Verhinderung eines vorzeitigen Öffnens von Ventilen in Zementschwimmergeräten während des Einsatzes

Eine vorzeitige Öffnung des Ventils in Zementschwimmeranlagen während des Einlaufs kann einen Routine-Hülsenvorgang zu einem Problem der Kontroll- oder Integritätsanlage machen.oder ein fehlerhafter automatischer Füllmechanismus lässt Bohrlochflüssigkeit durch das Schwimmband oder den Schwimmbad in das Gehäuse gelangen, wird das hydrostatische Gleichgewicht gestört und das Ventil kann beschädigt oder durch Trümmer geöffnet bleiben, bevor der Zementbau überhaupt begonnen hat.Schwimmausrüstung ist so konstruiert, dass sie eine nach unten gerichtete Zirkulation und einen umgekehrten Fluss ermöglicht, aber dieses einseitige Verhalten hängt von den Laufpraktiken ab: Ausfallgeschwindigkeit, Gehäusefüllmanagement, Differenzdruck über das Ventil und die richtige Einstellung der automatischen Füllvorrichtungen.In diesem Artikel werden die Mechanismen erläutert, mit denen ein Schwimmbad während des Einsatzes geöffnet werden kann, warum Vorbeugung für die Integrität des Brunnen und die Zementqualität wichtig ist, und die Verfahren, die das Ventil geschlossen halten, bis der Zementjob es erfordert, es zu öffnen.Die meisten dieser Ereignisse sind vorhersehbar und vermeidbar mit der richtigen Technik und Disziplin an der Bohrinsel..

Was ist ein vorzeitiges Öffnen des Ventils und wie geschieht es beim Einlaufen?

Der Schwimmband und der Schwimmschuh sind einseitige Geräte, die sich während der Zirkulation und der Zementverschiebung öffnen, um Flüssigkeit in den Ring zu lassen.das Schließmitglied, eine federgeladene Klappe oder eine Kugel-Sitz-Anlage, sitzt und blockiert den Weg.Es muss die Flüssigkeitssäule im Gehäuse halten, während die Schnur abgesenkt wird.Eine vorzeitige Öffnung des Ventils ist ein Ereignis, bei dem das Ventil oder sein Füllmechanismuszulässt Brunnenfluid, wenn es geschlossen sein sollte oder nur ein bestimmtes Volumen misst.

Der häufigste ist der Überspannungsdruck: Während die Hülle ausgeführt wird, muss der Schlamm durch den Ring nach oben entweichen.und in engen Abstandsräumen oder bei hohen Laufgeschwindigkeiten wirken die daraus resultierenden Druckimpulse auf den Schuh und die VentilelementeDurch wiederholtes Aufschwingen kann ein leichter Ball von seinem Sitz gehoben, ein Flapper gegen seinen Stopp geredet und genau die Oberflächen erodiert werden, die später versiegelt werden müssen.Schließelemente können schwimmend werden oder durch viskose Kräfte getragen werdenDer dritte Teil ist Trümmer: Stecklinge, verlorenes Zirkulationsmaterial oder abgelagertes Barit können sich nach dem Öffnen des Ventils unter eine Klappen- oder Kugel befinden und ihn vom Sitz abhalten.Die automatische Abfüllvorrichtung birgt eine vierte Art von Risiken: eine Füllöffnung kann unter einem Überspannungspegel mehr Flüssigkeit durchlaufen als geplant, oder der Umwandlungsmechanismus kann sich in der falschen Tiefe verschieben, wodurch das Ventil für den Rest des Laufs im falschen Modus bleibt.

All diese Ereignisse haben ein gemeinsames Merkmal: Sie geschehen unterhalb des Bohrwerksbodens, außer Sichtweite, und sie werden normalerweise nur durch Füllüberwachung oder einen späteren Drucktest erkannt.Bis das Problem sichtbar ist,, das Ventil häufig beschädigt und die Schuhspur kontaminiert wurde.Die zweite ist die Gestaltung der Laufbahn, so dass das Ventil nie gebeten wird, etwas zu tun, was seine Geometrie nicht liefern kann.

