چرا آزمایش تجهیزات شناور سیمان باید با شرایط واقعی چاه مطابقت داشته باشد

آزمایش تجهیزات شناور سیمان که در شرایط ایده آل انجام می شود، می تواند نشان دهد که چگونه یک طوق شناور یا کفش شناور در یک چاه واقعی رفتار می کند.مشخصات API 10F و ISO 10427-2 به تولید کنندگان یک چارچوب شناخته شده برای واجد شرایط کردن دریچه های فشار معکوس می دهند، اما ارزش هر آزمایش بستگی به این دارد که چقدر شرایط مرزی آن با چاه هدف مطابقت دارد. دمای گردش ، فشار هیدروستاتیک ، تراکم خمیر ، بارگذاری جامد ،و سرعت فشار اعمال همه تاثیر می گذارد که آیا صندلی شیرهنگامی که پارامترهای آزمایش از پاکت عملیاتی دور می شوند، قطعات که در فروشگاه عبور می کنند هنوز هم می توانند نشت کنند یا یکپارچگی فشار را در مسیر کفش از دست دهند.یک شیر با آب در دمای محیط ممکن است رفتار بسیار متفاوت در معرض گرماین مقاله توضیح می دهد که آزمایش نماینده شامل چیست، چرا شرایط نامناسب باعث اعتماد غلط می شود,و اینکه چگونه تیم های حفاری می توانند برنامه های صلاحیت را با پروفایل های چاه واقعی قبل از اجرای رشته محفظه هماهنگ کنند. تطبیق آزمون با کار یک تمرین کاغذی نیست؛این یک تصمیم برای کنترل ریسک است.

آزمایش تجهیزات شناور واقعی چه چیزی را شامل می شود؟

واجد شرایط بودن تجهیزات شناور بر اساس چارچوب API Spec 10F و ISO 10427-2 است، استانداردهای صنعتی که گردن شناور، کفش شناور،و تجهیزات مربوطه که برای سیمان سازی محفظه استفاده می شوندبر اساس این مشخصات یک سازنده تایید می کند که یک قطعه می تواند فشار فرقی نامی خود را تحمل کند، معمولاً 5000 یا 10,000 psi با طرح های تخصصی HPHT که به 15,000 psi می رسد،و دمای نامینی آن، به طور معمول تا ۳۵۰ تا ۴۰۰ درجه فارنهایت (۱۷۷ تا ۲۰۴ درجه سانتیگراد) ، شناخته شده ترین آزمایش آزمایش آب است: شیر بسته می شود، فشار از پایین در جهت جریان سیمان اعمال می شود،و نشت در طول یک دوره نگهداری تعریف شده با توجه به یک معیار پذیرش اندازه گیری می شودآزمایش چرخه دمایی سپس مجمع را در معرض گرم کردن و خنک کردن مکرر قرار می دهد تا ثابت کند که مهر و موم ها، فواره ها و مواد صندلی پس از گسترش و انقباض حرارتی کار می کنند.

محدودیت این است که این آزمایشات در شرایط کنترل شده انتخاب شده توسط سازنده انجام می شود. محیط آزمایش ممکن است آب یا روغن سبک باشد، دمای ممکن است در نزدیکی محیط باشد،و فشار می تواند به آرامی و به طور مساوی اعمال شوددر چاه، همان شیر باید در برابر یک ستون 15.8 × 20 ppg سیمان یا مایع حفاری وزن شده، در دمای گردش که می تواند به حداکثر نامی نزدیک شود، با مواد جامد،کیک فیلترهمچنین باید به تغییرات سریع مانند شوک ضربه پاک کننده و معکوس شدن جریان لوله های U پس از توقف پمپها تحمل کند.عملکرد مهر یک خاصیت تک نقطه ای نیستبا درجه حرارت، با سرعت فشار و با وضعیت سطح مهر و موم تغییر می کند.

تست های نماینده این شکاف را با ترکیب روش استاندارد با شرایط مرزی خاص سایت، برطرف می کنند.مشخصات دمایی که ابزار تجربه می کند، فشارهای فرقی محاسبه شده برای کار سیمان برنامه ریزی شده، و سابقه فشار از راه رفتن از طریق ضربه پلاگین به دوره انتظار سیمان.5 ppg خمیر سرب و دمای سوراخ پایین 320 °F: این صلاحیت باید استفاده از خمیر وزن شده یا یک شبیه ساز نماینده در دمای گردش، اعمال فشار فرقی معکوس در محدوده کار در واقع تولید خواهد شد،و فشار را حداقل برای دوره ای که انتظار می رود ثابت نگه دارید.. نتيجه يه آزمايشيه که به چاه صحبت ميکنه نه فقط به کاتالوگ

