جلوگیری از باز شدن زودرس دریچه در تجهیزات شناور سیمانی در حین کارکرد

باز شدن زود هنگام دریچه در تجهیزات شناور سیمانی در حین اجرا می تواند یک کار معمولی پوشش را به یک مشکل کنترل خوب یا یکپارچگی تبدیل کند. هنگامی که فشار موج، خطاهای کنترل پر کردن، یا مکانیزم پرکردن خودکار نامناسب به سیال چاه اجازه می‌دهد از طریق یقه شناور یا کفش شناور وارد بدنه شود، تعادل هیدرواستاتیکی مختل می‌شود و ممکن است قبل از شروع کار سیمان، دریچه آسیب ببیند یا در اثر آوار باز بماند. تجهیزات شناور به گونه ای طراحی شده اند که گردش رو به پایین و مسدود کردن جریان معکوس را فراهم کنند، اما این رفتار یک طرفه به شیوه های در حال اجرا بستگی دارد: سرعت خاموش کردن، مدیریت پر کردن محفظه، فشار دیفرانسیل در سراسر شیر، و تنظیم صحیح دستگاه های پرکننده خودکار. این مقاله مکانیسم‌هایی را توضیح می‌دهد که می‌توانند دریچه شناور را در حین اجرا باز کنند، چرا پیشگیری برای یکپارچگی چاه و کیفیت سیمان اهمیت دارد و رویه‌هایی که دریچه را تا زمانی که کار سیمان نیاز به باز شدن داشته باشد، بسته نگه می‌دارد. اکثر این رویدادها با مهندسی و انضباط صحیح در دکل قابل پیش بینی و پیشگیری هستند.

باز شدن زودرس دریچه چیست و چگونه در هنگام اجرا اتفاق می افتد

یقه شناور و کفش شناور وسایل یک طرفه هستند. در طول گردش و جابجایی سیمان، آنها باز می شوند تا مایع به سمت پایین به داخل حلق عبور کند. در لحظه ای که جریان سعی می کند معکوس شود، عضو بسته، یک فلپر فنری یا مجموعه توپ و صندلی، نشسته و مسیر را مسدود می کند. در حین کارکرد، شیر کار متفاوتی دارد: باید ستون سیال را در داخل محفظه نگه دارد، در حالی که ریسمان پایین می‌آید، یا در طرح‌های پرکننده خودکار، باید سیال چاه را با سرعت کنترل‌شده در محفظه اندازه‌گیری کند. باز شدن زودرس دریچه به هر رویدادی گفته می‌شود که در آن شیر یا مکانیسم پرکننده آن، سیال چاه را در زمانی که باید بسته شود یا فقط یک حجم طراحی شده اندازه‌گیری کند، می‌پذیرد.

چندین مکانیسم باعث آن می شود. فشار موج رایج ترین است: در حین اجرا شدن پوشش، گل باید از طریق حلقوی به سمت بالا خارج شود، و در فاصله های تنگ یا در سرعت های بالا، پالس های فشار حاصل بر روی کفشک و عناصر دریچه عمل می کنند. جهش مکرر می تواند یک توپ سبک وزن را از روی صندلی خود بلند کند، یک فلپر را در مقابل آن به صدا درآورد، و همان سطوحی را که بعدا باید مهر و موم شوند، فرسایش دهد. گل سنگین مکانیسم دوم را اضافه می کند: در ppg 16-18+، عناصر بسته می توانند شناور شوند یا توسط نیروهای چسبناک حمل شوند، بنابراین آنها دیر یا ناقص می نشینند. زباله سومین مورد است: قلمه ها، مواد با گردش خون از دست رفته یا باریت ته نشین شده می توانند پس از باز شدن دریچه در زیر فلپر یا توپ قرار بگیرند و آن را از روی صندلی نگه دارند. تجهیزات پر کردن خودکار مجموعه چهارمی از خطرات را اضافه می‌کنند: یک روزنه پرکننده می‌تواند سیال بیشتری نسبت به آنچه طراحی شده است از زیر یک پیک موج عبور دهد، یا مکانیسم تبدیل می‌تواند در عمق اشتباه جابجا شود و شیر را برای بقیه کار در حالت اشتباه قرار دهد.

همه این رویدادها یک ویژگی مشترک دارند: آنها در زیر کف دکل، دور از دید اتفاق می‌افتند، و معمولاً فقط از طریق نظارت پر یا آزمایش فشار بعدی تشخیص داده می‌شوند. تا زمانی که مشکل قابل مشاهده باشد، شیر اغلب آسیب دیده و مسیر کفش آلوده شده است. درک مکانیسم ها اولین قدم است. دوم طراحی اجرا به گونه ای است که هرگز از شیر خواسته نمی شود کاری را انجام دهد که هندسه آن قادر به انجام آن نیست.

