Потеря циркуляции остается одной из самых дорогостоящих проблем бурения в нефтегазовой отрасли, которая обходится операторам примерно в 800–1,2 миллиарда долларов в год из-за потерь бурового раствора, не-производственного времени и восстановительных работ. При возникновении серьезных потерь традиционное реагирование требует подъема всей компоновки низа бурильной колонны на поверхность перед откачкой поглощенного материала -. Эта поездка может занять от 8 до 16 часов работы буровой установки в глубоких скважинах. Перепускной клапан многократной активации (MCBV) решает эту проблему, позволяя операторам открывать и закрывать циркуляционные порты в скважине без срабатывания, выполняя до шести циклов активации за один проход. Прогнозируется, что глобальный субрынок циркуляционного оборудования, включающий многоцикловые перепускные клапаны и сопутствующие инструменты, вырастет с 415 миллионов долларов США в 2025 году до 615 миллионов долларов США к 2033 году при среднегодовом темпе роста 5,1 процента.
Механизм с шаровым-управлением обеспечивает шесть циклов за поездку.
MCBV работает с помощью прецизионного механизма с подвижной втулкой,-управляемого шариком. Группа переключающих шаров -, состоящая из одного активирующего шара, двух закрывающих шаров и одного блокирующего шара за цикл -, последовательно сбрасывается с поверхности. Когда активационный шарик приземляется на седло шара и давление насоса достигает 0,7–1,5 МПа, скользящая втулка смещается вниз, выравнивая перепускные отверстия с корпусом инструмента и открывая путь циркуляции. Затем буровой раствор может выбрасываться непосредственно со стороны инструмента в затрубное пространство со скоростями потока до 1000 галлонов в минуту для инструментов размером 4,75-дюймов и 2000 галлонов в минуту для инструментов большего размера, что позволяет перекачивать высококонцентрированный материал с поглощением циркуляции без ограничений, налагаемых насадками долота или скважинными приборами. После операций закупоривания два закрывающих шарика из подшипниковой стали GCr15-сбрасываются, а давление насоса повышается до 7–9 МПа, чтобы срезать запирающий шарик и вернуть в исходное положение скользящую втулку. Система возвращается к полной сквозной циркуляции, при этом все контрольные шарики надежно удерживаются в корзине для шариков. Каждый комплект инструментов включает в себя шесть полных наборов шариков для шести циклов переключения за одну поездку.
Обновленные материалы обеспечивают температурный диапазон 482 градуса по Фаренгейту
Основные компоненты MCBV китайского-произведения были подвергнуты существенной модернизации материалов, что позволило расширить возможности их эксплуатации на территории HPHT. Скользящая втулка изготовлена из нержавеющей стали 17-4PH (марка 630) для защиты от эрозии под воздействием высокоскоростных закупоривающих суспензий, а перепускные сопла изготовлены из карбида вольфрама YG11C для обеспечения максимальной износостойкости. Материал верхнего переходника был повышен до-высокопрочной легированной стали 4330V, что улучшило общие механические свойства инструмента при крутящих нагрузках, достигающих 107,8 кН-м для инструментов диаметром 9,5-дюйма. Управляющие шары отлиты из конструкционного пластика PEEK (полиэфирэфиркетон), что обеспечивает надежную работу при устойчивых скважинных температурах до 150 градусов Цельсия (302 градуса по Фаренгейту) без термического разложения. Система уплотнений между скользящей втулкой и верхним переводником была заменена стандартными уплотнительными кольцами на Y-образные кольца, что значительно повышает стабильность уплотнения в течение нескольких циклов активации. Доступные размеры варьируются от 4,75 дюйма (соединение NC38) до 9,5 дюйма (соединение 7 5/8 REG) с номинальным давлением 10 000 фунтов на квадратный дюйм во всем диапазоне.
Автоматическое отключение-Выключение снижает риск контроля скважины, предотвращая эффект U-трубы
Одной из наиболее ценных функций безопасности MCBV является функция автоматического-отключения: когда насос останавливается, пружина сжатия немедленно возвращает в исходное положение скользящую втулку, закрывая перепускные отверстия и предотвращая эффект U-трубки, который может вызвать приток пласта или нарушения-контроля скважины. Эта конструкция пассивной безопасности особенно ценна во время соединений и операций по отключению, когда риск протирания или помпажа повышен. Полевые данные наклонных и горизонтальных скважин на Ближнем Востоке показывают, что КНБК, оснащенные MCBV,-сокращают общее не-производительное время, связанное с потерей циркуляции, на 35–50 процентов на секцию, при этом средняя экономия составляет 45 000 долларов США на случай потери, если принять во внимание устранение затрат на спускоподъемные операции и снижение потерь жидкости. Инструмент также обеспечивает промывку скважин большого-потеснения в горизонтальных участках, длина поперечного сечения которых превышает 8000 футов, эффективно удаляя пласты шлама, которые накапливаются в нижних-боковых областях ствола скважины, где скорость затрубного пространства падает ниже 3 футов в секунду.
Технология многоциклового байпаса распространяется на операции контроля скважин и цементирования
Помимо управления потерей циркуляции, MCBV поддерживают операции по очистке обсадной колонны и превентора, открывая байпасные порты для циркуляции чистящих жидкостей со скоростью до 2000 галлонов в минуту, в то время как КНБК остается в скважине. Во время фрезерования функция обхода позволяет немедленно удалять металлические заусенцы и мусор, улучшая качество окон и снижая процент отказов боковых стволов. При цементировании MCBV можно открыть для закачки буферного раствора и цементного раствора непосредственно в затрубное пространство с оптимизированной скоростью потока, а затем закрыть, чтобы возобновить бурение без спуско-подъемных операций. Совместимость инструмента с LWD, MWD и роторными управляемыми системами - его можно разместить в любом месте специальной КНБК над инструментами направленного бурения -, что делает его универсальной платформой для комплексной оптимизации бурения. По мере того, как глобальные запасы скважин стареют, а цели бурения смещаются в сторону более глубоких и истощенных пластов, ценность многоцикловых перепускных клапанов как не-продуктивного-инструмента сокращения времени продолжает укрепляться.
Для получения дополнительной информации свяжитесь с China Vigor по телефону info@vigorpetroleum.com или позвоните по телефону +0086 29 81161513..