چرا آزمایش باید شرایط واقعی چاه را نشان دهد

تجهیزات شناور اغلب بر اساس یک ورق داده و یک گواهینامه آزمون عمومی انتخاب می شوند. هر دو می توانند کاملا دقیق و هنوز گمراه کننده باشند.چون حالت های شکست که مهم هستند، تحت کنترل شرایطی هستند که تست مغازه هرگز ایجاد نمی کند.. فشار نامی و دمای نامی محدودیت پاکت هستند، نه پیش بینی رفتار،و یک شیر که هر دو را برآورده می کند هنوز هم می تواند کار خاص را شکست دهد اگر آزمایش که گواهی تولید هیچ چیزی شبیه به خوب نگاههنگامی که پاکت آزمایش از واقعیت خارج می شود، چهار شکاف بین گواهینامه و کار سیمان باز می شود:

• تاثیرات دمایی بر مهر و صندلی هامهر و موم های لاستومری و اجزای پلاستیکی ترموستات نرم می شوند، تورم می کنند یا در نزدیکی محدودیت های نامشخص خود انعطاف پذیری خود را از دست می دهند، در حالی که قطعات فلزی و کامپوزیت با سرعت های متفاوت گسترش می یابند.یک شیر که به طور کامل در دمای محیط بسته می شود می تواند مایکرو نشت پس از ساعت ها در 300 ° F و یا بیشتر به دلیل هندسه صندلی و عضو بسته شدن تغییر کرده است توسعهدر آب در 75 درجه فارنهایت آزمایش شده و در 350 درجه فارنهایت اجرا می شود، همان شیر یک دستگاه متفاوت است.
• مواد مورد آزمایش که نمایانگر خمیر نیستند.آزمایشات آب یا روغن سبک نمی توانند کیک فیلتر، جامد های خیس کننده، و جمع شدن استاتیک یک سیستم سیمان وزن شده را تولید کنند.یک فلپر یا توپ را از سطح مهر و موم خود نگه دارید، و صندلی های کامپوزیت یا فلزی را در طول اولین دقیقه های جریان معکوس از بین می برد، بنابراین یک شیر که در آب تمیز عبور کرده است می تواند در چاه نشت کند.
• چرخه ي فشار برخلاف کار واقعيفشار نامي که روي گردن بند نوشته شده سابقه ي فشار نيستو سپس یک تفاوت معکوس آهسته است که می تواند برای ساعت ها ادامه دارد در حالی که سیمان تنظیمهرکدوم از اين بارها يه فرصت براي ظاهر شدن يه نقص پنهان هستن
• متن چاه گمشدهانحراف چاه، طول مسیر کفش، موقعیت طوق شناور یک تا سه مفصل بالاتر از کفش و رفتار پر کردن خودکار همه تغییر می کنند که شیر باید چه کاری انجام دهد و چه زمانی باید انجام دهد.یک چاه افقی و یک چاه عمودی جنبه های مختلفی از همان طراحی را آزمایش می کنند، و هیچکدام به طور کامل توسط یک آزمایش عمودی در فشار جو نشان داده نمی شوند.

هر شکاف یک نقص بالقوه است که فقط در حالت استفاده ظاهر می شود. یک فلپر که هرگز با مواد جامد مورد آزمایش قرار نگرفته است ممکن است به طور کامل بسته نشود.یک دریچه توپ و صندلی که در آب تمیز مورد استفاده قرار می گیرد می تواند در هنگام قرار گرفتن ذرات بین توپ و صندلی نشت کند.· یک استامور گواهی شده در دمای محیط می تواند در دمای گردش آب مهر خود را از دست دهد.اين تنها مانع در برابر جريان عقب است، و راه حل یک کار فشرده سازی، یک آسیاب برش، یا یک مسیر جانبی است. به همین دلیل، اپراتورها در چاه های بحرانی، آب عمیق و HPHT به طور فزاینده ای نیاز به آزمایشات متناسب با شرایط با رسانه های واقعی دارند.دما، و پروفایل های فشار قبل از اینکه تجهیزات از کارخانه خارج شوند.