چرا جلوگیری از باز شدن زودرس دریچه در حین کارکرد بدنه مهم است؟

دریچه شناور باز یا آسیب دیده در حین ورود، ناراحتی جزئی نیست. مانعی را که بقیه عملیات به آن بستگی دارد از بین می برد. عواقب در کار پوشش دهی موج می زند، و چهار مورد از آنها قبل از برداشتن رشته سزاوار توجه هستند. هر یک از این عواقب قابل ردیابی در یک عمل اجرایی است که می‌توانست از قبل تعدیل شود:

• از دست دادن کنترل پر شدن و خطر فروپاشی.هنگامی که مایع سوراخ چاه از طریق یک دریچه باز وارد محفظه می شود، سطح سیال داخل از پنجره پر کردن برنامه ریزی شده بالاتر می رود. اگر خدمه نتوانند بهره را تشخیص داده و تصحیح کنند، محفظه ممکن است بیش از حد پر شود، بارهای افزایشی و خطر از دست رفتن گردش خون افزایش می یابد، یا در مرحله بعد کم پر می شود و رشته را در معرض فشار خارجی قرار می دهد که برای مقاومت در آن عمق طراحی نشده است.
• آسیبی که در آزمایش فشار به سطح می رسد.دریچه ای که در اثر ولتاژ به صدا در می آید یا باز می شود، ممکن است قبل از شروع سیمان شدن، نشیمنگاه آن را فرسایش دهد یا فنر آن را خسته کند. این شکست تنها زمانی قابل مشاهده است که مسیر کفش تحت فشار آزمایش شود، و تیم را مجبور می کند بین اجرای یک رشته آسیب دیده یا بیرون کشیدن از سوراخ و شروع دوباره یکی را انتخاب کند.
• یک کار سیمانی به خطر افتاده.اگر دریچه توسط زباله باز نگه داشته شود، سیمان می تواند در اطراف عضو بسته جابجا شود و مسیر کفش می تواند به گل و لای و برش آلوده شود. عملکرد فشار برگشتی که باید سیمان را در طول دوره انتظار روی سیمان در جای خود نگه دارد، به سادگی وجود ندارد، و در چاه های منحرف یا افقی، خطر آلودگی بیشتر است زیرا مواد جامد تمایل دارند در سمت پایین مسیر کفش جمع شوند.
• مفاهیم خوب کنترلدر سناریوی ضربه، یک شناور باز مانع بین سوراخ چاه و قسمت داخلی محفظه را از بین می برد و به گاز یا سیال سازند اجازه می دهد تا وارد رشته شود. این واکنش کنترل خوبی را تغییر می دهد، تشخیص ضربه را پیچیده می کند و می تواند خدمه را در موقعیتی قرار دهد که برنامه حفاری هرگز پیش بینی نکرده بود.

پیشگیری به نسبت ارزان است. مدل‌سازی موج، نظارت بر پر کردن، تنظیم صحیح پر کردن خودکار، و تست عملکرد سطح در مقایسه با گزینه‌های جایگزین هزینه کمی دارد: یک رشته پوشش از هم پاشیده، یک آزمایش فشار ناموفق در کفش، یک مسیر کفش آلوده، یا یک مسیر کناری. اپراتورهایی که دریچه شناور را به عنوان یک جزء غیرفعال در حین اجرا در نظر می گیرند، تنها زمانی اهمیت آن را کشف می کنند که از کار بیفتد. اپراتورهایی که برای شیر به عنوان یک بخش فعال از کار برنامه ریزی می کنند، به ندرت دچار شکست می شوند. در نظر گرفتن ران به عنوان بخشی از عملیات سیمان سازی، نه به عنوان یک فعالیت جداگانه، ارزان ترین بیمه ای است که یک اپراتور می تواند بخرد.

