Saplama ve Yatay Kuyu Uygulamalarında Çimentolama Yüzer Ekipmanının Performansı

Çimentolama yüzer ekipmanının, kuyu duvarı açıları 90 dereceye yaklaşan, uzun kılıf dizileri, kesik yatakları ve dar halka boşluklarının yüzer ayakkabı ve yüzer yaka üzerindeki yüklenme şeklini değiştirdiği sapmalı ve yatay kuyularda güvenilir bir şekilde performans göstermesi gerekir. Geri basınç valfinin herhangi bir oryantasyonda sızdırmazlığı sağlaması, çalıştırma sırasında dalgalanma yüklerine ve erozyona dayanması ve ardından silici tıpa vurulduktan sonra tam diferansiyel basınca dayanması gerekir. Otomatik doldurma tasarımları, uzun yüksek açılı bölümler boyunca dalgalanma basıncını azaltır ve doldurma hızını artırır, delilebilir iç parçalar ise ayakkabı izi boyunca hızlı PDC delme olanağı sağlar. Tekli-çiftli valf düzenekleri, kapak-top ve oturak kapakları, basınç ve sıcaklık derecelendirmeleri ve malzeme sınıfı gibi yapılandırma seçenekleri, çimento işinin temiz bir tıpa darbesi ve sızdırmaz bir ayakkabı ile bitip bitmeyeceğini belirler. Pratikte, doğru yapılandırma, sondaj ekiplerine uzun dizileri verimli bir şekilde çalıştırma, tereddüt etmeden dolaşım yapma ve yüzeydeki temiz bir basınç yanıtıyla bariyeri doğrulama konusunda güven verir. Bu kılavuz, yüksek açılı kuyularda nelerin değiştiğini ve bunlar için yüzer ekipmanın nasıl seçileceğini, çalıştırılacağını ve doğrulanacağını açıklar.

Sapmalı ve Yatay Kuyuların Yüzer Ekipmandan Talepleri

Sapmalı kuyular, kuyu duvarını dikeyden uzaklaştıran planlanmış bir inşa açısıyla delinir ve yatay kuyular, yörünge dikeyden yaklaşık 90 dereceye ulaşana kadar uzatılır. Uzun erişimli kuyular, genellikle gerçek dikey derinliği aşan yatay yer değiştirmeyle konsepti daha da ileri götürür. Bu profillerin her birinde, kılıf dizisi eğimli, yüksek açılı bölümlerden geçirilmelidir ve çimentolama yüzer ekipmanı onunla birlikte hareket eder: en alt eklemde bir yüzer ayakkabı ve normalde ayakkabının bir ila üç eklem yukarısında, tipik olarak 20 ila 90 fit uzunluğunda bir ayakkabı izi tanımlayan bir yüzer yaka.

İlk fark geometrik. Dikey bir kuyuda valf ekseni aşağıyı gösterir, bu nedenle yerçekimi kapanış elemanının yerine oturmasına yardımcı olur. Yatay bir kuyuda alet yan yatırılır ve yerçekimi çok az yardım sunar, bu nedenle sızdırmazlık yay kuvvetine ve diferansiyel basınca bağlıdır. Yay yüklü bir kapak veya piston, herhangi bir eğimde pozitif olarak kapanırken, top ve oturak valfi, topu yönlendirmek için bir kafese ve yerine oturması için topu itmek için ters diferansiyel basınca bağlıdır. Bu nedenle, yüksek açılı uygulamalar için oryantasyona toleranslı iç parçalar tercih edilir.

İkinci fark, döküntü yüküdür. Kesikler deliğin alçak tarafına yerleşir ve bir yatak oluşturur; dizi çalıştırıldığında, dolaştırıldığında veya hareket ettirildiğinde, bu malzeme ayakkabı izine süpürülebilir, burada bir kapağı açık tutabilir, bir oturak aşındırabilir veya bir doldurma ağzını tıkayabilir. Üçüncü fark hidroliktir. Kılıf alçak tarafa dayandığı için, etkili halka boşluğu küçüktür ve dizinin önünde yer değiştiren akışkan, zayıf oluşumları kıracak kadar yüksek dalgalanma basınçları oluşturabilir. Otomatik doldurma yüzer ekipmanı, çalıştırma sırasında akışkanın valften geçmesine izin vererek ve önceden ayarlanmış bir diferansiyelde veya alt tıpa oturduğunda kapanarak buna çözüm sunar.