چگونگی تطبیق آزمایش تجهیزات شناور با شرایط واقعی چاه

یک برنامه واجد شرایط واجد شرایط نیازی به تجهیزات آزمایشگاهی عجیب و غریب ندارد؛ این نیاز به پرسیدن سوالات درست قبل از خرید و تأیید پاسخ قبل از اجرا رشته دارد.اين ترتيب به عنوان يه ليست عملي کار ميکنه:

تعریف محیط فشار و درجه حرارت از برنامه سیمان

از طراحی کار شروع کنید، نه کاتالوگ. حداکثر فشار فرقی را که شناور باید در هنگام ضربه زدن پلاگین بالا و پس از متوقف شدن پمپها نگه دارد محاسبه کنید:به طور معمول سر هیدروستاتیک سنگین ترین ستون مایع، یک سیستم 15.8 ppg کلاس G یا 17 ٪ 20 + ppg خمیر سنگین وزن، به جز فشار تشکیل در کفش، با شامل مسیر کفش و عمق طوق شناور.سپس تایید دمای گردش در عمق تنظیم شناور و اضافه حاشیه برای دمای ثابت در طول انتظار بر روی سیمان. نتایج را با رتبه بندی تجهیزات 5 مقایسه کنید000ده تا000، یا 15،000 psi و محدودیت های دمایی نزدیک به 350~400 درجه فارنهایت، و بسته شدن هر شکاف قبل از خرید.

مشخص کردن رسانه های آزمایش که با مایع سرویس مطابقت دارند

بپرسید که برای آزمایش مهر چه مایع مورد استفاده قرار گرفته است. آب یکپارچگی اساسی را تایید می کند؛ این عملکرد را در برابر خمیر سیمان خیس کننده و بسیار جامد تایید نمی کند و روغن سبک بهتر نیست.برای چاه های بحرانی، درخواست یک آزمایش مکمل با مواد توده شده یا یک شبیه ساز نماینده حاوی مواد جامد از نوع و اندازه مشابه،بنابراین سطوح مهر و موم توسط ذرات مانند آنهایی که آنها را به زیر سوراخ دیدار چالش کشیده می شود- تایید کنید که این روش شامل یک دوره ای استاتیک است که اجازه می دهد جامد بر روی صندلی قرار می گیرد، زیرا قرار گرفتن دقیقا همان چیزی است که در طول اتصال و زمان انتظار بر روی سیمان اتفاق می افتد.

استفاده از چرخه های فشار واقع بینانه، دماها و زمان های نگه داری

یک فشار آهسته به مقدار مشخص شده کمی در مورد رفتار چرخه ای می گوید. یک آزمایش را درخواست کنید که فشار تفاوتی معکوس را در مراحل اعمال می کند، آن را برای یک دوره مشخص نگه می دارد، خونریزی می کند،و تکرار می کنهاگر چاه داغ است، درخواست چرخه دمای بین محیط و دمای انتظار شده سوراخ پایین، با بررسی مهر و موم انجام شده در حالی که مجموعه گرم است،چون عملکرد ایلاستومر به شدت با دمای هوا تغییر می کند.در هر مرحله نشت را ثبت کنید تا معیار پذیرش قابل بررسی باشد و بپرسید که چگونه نتیجه با حد استاندارد قابل اجرا مقایسه می شود.

بررسی اسناد، ردیابی و شهادت

بررسی گواهینامه آزمایش و تأیید اینکه در آن به استاندارد قابل اجرا، شماره سری یا دسته تجهیزات، محیط آزمایش، دمای و معیارهای پذیرش اشاره شده است.بررسی اینکه تولید و آزمایش با یک سیستم کیفیت مستند مانند API Spec Q1 یا ISO 9001 انجام شده است، و بپرسید که آیا نماینده شما یا شخص ثالث می تواند شاهد آزمایش باشد.یک آزمون شاهد از واحدهای واقعی اختصاص داده شده به کار بسیار بیشتر از یک ورق خلاصه از یک گروه خواهر ارزش دارد.

قبل از ورود رشته، یک بررسی عملکرد Wellsite را اجرا کنید

قبل از تنظیم کفش و گردنبند، عملکرد یک طرفه را در دستگاه بررسی کنید: مایع باید به طور آزادانه از طریق شیر به پایین عبور کند و در جهت معکوس مسدود شود.و بهار برای آسیب های حمل و نقل، نگه داشتن محافظ رشته در محل تا آرایش، و از لیست چک قبل از اجرا تامین کننده را دنبال کنید. تایید کنید که واحدهای در حال اجرا هستند واحدهای که گواهینامه شما بررسی،و چک عملکرد را ثبت کنید تا تیم بعدا بتواند شکاف تست را از یک مشکل نصب تشخیص دهد.