نحوه جلوگیری از باز شدن زودرس دریچه در حین کارکرد

پیشگیری ترکیبی از محاسبات مهندسی، آماده سازی سطح و نظم و انضباط کف دکل است. این پنج معیار اکثر رویدادهای بازگشایی زودهنگام را که در عملیات میدانی مشاهده می شود، پوشش می دهد:

مدل فشار افزایش و کنترل سرعت دویدن

قبل از اجرا، فشار نوسان و سواب را برای اندازه بدنه برنامه ریزی شده، هندسه حفره و ویژگی های گل محاسبه کنید و حداکثر سرعت دویدن را تعیین کنید که جهش را زیر فشار شکست ضعیف ترین سازند در معرض و زیر محدوده تجهیزات شناور نگه می دارد. در فاصله‌های تنگ، سرعت را کاهش دهید و از شتاب‌های ناگهانی خودداری کنید، به‌ویژه زمانی که کفش به نقاط تنگ یا کفشک پوششی رشته قبلی نزدیک می‌شود. در مواردی که اندازه گیری فشار پایین چاله در حین کار در دسترس است، از آنها برای تأیید مدل در زمان واقعی استفاده کنید و سرعت دویدن را قبل از بروز آسیب تنظیم کنید.

انضباط کامل را با نظارت مستمر حفظ کنید

پر شدن محفظه را به طور مداوم دنبال کنید و آن را با منحنی پر شدن نظری رشته مقایسه کنید. بهره ای که بدون پمپ ظاهر می شود، یا سطح پر شدنی که در طول اتصالات بالا می رود، نشان دهنده ورود سیال از طریق شناور است و باید فوراً حرکت را متوقف کند. از یک پمپ پرکننده یا سیستم پرکننده خودکار برای نگه داشتن محفظه در پنجره پر شدن برنامه ریزی شده، معمولاً بین 85 درصد و پر، استفاده کنید و هر رویداد پر شدن را ثبت کنید تا ناهنجاری ها در اوایل به جای آزمایش فشار قابل مشاهده باشند. رکوردهای پر کردن اولین و قابل اعتمادترین نشانگر رفتار سوپاپ در سوراخ هستند.

تجهیزات پر کردن خودکار را به درستی تنظیم و تأیید کنید

یقه‌ها و کفش‌های شناور پرکننده خودکار برای درصد پر شدن هدف و دیفرانسیل تبدیل طراحی‌شده در سطح قرار می‌گیرند. با تأمین‌کننده تأیید کنید که تنظیمات با وزن گل و پروفیل اجرای برنامه‌ریزی‌شده مطابقت دارند و پیک‌های افزایش محاسبه‌شده برای برنامه از محدودیت‌های طراحی مکانیزم پر کردن تجاوز نمی‌کنند. پس از تبدیل، با چرخاندن حجم کمی و مشاهده پاسخ فشار، مطمئن شوید که دستگاه واقعا بسته شده است، به طوری که رشته با شیر در حالت اشتباه به سمت پایین ادامه ندهد.

طراحی سوپاپ را با وزن گل و شرایط خوب مطابقت دهید

در گل‌های سنگین، طرح‌های بسته‌بندی را انتخاب کنید که به صورت مثبت قرار می‌گیرند: فلپرهای فنری و چیدمان‌های توپی با شناوری کم یا هدایت شونده در برابر بلند شدن و صدا زدن عناصر سبک وزن در ppg 16-18+ مقاومت می‌کنند. برای چاه های گرم، تأیید کنید که فنر و مواد الاستومری برای دمای مورد انتظار درجه بندی می شوند، زیرا فنر نرم شده به آرامی بسته می شود و دریچه را در طول دوره های ایستا آسیب پذیر می کند. از تامین کننده بپرسید که وزن گل، دما و شرایط اجرای طرح برای چه شرایطی مناسب است و پاسخ را در فایل چاه نگه دارید.

تابع - شناور را در سطح و بعد از تبدیل آزمایش کنید

قبل از اینکه رشته ساخته شود، عمل یک طرفه را در دکل آزمایش کنید: جریان رو به پایین باید آزادانه عبور کند و جریان معکوس باید مسدود شود. پس از تبدیل دستگاه پرکننده خودکار، با استفاده از یک حجم پمپ کوچک و با مشاهده پاسخ فشار، بررسی را تکرار کنید و اگر رشته برای مدت طولانی ثابت بود، قبل از سیمان کاری مجدد آن را تکرار کنید. چند دقیقه آزمایش در سطح و سوراخ بسیار ارزان‌تر از کشف دریچه باز در حین کار سیمان است، زمانی که تنها گزینه‌های باقی مانده اصلاحی و گران هستند.

سوالات متداول

باز شدن زودرس شیر در تجهیزات شناور چیست؟

باز شدن زودرس شیر عبارت است از ورود ناخواسته سیال چاه به داخل محفظه از طریق یقه شناور یا کفشک شناور در حالی که رشته در حال اجرا است. در یک شیر یک طرفه که به درستی کار می کند، این مسیر مسدود می شود، بنابراین هرگونه افزایش در پر شدن محفظه فراتر از منحنی تئوری سیگنال می دهد که دریچه باز، نشتی یا شکست خورده است.