Warum man vorzeitiges Öffnen der Ventile beim Einlaufen des Gehäuses verhindert

Ein offenes oder beschädigtes Schwimmventil während des Einlaufs ist kein geringfügiger Nachteil; es entfernt eine Barriere, von der der Rest des Betriebs abhängt.Und vier von ihnen verdienen Aufmerksamkeit, bevor die Schnur überhaupt aufgenommen wird.Jede dieser Folgen ist auf eine bisherige Praxis zurückzuführen, die im Voraus angepasst werden konnte:

• Verlust der Füllkontrolle und Einsturzrisiko.Wenn die Bohrungsflüssigkeit durch ein offenes Ventil in das Gehäuse gelangt, steigt der Flüssigkeitsgehalt im Inneren über das geplante Füllfenster.die Hülle kann überfüllt werden, die Überspannungsbelastungen erhöhen und die Gefahr einer verlorenen Zirkulation oder in einem späteren Stadium unterfüllt sind, so dass die Schnur einem äußeren Druck ausgesetzt ist, dem sie in dieser Tiefe nicht standhalten kann.
• Schäden, die bei der Druckprüfung auftauchen.Ein Ventil, das sich unter Überspannung öffnet, kann seinen Sitz erodieren oder seine Feder ermüden, bevor die Zementung überhaupt beginnt.Das Team muss sich entscheiden, ob es eine kompromittierte String läuft oder aus dem Loch zurückzieht und von vorne anfängt..
• Ein kompromittierter Zementjob.Wenn das Ventil durch Trümmer offen gehalten wird, kann der Zement um das Verschlussstück verschoben werden und die Schuhspur kann mit Schlamm und Stecklingen kontaminiert werden.Die Gegendruckfunktion, die den Zement während der Wartezeit an Ort und Stelle halten sollte, existiert einfach nicht., und in abweichenden oder horizontalen Bohrungen ist das Kontaminationsrisiko höher, da sich Feststoffe auf der unteren Seite der Schuhspur ansammeln.
• Die Implikationen für die Kontrolle.In einem Kick-Szenario entfernt ein offener Schwimmer die Barriere zwischen dem Bohrloch und dem Inneren des Gehäuses, wodurch Gas oder Formationsflüssigkeit in die Schnur gelangen.Kompliziert den Kick-Erkennung, und kann die Crew in eine Situation bringen, die das Bohrprogramm nie erwartet hat.

Vorbeugung ist verhältnismäßig günstig. Überspannungsmodellierung, Füllüberwachung, korrekte Auto-Füll-Einstellungen und ein Oberflächenfunktionstest kosten im Vergleich zu den Alternativen wenig:ein fehlgeschlagener Druckversuch am Schuh, eine verunreinigte Schuhspur oder eine Seitenstraße; Betreiber, die das Schwimmventil als passive Komponente während des Einlaufs behandeln, erkennen seine Bedeutung erst, wenn es versagt;Betreiber, die das Ventil als aktiven Teil des Laufens planen, sehen selten den Ausfall überhaupt.Die Behandlung von Einlaufen als Teil des Zementbetriebs und nicht als eigenständige Tätigkeit ist die günstigste Versicherung, die ein Betreiber sich leisten kann.

Wie verhindert man eine vorzeitige Öffnung des Ventils beim Einlaufen?

Vorbeugung ist eine Kombination aus technischen Berechnungen, Oberflächenvorbereitung und Disziplin auf der Anlage.

