορικό στη χειρότερη περίπτωση που πρέπει να έχει η βαλβίδα: το ύψος της στήλης τσιμέντου πάνω από το πέδιλο πολλαπλασιασμένο με την κλίση του πολτού, που αξιολογείται με το επίπεδο δακτυλίου πεσμένο στη ζώνη απώλειας. Στη συνέχεια, επιλέξτε μια βαλβίδα με ονομαστική τιμή πάνω από αυτό το φορτίο, συνήθως 5.000 ή 10.000 psi με ειδικά σχέδια έως 15.000 psi για φρεάτια υψηλής πίεσης. Οι βαλβίδες με πτερύγια κλείνουν γρήγορα και είναι επιεικές στα βρώμικα υγρά. Τα σχέδια με μπάλα και κάθισμα και κώνο ταιριάζουν με την αυστηρή εξυπηρέτηση. Επιλέξτε σώματα από χυτοσίδηρο, αλουμίνιο, θερμοσκληρυνόμενα ή κεραμικά με δυνατότητα διάτρησης με βάση το σχέδιο διάτρησης και επιβεβαιώστε τη βαθμολογία θερμοκρασίας σε σχέση με τη στατική θερμοκρασία της κάτω οπής, συνήθως έως 350-400 °F.
Ζητήστε το αρχείο απόδοσης προτού παραγγείλετε: δοκιμές στεγανοποίησης υγρών, κύκλοι θερμοκρασίας και ονομασίες διαφορικής πίεσης που αναπτύχθηκαν σύμφωνα με το API Spec 10F / ISO 10427-2, καθώς και στοιχεία που αποδεικνύουν ότι η μονάδα παραγωγής λειτουργεί σύμφωνα με τα συστήματα ποιότητας API Spec Q1 ή ISO 9001. Ελέγξτε την πίεση δοκιμής, τη θερμοκρασία και το υγρό δοκιμής, ώστε οι αριθμοί να ταιριάζουν με την υπηρεσία σας και όχι με μια ευνοϊκή εργαστηριακή κατάσταση. Όταν φτάσουν τα εργαλεία, ελέγξτε την ονομασία της πινακίδας, τον τύπο του νήματος και την εσωτερική κατάσταση σε σχέση με την παραγγελία αγοράς και αποθηκεύστε τα έτσι ώστε οι στεγανοποιήσεις και τα τμήματα που μπορούν να τρυπηθούν να παραμείνουν προστατευμένα μέχρι να περάσουν.
Με τον εξοπλισμό σταθερό, σχεδιάστε την εργασία γύρω από αυτόν. Διατηρήστε τους ρυθμούς μετατόπισης μέσα στο ονομαστικό περίβλημα, έτσι ώστε η βαλβίδα να μην διαβρώνεται από πολτό με LCM και καθορίστε την πίεση πρόσκρουσης και το χρόνο διατήρησης για τη δοκιμή αντίθλιψης. Εάν είναι δυνατές σοβαρές απώλειες, σχεδιάστε τη σκανδάλη για μετάβαση σε ένα εργαλείο σταδίου ή ένα πρόγραμμα συμπλήρωσης και συμπίεσης πριν από την έναρξη της εργασίας και βεβαιωθείτε ότι η λειτουργία στεγανοποίησης του εξοπλισμού πλωτήρα διατηρείται σε κάθε κλάδο του σχεδίου. Τεκμηριώστε την αναμενόμενη υπογραφή πίεσης, ώστε το πλήρωμα να μπορεί να αναγνωρίσει έναν πλωτήρα στεγανοποίησης έναντι ενός πλωτήρα που έχει διαρροή σε πραγματικό χρόνο.
Συχνά ναι. Τα υποδήματα πλωτήρα αυτόματης πλήρωσης διατηρούν το περίβλημα μερικώς γεμάτο κατά τη διάρκεια της εισαγωγής, γεγονός που μειώνει την πίεση υπερχείλισης και μειώνει την πιθανότητα διάσπασης μιας αδύναμης ζώνης πριν από την τσιμεντοποίηση. Η αντιστάθμιση είναι μια περιορισμένη διαδρομή πλήρωσης που μπορεί να βουλώσει μια βρώμικη τρύπα. Εάν οι απώλειες είναι σοβαρές, συζητήστε με τον προμηθευτή σας σχέδια πλήρους ανοίγματος ή μετατρέψιμων.
Οι χορδές διπλής βαλβίδας είναι η συντηρητική επιλογή. Εάν το πέδιλο πλωτήρα καταστραφεί κατά τη διέλευση λειαντικού ή φορτωμένου με LCM πολτού, το κολάρο του πλωτήρα παραμένει ως δεύτερο εμπόδιο για να συγκρατεί τη στήλη τσιμέντου. Η επιπλέον βαλβίδα κοστίζει ελάχιστα σε σύγκριση με μια επιστροφή που αφήνει το κομμάτι του παπουτσιού ασφράγιστο σε μια ζώνη που είναι ήδη δύσκολο να αντιμετωπιστεί.