Çimento yerleştirmeden sonra aynı alet, halkadaki ağır bulamaç ve kılıf içindeki daha hafif yer değiştirme akışkanı tarafından oluşturulan U-tüp diferansiyelini tutmalı ve daha sonra temiz bir şekilde delinmelidir. Bu birleşik talepler, sapmalı ve yatay kuyular için her seçim kararını şekillendirir.

Neden Yüksek Açılı Kuyular Yüzer Ekipman Güvenilirliği İçin Riskleri Artırır

Yüksek açılı bir kuyuda yüzer ekipman arızalandığında, maliyet orantısız derecede yüksektir. Valf, tıpa vurulduktan sonra geri basıncı tutmazsa, ağır çimento kılıfın içine geri U-tüpler veya ayakkabının etrafına geri düşer, ıslak bir ayakkabı ve delinmesi ve sık sık yeniden çimentolanması gereken kontamine bir ayakkabı izi bırakır. Yatay ve uzun erişimli kuyularda her bir giderici gezi uzundur, ağırlık transferi sınırlıdır ve sondaj zamanı hızla tükenir. Çalıştırma sırasındaki dalgalanma hasarı da zayıf bölgeleri bozabilir ve çimentolama başladığında tam olarak sirkülasyon kaybına neden olabilir. Küçük sorunlar büyür: açık kalan bir valf, mürettebat yüzeyde eksik hacmi fark etmeden yüzlerce varil geri düşüşe neden olabilir.

• Oryantasyondan bağımsız sızdırmazlık. Yay destekli kapak ve piston tasarımları, alet dikey olarak asılı olsa da yatay yatsa da pozitif olarak kapanır, bu nedenle geri basınç bariyeri herhangi bir eğimde güvenilirdir ve çimento geri akış önleme yerçekimine bağlı değildir.
• Dalgalanma ve doldurma kontrolü. Otomatik doldurma yüzer ayakkabıları ve yakaları, dar yüksek açılı halkalarda dalgalanma basıncını azaltır, zayıf oluşumları korur ve uzun dizilerde doldurma süresini kısaltır; önceden ayarlanmış bir diferansiyelde kapanma, çimentolama başlamadan önce tam bir bariyer sağlar.
• Döküntü ve erozyon direnci. Cömert akış alanları, sertleştirilmiş oturaklar ve sağlam kafesler, sapmalı deliklerde dolaşım ve karşılıklı hareket sırasında döküntülerin bir valfi açık tutmasını veya sızdırmazlık yüzeylerini aşındırmasını önler.
• Öngörülebilir delme. Dökme demir, alüminyum, seramik veya termoset plastikten yapılmış delilebilir iç parçalar, ayakkabı izine ağırlık transferinin sınırlı olduğu yerlerde önemli olan düşük ağırlıkla PDC uçlarıyla hızlı bir şekilde öğütülür.

Bu arızaları özellikle zarar verici hale getiren zamanlamadır. Çimento geçiş süresi boyunca bulamaç jel mukavemetini geliştirir ve halka kolonu hidrostatik desteğini kaybedebilir; bu anda yüzer ayakkabı veya yüzer yaka akışkanın geri düşmesine izin verirse, oluşum akışkanları ve gaz halka boyunca yukarı göç edebilir ve ayakkabı izi kontamine kalır. Pompalamanın durduğu anda kapanan bir bariyer, kolonun yerinde tutar, çimentoyu korur ve mürettebatın kılıf dizisini güvenle basınç test etmesine olanak tanır. Yatay bir kuyuda ıslak bir ayakkabı temizleyen operatörler nadiren tek valfli bir tasarıma tekrar razı olurlar.

Tek bir tasarım her kuyuya uymadığı için, derecelendirme zarfı gerçek programa karşı doğrulanmalıdır: diferansiyel basınç derecelendirmeleri tipik olarak 5.000 ila 15.000 psi arasında değişir, sıcaklık derecelendirmeleri yaklaşık 350 ila 400 derece F'ye ulaşır ve çimento bulamaçları yaygın olarak 15,8 ila 20 ppg arasında değişir. Yüzer yaka, yüzer ayakkabıyı destekleyen çift valfli bir düzenek, ikinci bağımsız bir bariyer ekler ve kritik yatay ve uzun erişimli kuyular için sıklıkla belirtilir.

Sapmalı ve Yatay Kuyularda Yüzer Ekipman Nasıl Seçilir ve Çalıştırılır

Yüksek açılı kuyularda yüzer ekipmanı başarıyla uygulamak, seçim masasında başlayan ve ayakkabı izi delinene kadar bitmeyen bir süreçtir. Aşağıdaki adımlar en önemli kararları kapsar.