Modell Überspannungsdruck und Steuerungsgeschwindigkeit

Berechnen Sie vor dem Lauf den Überspannungs- und Abstrichdruck für die geplante Gehäusegröße, Lochgeometrie und Schlammeigenschaften.und definieren eine maximale Laufgeschwindigkeit, die die Spannung unter dem Bruchdruck der schwächsten freiliegenden Formation und unter den Grenzwerten der Schwimmgeräte hältIn engen Abstandsräumen reduzieren Sie die Geschwindigkeit und vermeiden Sie plötzliche Beschleunigungen, insbesondere wenn sich der Schuh engen Stellen oder dem Gehäuse des Schuhs der vorherigen Schnur nähert.Wenn während des Betriebs Druckmessungen im Abgleis verfügbar sind, um das Modell in Echtzeit zu überprüfen und die Laufgeschwindigkeit anzupassen, bevor ein Schaden auftritt.

Behalte die volle Zucht durch ständiges Beobachten

Eine Verstärkung, die ohne Pumpen erscheint, oder ein Füllstand, der während der Verbindungen steigt,zeigt an, dass Flüssigkeit durch den Schwimmer gelangt und sollte den Lauf sofort stoppen. Verwenden Sie eine Füllpumpe oder ein automatisiertes Füllsystem, um das Gehäuse innerhalb des geplanten Füllfensters zu halten, in der Regel zwischen etwa 85 Prozent und voll,und jedes Füllereignis aufzuzeichnen, so dass Anomalien früher sichtbar werden als bei der DruckprüfungFüllprotokolle sind der früheste und zuverlässigste Indikator für das Ventilverhalten im Loch.

Richtige Einstellung und Überprüfung der automatischen Füllgeräte

Automatisch füllbare Schwimmhalsbänder und Schuhe werden auf die Oberfläche gesetzt, um einen Zielfüllprozentsatz und ein entworfenes Umwandlungsdifferenzial zu erreichen.Bestätigen Sie beim Lieferanten, dass die Einstellungen dem Schlammgewicht und dem geplanten Einlaufprofil entsprechen, und dass die für das Programm berechneten Spitzen der Überspannung die Konstruktionsgrenzen des Füllmechanismus nicht überschreiten.Überprüfen Sie, ob sich die Vorrichtung tatsächlich geschlossen hat, indem Sie ein kleines Volumen zirkulieren lassen und die Druckreaktion beobachten, so dass die Schnur nicht mit dem Ventil im falschen Modus nach unten weitergeht.

Das Ventildesign an Schlammgewicht und Brunnenbedingungen anpassen

Bei schwerem Schlamm wählen Sie Verriegelungskonzepte, die positiv sitzen:Fassflächen mit Federn und niedrigem Auftrieb oder geführte Kugelanordnungen widerstehen dem Anheben und Klappern, die leichte Elemente bei 1618+ ppg erleidenFür heiße Brunnen ist zu überprüfen, ob die Feder- und Elastomermaterialien für die erwartete Temperatur geeignet sind, da eine geschwächte Feder langsam schließt und das Ventil während statischer Perioden anfällig macht.Fragen Sie den Lieferanten, wie viel Schlamm, Temperatur und Betriebsbedingungen, für die das Design qualifiziert wurde, und die Antwort in der Brunnenakte behalten.

Funktionstest des Schwimmers an der Oberfläche und nach der Umwandlung

Bevor die Schnur wieder aufgebaut wird, prüfen Sie die Einwegwirkung an der Anlage: Der Abfluss sollte frei passieren und der Rückfluss sollte blockiert werden.mit einem kleinen Pumpenvolumen und der Beobachtung der Druckreaktion, und wiederholen Sie es vor der Zementung, wenn die Schnur für einen langen Zeitraum statisch war.Ein paar Minuten Prüfung an der Oberfläche und im Loch ist viel billiger als das Entdecken eines offenen Ventils während der Zementarbeit, wenn die einzigen verbleibenden Optionen Abhilfemaßnahmen und Kosten sind.

Häufig gestellte Fragen

Was ist eine vorzeitige Ventilöffnung in Schwimmgeräten?