Οι πολτοί αφρού και μικροσφαιριδίων είναι λιγότερο λειαντικά από τα σταθμισμένα συστήματα, αλλά συμπεριφέρονται διαφορετικά στη βαλβίδα. Ο συμπιέσιμος αφρός προκαλεί διακυμάνσεις της πίεσης και η βαλβίδα μπορεί να ανοίγει και να κλείνει καθώς το αέριο διαστέλλεται αφού σταματήσουν οι αντλίες. Επιλέξτε εξοπλισμό με στιβαρούς μεντεσέδες και στεγανοποιήσεις και επιβεβαιώστε με τον προμηθευτή ότι ο σχεδιασμός έχει αξιολογηθεί για τον προγραμματισμένο πολτό.
Το φορτίο εξαρτάται από το ύψος και την πυκνότητα της στήλης πάνω από το παπούτσι μετά την απώλεια. Κατά κανόνα, διαστασιολογήστε τη βαλβίδα έτσι ώστε το ονομαστικό της διαφορικό, συνήθως 5.000 ή 10.000 psi με ειδικούς σχεδιασμούς στα 15.000 psi, να υπερβαίνει το φορτίο επιστροφής στη χειρότερη περίπτωση που υπολογίζεται από την κλίση του πολτού. Ένας μερικώς χαμένος δακτύλιος μπορεί να δημιουργήσει εκπληκτικά υψηλές διαφορές.
Όχι. Ο εξοπλισμός πλωτήρα είναι μια βαλβίδα αντίθλιψης και δεν μπορεί να σφραγίσει μια ζώνη απώλειας ή να αποκαταστήσει τις επιστροφές από μόνος του. δουλειά του είναι να συγκρατήσει τις συνέπειες μιας απώλειας. Σταματά την πτώση του τσιμέντου, αποτρέπει τη δημιουργία σωλήνων U και διατηρεί τον πολτό στη θέση του ενώ τα υλικά με απώλεια κυκλοφορίας, οι θιξοτροπικοί πολτές ή τα εργαλεία σταδίου εκτελούν την πραγματική αποκατάσταση.
Συγκρίνετε τα δεδομένα πτώσης πίεσης και περιοχής ροής του εργαλείου με την ισοδύναμη πυκνότητα κυκλοφορίας που υπολογίζεται για τον προγραμματισμένο ρυθμό κυκλοφορίας. Ρωτήστε τον προμηθευτή για τις καμπύλες εσωτερικής διαμέτρου, συντελεστή ροής και απώλειας πίεσης και, στη συνέχεια, εκτελέστε τους αριθμούς με τις πραγματικές πυκνότητες λάσπης και πολτού. Τα σχέδια με μεγάλη διάμετρο, χαμηλής πίεσης-πτώση δίνουν το ευρύτερο παράθυρο λειτουργίας σε αδύναμο σχηματισμό.
Η απώλεια κυκλοφορίας μετατρέπει μια εργασία ρουτίνας τσιμέντου σε μια άσκηση διαχείρισης πίεσης στην οποία ο εξοπλισμός πλωτήρα παίζει κεντρικό ρόλο. Η σωστή επιλογή συγκρατεί τη στήλη τσιμέντου όταν ο δακτύλιος δεν μπορεί, διατηρεί τις υπερτάσεις και τις πιέσεις κυκλοφορίας κάτω από την κλίση θραύσης και επιβιώνει από τους ελαφρούς και φορτωμένους με LCM πολτούς που απαιτεί ο έλεγχος των απωλειών. Η πρακτική διαδρομή είναι απλή: ορίστε το παράθυρο πίεσης, επιλέξτε αυτόματη πλήρωση ή συμβατική πλήρωση, αντιστοιχίστε τον τύπο βαλβίδας, τα υλικά και τις ονομασίες με το φορτίο επιστροφής στη χειρότερη περίπτωση, επαληθεύστε την πιστοποίηση API Spec 10F / ISO 10427-2 και δημιουργήστε το σχέδιο έκτακτης ανάγκης πριν από την έναρξη της εργασίας. Εάν σχεδιάζετε μια εργασία τσιμέντου σε μια γνωστή ή ύποπτη ζώνη απώλειας, επικοινωνήστε με τους μηχανικούς εφαρμογών μας με τα δεδομένα βαθμίδωσης θραύσης και τον προγραμματισμένο σχεδιασμό πολτού και θα σας βοηθήσουμε να επιλέξετε εξοπλισμό επίπλευσης που διατηρεί το τσιμέντο εκεί που ανήκει.