Önce diziyi, yükleri ve ortamı tanımlayın

Kılıf boyutu, ağırlığı ve bağlantısı ile başlayın, bunlar endüstride API LTC, STC, BTC veya premium dişlerle 4-1/2 inç ila 20 inç arasında değişir. En ağır planlanmış bulamaç, tipik olarak 15,8 ila 20 ppg veya ağırlıklı sistemler için daha yüksek olanı kullanarak, tıpa vurulduktan sonra valfin tutması gereken maksimum diferansiyeli tahmin edin ve bunu 5.000 ila 15.000 psi'lik ekipman derecesiyle karşılaştırın. Dolaşım sıcaklığının derecelendirilmiş sınır içinde kaldığını, standart aletler için yaklaşık 350 ila 400 derece F olduğunu doğrulayın. Ardından, geleneksel ve otomatik doldurma ekipmanı arasında seçim yapın, tek valf mi yoksa çift valfli yüzer yaka ve yüzer ayakkabı düzenlemesi mi gerektiğini belirleyin ve dizi monte edilmeden önce tedarikçiyle seçimi gözden geçirin.

Çalıştırma hidroliğini ve doldurma davranışını kontrol edin

Uzun yüksek açılı dizilerde, özellikle kılıf alçak tarafa dayandığında ve halka boşluğu dar olduğunda, dalgalanma basıncının açık deliğin kırılma gradyanını aşmaması için çalıştırma hızı yönetilmelidir. Otomatik doldurma ekipmanı kullanılıyorsa, doldurma ağızlarının açık olduğunu ve valfin amaçlanan diferansiyelde, tipik olarak önceden ayarlanmış değere ulaşıldığında veya alt silici tıpa oturduğunda kapanacağını doğrulayın. Çalıştırma sırasında düzenli olarak doldurmayı izleyin, alçak taraftaki kesik yataklarını çıkarmak için planlanan derinliklerde dolaşım molaları verin ve dizinin dibe ulaşmadan önce otomatik doldurma valfini kapatacak basınca asla aşmayın. Doldurma hacimlerini kaydedin ve teorik yer değiştirmeyle karşılaştırın, çünkü açıklanamayan bir kazanç veya kayıp genellikle otomatik doldurma valfinin erken kapandığının veya hiç kapanmadığının ilk işaretidir.

Çimento işinden önce ve sırasında valf bütünlüğünü doğrulayın

Çalıştırmadan önce, kapağın tam olarak geri döndüğünü, topun kafesinde serbestçe hareket ettiğini ve oturağın temiz ve hasarsız olduğunu doğrulayın. Kılıf dibe oturduktan sonra, deliği dolaştırın ve şartlandırın, ardından alt tıpa, çimento bulamacı ve üst tıpa ile çimento programını izleyin. Yüzer yaka ve ayakkabıdaki darbe basıncını izleyin, yer değiştirme basıncını boşaltın ve çimento otururken geri basınç valflerinin U-tüp diferansiyelini tuttuğunu kanıtlayan ekipmandan geri akış olmadığını doğrulayın.

Ayakkabı izini ve delme çalıştırmasını planlayın

Yüzer yaka ve yüzer ayakkabı arasındaki ayakkabı izi tipik olarak 20 ila 90 fit uzunluğundadır ve normalde bir PDC ucu ile delinir. Dökme demir, alüminyum, seramik veya termoset plastikten yapılmış delilebilir iç parçalar, küçük parçalara ayrılacak şekilde tasarlanmıştır ve kolayca delikten dışarı sirküle edilir. Yatay bölümlerde, uca ağırlık transferi sürtünme ile sınırlıdır, bu nedenle delme işlemini kontrollü parametrelerle çalıştırın, torku ve penetrasyon oranını izleyin ve çimentolama devam etmeden önce tüm döküntülerin temizlendiğinden emin olana kadar dolaşmaya devam edin. Tork ani yükselirse veya penetrasyon durursa, kılıfı ayakkabı izinden zorlamak yerine kaldırın, ream yapın ve sirkülasyonu yeniden sağlayın.

Sıkça Sorulan Sorular

Yatay kuyularda standart yüzer ekipman kullanılabilir mi?