چگونه فشار افزایشی دریچه را در حین اجرا باز می کند؟

روکش در حال اجرا گل را به سمت بالا جابجا می کند و پالس های فشار موجی ایجاد می کند که روی کفش و عناصر دریچه آن تأثیر می گذارد. قطع سریع، فاصله های حلقوی محکم و گل چسبناک این پالس ها را تقویت می کند. جهش مکرر می تواند یک توپ سبک وزن را بلند کند، یک فلپر را به صدا درآورد، یا زباله ها را روی سطوح آب بندی جابجا کند، و اجازه می دهد گل و لای وارد مسیر کفش شود.

آیا تجهیزات شناور پرکننده خودکار می توانند پیش از موعد باز شوند؟

تجهیزات پر کردن خودکار در حین کار، گل و لای را به داخل بدنه اندازه گیری می کند و می تواند در دو جهت رفتار نادرست داشته باشد: پیک های موج می تواند باعث شود مسیر پر شدن سیال تر از آنچه طراحی شده است عبور کند، بدنه را بیش از حد پر می کند، یا مکانیسم تبدیل می تواند در عمق اشتباه جابجا شود و رشته را کم پر کند یا شیر را در حالت اشتباه قرار دهد.

چگونه مانیتورینگ پر کردن دریچه باز را تشخیص می دهد؟

خدمه حجم گل موجود در پوشش را نسبت به عمق ردیابی می کنند و آن را با منحنی پر شدن نظری برای رشته مقایسه می کنند. بهره پیوسته بدون پمپاژ، یا سطح پر شدن که در طول اتصالات افزایش می یابد، نشان می دهد که سیال از طریق شناور وارد می شود. هر گونه انحراف غیرقابل توضیح باید دویدن را متوقف کند تا خدمه بتوانند بررسی کنند.

چه اتفاقی می افتد اگر دریچه در هنگام اجرا باز بماند؟

پوشش را نمی توان تحت فشار آزمایش کرد، مسیر کفش با گل و برش پر می شود، و شناور هیچ حفاظتی در برابر فشار در هنگام سیمان کاری ایجاد نمی کند. اگر مایع سازند وارد رشته شود، کنترل هیدرواستاتیک ممکن است به خطر بیفتد، و کار سیمان ممکن است با یک مسیر کفش آلوده و بدون مهر و موم قابل اعتماد در پایین بدنه تمام شود. معمولاً کار اصلاحی مورد نیاز است.

آیا گل های سنگین خطر باز شدن زودرس را افزایش می دهند؟

بله. در گل با چگالی بالا، عناصر بسته می‌توانند شناور شوند یا توسط نیروهای موج چسبناک حمل شوند، بنابراین ممکن است بین رویدادها محکم نشوند. مواد وزنی ته نشین شده و زباله ها نیز می توانند زیر فلپر یا توپ قرار گیرند. تامین کنندگان طرح های فنری و هدایت شونده را برای گل های سنگین ارائه می دهند و آزمایش سطح در وزن واقعی گل قبل از اجرا توصیه می شود.

نتیجه گیری

باز شدن زودهنگام دریچه در هنگام اجرا یکی از آن خرابی هایی است که تا زمانی که گران نباشد قابل مشاهده نیست. دریچه زیر کف دکل قرار می گیرد و تا زمانی که نظارت بر پرشدن یا آزمایش فشار مشکل را آشکار کند، ممکن است رشته از قبل به یک مسیر کفشی آسیب دیده متعهد شده باشد. دفاع فهرست کوتاهی از رشته‌ها است: مدل‌سازی فشارهای موج و کنترل سرعت اجرا، پر شدن مداوم مانیتور، تنظیم صحیح تجهیزات پرکننده خودکار، انتخاب طرح‌های سوپاپ متناسب با وزن و دمای گل، و آزمایش عملکرد شناور در سطح و پس از تبدیل. هر اندازه گیری به تنهایی ارزان است. آنها با هم از پوشش، کار سیمان و خدمه محافظت می کنند. اگر در حال برنامه ریزی برای اجرای دشوار هستید، نمایه چاه را با مهندسان برنامه ما به اشتراک بگذارید، و ما به شما کمک می کنیم تا تأیید کنید که تجهیزات شناور و روش اجرا با شرایط قبل از رفتن رشته در سوراخ مطابقت دارند.