Utrata obiegu pozostaje jednym z najkosztowniejszych wyzwań wiertniczych w przemyśle naftowym i gazowym, kosztującym operatorów szacunkowo od 800 do 1,2 miliarda dolarów rocznie w postaci utraconej płuczki wiertniczej,-czasu nieprodukcyjnego i działań naprawczych. W przypadku poważnych strat tradycyjna reakcja wymaga wyciągnięcia całego zespołu odwiertu na powierzchnię przed wypompowaniem utraconego materiału z obiegu -, co może zająć od 8 do 16 godzin pracy wiertnicy w głębokich studniach. Zawór obejściowy wielokrotnego aktywacji (MCBV) rozwiązuje ten problem, umożliwiając operatorom otwieranie i zamykanie portów cyrkulacyjnych w odwiercie bez wyzwalania, wykonując do sześciu cykli aktywacji na przebieg. Przewiduje się, że globalny podrynek cyrkulacji, obejmujący wielocyklowe-zawory obejściowe i powiązane narzędzia, wzrośnie z 415 milionów dolarów w 2025 r. do 615 milionów dolarów do 2033 r., przy CAGR wynoszącym 5,1%.
Piłka-Sterowany mechanizm umożliwia sześć cykli na podróż
MCBV działa poprzez precyzyjny mechanizm-z tuleją przesuwną sterowaną kulką. Grupa kulek przełączających - składająca się z jednej kulki aktywacyjnej, dwóch kulek zamykających i jednej kulki blokującej na cykl - jest kolejno zrzucana z powierzchni. Kiedy kulka aktywacyjna wyląduje na gnieździe kuli, a ciśnienie pompy osiągnie 0,7 do 1,5 MPa, tuleja przesuwna przesuwa się w dół, wyrównując porty obejściowe z korpusem narzędzia i otwierając ścieżkę cyrkulacji. Płyn wiertniczy może następnie wypływać bezpośrednio od strony narzędzia do pierścienia z szybkością przepływu do 1000 gal/min w przypadku narzędzi o średnicy 4,75- cala i 2000 gal/min w przypadku narzędzi o większych rozmiarach, umożliwiając pompowanie materiału o wysokim-utraconym stężeniu bez ograniczeń narzucanych przez dysze wiertnicze lub instrumenty wgłębne. Po operacji zatykania, zrzucane są dwie kulki zamykające ze stali-łożyska GCr15, a ciśnienie pompy zwiększa się do 7 do 9 MPa w celu ścinania kulki blokującej i ponownego ustawienia tulei przesuwnej. System powraca do pełnego obiegu przelotowego, a wszystkie kulki sterujące są bezpiecznie umieszczone w koszu. Każdy zestaw narzędzi zawiera sześć kompletnych zestawów kulek na sześć cykli przełączania w ramach jednego przejazdu.
Ulepszenia materiałów zapewniają temperaturę znamionową 482 stopni Fahrenheita
Podstawowe komponenty MCBV produkowanych-w Chinach przeszły istotne modernizacje materiałowe, aby rozszerzyć zakres operacyjny na terytorium HPHT. Tuleja przesuwna jest wykonana ze stali nierdzewnej 17-4PH (gatunek 630), co zapewnia odporność na erozję spowodowaną-zaczynami zatykającymi o dużej prędkości, natomiast dysze obejściowe są wykonane z węglika wolframu YG11C, co zapewnia maksymalną odporność na zużycie. Górny materiał został ulepszony do-wytrzymałej stali stopowej 4330 V, co poprawia ogólne właściwości mechaniczne narzędzia pod obciążeniem momentem obrotowym sięgającym 107,8 kN-m dla narzędzi 9,5-calowych. Kulki sterujące są formowane z tworzywa sztucznego PEEK (polieteroeteroketon), co umożliwia niezawodną pracę w stałych temperaturach w odwiercie do 150 stopni Celsjusza (302 stopni Fahrenheita) bez degradacji termicznej. System uszczelnień pomiędzy tuleją przesuwną a górnym elementem pomocniczym został zmodernizowany ze standardowych pierścieni O-ring na konfiguracje z pierścieniem Y, radykalnie poprawiając stabilność uszczelnienia podczas wielu cykli aktywacji. Dostępne rozmiary obejmują średnicę zewnętrzną od 4,75 cala (połączenie NC38) do średnicy zewnętrznej 9,5 cala (połączenie 7 5/8 REG), przy ciśnieniu znamionowym 10 000 psi w całym zakresie.
Automatyczne wyłączanie-zmniejsza ryzyko związane z kontrolą odwiertu, zapobiegając efektowi-U-rurki
Jedną z najcenniejszych funkcji bezpieczeństwa MCBV jest funkcja automatycznego-wyłączania: po zatrzymaniu pompy sprężyna dociskowa natychmiast resetuje tuleję przesuwną, zamykając porty obejściowe i zapobiegając efektowi-U-rurki, który może powodować napływ formacji lub-incydenty związane z kontrolą studni. Ta konstrukcja bezpieczeństwa pasywnego jest szczególnie cenna podczas połączeń i operacji wyłączania, gdzie ryzyko przetarcia lub przepięcia jest podwyższone. Dane terenowe z odwiertów kierunkowych i poziomych na Bliskim Wschodzie wskazują, że BHA wyposażone w MCBV-redukują całkowity-produktywny czas związany z utratą cyrkulacji o 35 do 50 procent na sekcję, przy średniej oszczędności wynoszącej 45 000 USD na każde zdarzenie straty, jeśli uwzględni się wyeliminowane koszty wyłączeń i zmniejszone straty płynów. Narzędzie umożliwia także płukanie studni o dużej-wyporowości w odcinkach poziomych przekraczających długość boczną przekraczającą 2000 metrów, skutecznie usuwając złoża zwiercin gromadzące się w dolnych-obszarach odwiertów bocznych, gdzie prędkość pierścieniowa spada poniżej 3 stóp na sekundę.
Technologia obejścia wielu-cykli sprawdza się także w zastosowaniach związanych z kontrolą odwiertów i cementowaniem
Oprócz zarządzania utraconym obiegiem, MCBV wspomagają czyszczenie obudowy i BOP, otwierając porty obejściowe w celu cyrkulacji płynów czyszczących z szybkością do 2000 GPM, podczas gdy BHA pozostaje w otworze. Podczas operacji frezowania funkcja obejścia umożliwia natychmiastowe usunięcie metalowych zadziorów i zanieczyszczeń, poprawiając jakość okna i zmniejszając awaryjność torów bocznych. W przypadku cementowania MCBV można otworzyć, aby pompować przekładkę i zawiesinę cementową bezpośrednio do pierścienia przy optymalnym natężeniu przepływu, a następnie zamknąć, aby wznowić wiercenie bez potknięcia się. Zgodność narzędzia z systemami LWD, MWD i sterowanymi obrotowo - można je umieścić w dowolnym miejscu specjalnego BHA nad narzędziami kierunkowymi - czyni go wszechstronną platformą do zintegrowanej optymalizacji wiercenia. W miarę jak globalne zasoby odwiertów starzeją się, a cele wierceń przesuwają się w stronę głębszych, bardziej wyczerpanych złóż, wartość wielo-zaworów obejściowych jako nieproduktywnego-narzędzia skracającego czas pracy stale rośnie.
Aby uzyskać więcej informacji, skontaktuj się z China Vigor pod adresem info@vigorpetroleum.com lub zadzwoń pod numer +0086 29 81161513.