Evet, valf tasarımının yüksek eğimde güvenilir bir şekilde kapandığı ve basınç, sıcaklık ve aşınma derecelerinin planlanan kuyu koşulları için kuyu planıyla eşleştiği sürece. Yay destekli kapak ve piston valfleri en oryantasyona toleranslıdır, kafes güdümlü top ve oturak valfleri de iyi performans gösterebilir. Diziyi çalıştırmadan önce her zaman ekipman tedarikçisiyle uygulamayı doğrulayın.

Neden otomatik doldurma yüzer ekipmanı uzun yüksek açılı diziler için popülerdir?

Otomatik doldurma yüzer ayakkabıları ve yakaları, kılıf çalışırken dolmasını sağlar, bu da dar sapmalı halkalarda dalgalanma basıncını düşürür ve manuel olarak boruyu doldurmak için harcanan süreyi azaltır. Valf, önceden ayarlanmış bir diferansiyelde veya alt tıpa oturduğunda kapanır, çimentolama başlamadan önce tam bir geri basınç bariyeri sağlar. Çalıştırmadan önce yüzey kontrolü bu davranışı doğrular.

Top ve oturak yüzer valfleri yüksek kuyu duvarı açılarında düzgün oturur mu?

Top bir kafes tarafından yönlendirildiğinde ve ters diferansiyel basınç onu yerine ittiğinde, top ve oturak valfleri yüksek açılarda çalışabilir. Ancak, eğimin aşırı olduğu yerlerde, kapanması yerçekimine bağlı olmadığı ve bu nedenle yüksek açılı kuyularda daha öngörülebilir olduğu için, yay destekli kapak veya piston tasarımları genellikle tercih edilir.

Kesikler ve döküntüler sapmalı kuyularda yüzer valfleri nasıl etkiler?

Deliğin alçak tarafındaki kesik yatakları, dolaşım ve dalgalanma olayları sırasında ayakkabı izine süpürülebilir. Döküntüler bir kapağı açık tutabilir, bir oturak aşındırabilir veya doldurma ağızlarını tıkayabilir. Büyük akış alanları, erozyona dayanıklı oturaklar ve düzenli kuyu şartlandırması, çimento işi başlamadan önce bu riskleri önemli ölçüde azaltır.

Çimentolamadan sonra yüzer ekipman ne kadar diferansiyel basınca dayanmalıdır?

Tıpa vurulduktan sonra, ekipman halkadaki çimento kolonu ile kılıf içindeki daha hafif akışkan arasındaki hidrostatik farkı tutmalıdır. 15,8 ila 20 ppg'lik bulamaçlarla bu fark birkaç bin psi'ye ulaşabilir, bu da tipik ekipman derecelendirmeleri olan 5.000 ila 15.000 psi'nin rahatlıkla içindedir.

Yatay bir ayakkabı izinde yüzer ekipman nasıl delinir?

Dökme demir, alüminyum, seramik veya termoset plastikten yapılmış delilebilir iç parçalar, ağırlık transferinin sınırlı olduğu yatay bölümlere uygun olan düşük ağırlıkla kontrollü parametreler kullanılarak PDC uçlarıyla öğütülür. Ortaya çıkan döküntüler, lateral boyunca delmeye devam etmeden önce delikten dışarı sirküle edilecek kadar küçüktür.

Sonuç

Sapmalı ve yatay kuyular, oryantasyondan bağımsız valf kapanmasından dalgalanma kontrolüne, döküntü toleransına ve öngörülebilir delmeye kadar çimentolama yüzer ekipmanına olağandışı talepler getirir. Ekipman, alet neredeyse yatay yatarken güvenilir bir şekilde sızdırmazlık sağlamalı, ağır çimento bulamacının oluşturduğu U-tüp diferansiyelini tutmalı ve ağırlık transferinin sınırlı olduğu bir ayakkabı izinden temiz bir şekilde delinmelidir. Otomatik doldurma tasarımları, çift valfli düzenekler ve dökme demir, alüminyum, seramik veya termoset plastikten yapılmış delilebilir iç parçalar bu zorluklara cevap vermek için mevcuttur, ancak kuyu programının gerçek yüklerine karşı seçilmelidir. Basınç, sıcaklık ve bulamaç yoğunluğu zarfını doğrulayın, dizi deliğe girmeden önce valf fonksiyonunu onaylayın ve çimento işi başlamadan önce delme işlemini planlayın. Belirli bir sapmalı veya yatay kuyu tasarımı için yüzer ekipmanı eşleştirmeye yardımcı olmak üzere, kılıf sayımınız ve çimentolama programınızla uygulama mühendislerimizle iletişime geçin.