پرسش های مکرر

مشخصات API 10F برای تجهیزات شناور چه چیزی را پوشش می دهد؟

مشخصات API 10F و دوقلو بین المللی آن ISO 10427-2 الزامات عملکرد و روش های آزمایش را برای سیمان سازی تجهیزات شناور، از جمله طوق شناور، کفش شناور و دریچه های فشار عقب تعریف می کنند.آنها تست مهر را پوشش می دهند.، فشار نامی، درجه حرارت نامی، و الزامات ابعاد، به خریداران یک پایه مشترک برای مقایسه محصولات و بررسی این که یک شیر با امتیازات اعلام شده خود مطابقت دارد.

چرا درجه حرارت در آزمایش تجهیزات شناور حیاتی است؟

تجهیزات شناور شامل مهر و موم های لاستومری، بهارها و صندلی های کامپوزیت یا فلزی است که ابعاد و سفتی آن با دمای هوا تغییر می کند.یک شیر که در دمای محیط بسته می شود می تواند در هنگام استفاده از همان فشار فرقی در 300 ° F یا بالاتر نشت کندآزمایش چرخه دمایی این اثرات را قبل از قرار دادن تجهیزات در یک چاه داغ نشان می دهد.

آیا یک آزمایش آب می تواند عملکرد را با مواد سیمان پیش بینی کند؟

فقط تا حدودی. آزمایشات مبتنی بر آب، یکپارچگی مهر و توانایی نگه داشتن فشار را تایید می کنند، اما نمی توانند قابلیت سایش، کیک فیلتر، یا قرار گرفتن جامد یک خمیر واقعی را بازتولید کنند.سیمان سنگین می تواند یک فلپر یا توپ را از صندلی خود نگه دارد یا ذرات را ذخیره کند که مانع از بسته شدن کامل می شودبرای چاه های بحرانی، درخواست آزمایش اضافی با مواد نمایان یا گل حفاری را انجام دهید.

یک طوق شناور باید با چه فشار فرقی آزمایش شود؟

حداقل، آزمایش باید فشار دیفرانسیل نامی تجهیزات را پوشش دهد، به طور معمول 5،000 یا 10،000 psi، و به طور ایده آل حداکثر دیفرانسیل محاسبه شده برای کار خاص.این محاسبه شامل سر هیدروستاتیک سنگین ترین مایع در حلقه، فشار جابجایی در ضربه پلاگین و هر گونه اثر لوله U پس از متوقف شدن پمپ.

چگونه فشار افزایشی بر آزمایش تجهیزات شناور تأثیر می گذارد؟

فشار افزایشی یک بار گذرا است که زمانی ایجاد می شود که محفظه به سوراخ وارد شود و گل باید از طریق حلقه محدود خارج شود.آن را بر روی تجهیزات شناور عمل می کند و می تواند به طور موقت یک شیر که هرگز برای بارگذاری پویا آزمایش شده است اختلالبنابراین آزمایشات تطبیق شرایط باید شامل نرخ فشار و بار های چرخه ای در حال اجرا باشد، نه فقط فشار نامی استاتیک.

آیا خریداران باید شاهد آزمایشات باشند یا گواهینامه درخواست کنند؟

برای چاه های معمول، یک گزارش آزمایش گواهی شده با ردیابی دسته معمولا کافی است.مشاهده آزمایش واقعی ارزش واقعی را اضافه می کند زیرا اپراتور می تواند محیط آزمایش را تأیید کند.، درجه حرارت، گام های فشار، و زمان نگه داری از دست اول. بپرسید که آیا آزمایش شاهد می تواند ترتیب داده شود و آیا واحدهای ارسال شده واحدهای آزمایش شده است.

نتیجه گیری

تست تجهیزات شناور فقط به اندازه شرایطی که تولید می کند ارزشمند است. گواهی ثابت می کند که یک شیر فشار را در یک تاسیسات سازنده حفظ می کند.اين ثابت نميکنه که يک ولت 17 رو نگه داره.5 ppg خمیر در درجه حرارت 300 درجه فارنهایت در یک چاه منحرف با مواد جامد بر روی صندلی. با تعریف محیط فشار و دمای از برنامه سیمان، درخواست رسانه های آزمایش واقعی و چرخه های فشار،و بررسی اسناد و عملکرد wellsite قبل از رشته اجرا می شود، اپراتورها شکاف بین صفحه داده و واقعیت پایین را می بندند. هزینه آزمایش تطبیق شرایط در کنار هزینه یک کار سیمان شکست خورده، فشرده سازی اصلاحی یا یک مسیر جانبی کوچک است.قبل از اینکه تجهیزات شناور را به یک چاه بحرانی واگذار کنید، از تامین کننده خود بپرسید که آزمایش واقعاً چه شرایطی را بازتولید کرده است و با مهندسین برنامه کاربردی ما برای کمک در ساخت ماتریس صلاحیت برای مشخصات چاه خود تماس بگیرید.