Eine vorzeitige Ventilöffnung ist der unerwünschte Eintritt von Bohrlochflüssigkeit durch den Schwimmband oder den Schwimmbus während der Einführung der Schnur in das Gehäuse.Bei einem ordnungsgemäß funktionierenden Einwegventil ist dieser Pfad blockiert, so dass jeder Gewinn in Gehäuse füllen über die theoretische Kurve Signale, dass das Ventil geöffnet, undicht, oder nicht sitzen.

Wie öffnet der Überspannungsdruck das Ventil beim Einlaufen?

Durch das Laufen des Gehäuses wird der Schlamm nach oben verlagert und erzeugt Spannungspulse, die auf den Schuh und seine Ventilelemente wirken.Wiederholtes Aufstoßen kann einen leichten Ball heben, ein Flapper knackern oder Trümmer auf die Dichtungsflächen schieben, so dass Schlammschläuche in die Schuhspur gelangen.

Kann die automatisch füllende Schwimmmaschine vorzeitig geöffnet werden?

Auto-Füllgeräte messen Schlamm in das Gehäuse während des Laufens, und es kann sich in zwei Richtungen verhalten: Überspannungspitzen können den Füllweg fließender als entworfen machen, das Gehäuse überfüllen,oder der Umwandlungsmechanismus kann sich in der falschen Tiefe verschieben, so dass die Schnur unterfüllt ist oder das Ventil im falschen Zustand ist.

Wie erkennt die Füllüberwachung ein offenes Ventil?

Die Mannschaften verfolgen das Schlammvolumen im Gehäuse und vergleichen es mit der theoretischen Füllkurve für die Schnur.oder ein Füllstand, der während der Anschlüsse steigtJede unerklärliche Abweichung sollte den Lauf stoppen, damit die Crew untersuchen kann.

Was passiert, wenn das Ventil während des Einsatzes offen bleibt?

Das Gehäuse kann nicht unter Druck getestet werden, der Schuhweg füllt sich mit Schlamm und Stecklingen und der Schwimmer bietet keinen Gegendruckschutz beim Zementen.Die hydrostatische Steuerung kann beeinträchtigt werden, wenn Formationsflüssigkeit in die Schnur gelangtDer Zementbau kann mit einer kontaminierten Schuhspur und ohne zuverlässige Dichtung am Boden des Gehäuses enden.

Erhöht der Schlamm das Risiko einer vorzeitigen Öffnung?

Ja, im Schlamm mit hoher Dichte können Schließelemente schwimmend werden oder durch viskose Wellenkräfte getragen werden, sodass sie sich zwischen den Ereignissen nicht fest befinden können.Das abgesetzte Gewichtungsmaterial und die Trümmer können sich auch unter einem Flapper oder einer Kugel befindenDie Lieferanten bieten für schwere Schlammflächen federbelastete und geführte Konstruktionen an, und vor dem Lauf wird eine Oberflächenprüfung unter Berücksichtigung des tatsächlichen Schlammgewichts empfohlen.

Schlussfolgerung

Ein vorzeitiges Öffnen des Ventils während des Einsatzes ist einer dieser Fehler, der unsichtbar ist, bis er teuer ist.und bis zur Füllüberwachung oder Druckprüfung das Problem aufgedeckt wirdDie Verteidigung ist eine kurze Liste von Disziplinen: Modell Überspannungsdruck und Steuerungslaufgeschwindigkeit, Monitor ständig füllen,die automatische Ausrüstung korrekt eingerichtet, wählen Sie Ventilentwürfe, die dem Schlammgewicht und der Temperatur entsprechen, und testen Sie die Funktion des Schwimmers an der Oberfläche und nach der Umwandlung.Der Zementjob.Wenn Sie einen schwierigen Lauf planen, teilen Sie das Brunnenprofil mit unseren Anwendungsingenieuren.und wir werden Ihnen helfen zu bestätigen, dass die Schwimmgeräte und das Laufverfahren sind abgestimmt mit den Bedingungen, bevor die Schnur geht in das Loch.