گردش از دست رفته همچنان یکی از گران ترین چالش های حفاری در صنعت نفت و گاز است که برای اپراتورها سالانه 800 تا 1.2 میلیارد دلار هزینه برای از دست رفتن سیال حفاری، زمان غیرمولد و عملیات اصلاحی هزینه دارد. هنگامی که تلفات شدید رخ می دهد، پاسخ سنتی مستلزم کشیدن کل مجموعه سوراخ به سطح قبل از پمپاژ مواد در گردش از دست رفته - است که می تواند 8 تا 16 ساعت زمان دکل را در چاه های عمیق مصرف کند. شیر بای پس فعال چندگانه (MCBV) این مشکل را با این امکان برطرف میکند که اپراتورها را قادر میسازد تا درگاههای گردش را بدون خاموش شدن باز و بسته کنند و حداکثر شش چرخه فعالسازی را در هر اجرا انجام دهند. پیشبینی میشود که بازار فرعی گردش جهانی، شامل شیرهای بای پس چند چرخه و ابزارهای مرتبط، از 415 میلیون دلار در سال 2025 به 615 میلیون دلار تا سال 2033 با CAGR 5.1 درصد افزایش یابد.
توپ-مکانیسم کنترل شده شش چرخه را در هر سفر فعال میکند
MCBV از طریق یک مکانیزم آستین کشویی کنترل شده با توپ دقیق- عمل می کند. یک گروه توپ سوئیچ - متشکل از یک توپ فعال، دو توپ بسته شدن، و یک توپ قفل کننده در هر چرخه - به ترتیب از سطح رها می شود. هنگامی که توپ فعال کننده روی صندلی توپ قرار می گیرد و فشار پمپ به 0.7 تا 1.5 مگاپاسکال می رسد، آستین کشویی به سمت پایین جابجا می شود و درگاه های بای پس با بدنه ابزار هماهنگ می شود و مسیر گردش خون باز می شود. سپس سیال حفاری میتواند مستقیماً از سمت ابزار با سرعت جریان تا 1000 GPM برای ابزارهای 4.75{13}}اینچی و 2000 GPM برای اندازههای بزرگتر تخلیه شود، و این امکان را میدهد{16}}مواد گردش خون از دست رفته با غلظت بالا بدون محدودیتهای اعمالشده توسط ابزارهای پایینآور، پمپ شود. پس از عملیات وصل کردن، دو گلوله بستهکننده فولادی بلبرینگ{20}GCr15 رها میشوند و فشار پمپ به 7 تا 9 مگاپاسکال افزایش مییابد تا توپ قفل را بریده و آستین کشویی را تنظیم مجدد کند. این سیستم با تمام توپ های کنترلی که به طور ایمن در سبد توپ گرفته شده اند، به گردش کامل سوراخ باز می گردد. هر کیت ابزار شامل شش مجموعه توپ کامل برای شش چرخه تعویض در یک سفر است.
ارتقاء مواد درجه بندی دمای 482 درجه فارنهایت را ارائه می دهد
اجزای اصلی MCBVهای{0}تولید چینی برای گسترش پاکتهای عملیاتی در قلمرو HPHT تحت ارتقاء مواد قابلتوجهی قرار گرفتهاند. غلاف کشویی از فولاد ضد زنگ 17-4PH (درجه 630) برای مقاومت در برابر فرسایش ناشی از دوغاب های مسدود کننده با سرعت بالا ساخته شده است، در حالی که نازل های بای پس از کاربید تنگستن YG11C برای حداکثر مقاومت در برابر سایش ساخته شده اند. مواد فرعی بالا به فولاد آلیاژی 4330 ولتی با استحکام بالا ارتقا یافته است و خواص مکانیکی کلی ابزار را تحت بارهای گشتاور به 107.8 کیلونیوتن{16}} متر برای ابزارهای 9.5-اینچی بهبود میبخشد. توپهای کنترلی از پلاستیک مهندسی PEEK (پلی اترکتون) ساخته شدهاند که امکان عملکرد قابل اعتماد را در دمای پایین چاله تا 150 درجه سانتیگراد (302 درجه فارنهایت) بدون تخریب حرارتی فراهم میکند. سیستم مهر و موم بین آستین کشویی و فرعی بالا از O-rings استاندارد به پیکربندی Y-ring ارتقا یافته است که پایداری آب بندی را در چرخه های فعال سازی متعدد به شدت بهبود می بخشد. اندازه های موجود از 4.75 اینچ OD (اتصال NC38) تا 9.5 اینچ OD (7 5/8 اتصال REG) با درجه بندی فشار 10000 psi در کل محدوده است.
خاموش شدن خودکار-با جلوگیری از اثر U{1}}خطر کنترل چاه را کاهش میدهد
یکی از با ارزشترین ویژگیهای ایمنی MCBV، عملکرد خاموش شدن خودکار- آن است: هنگامی که پمپ متوقف میشود، فنر فشاری فوراً آستین لغزنده را بازنشانی میکند، درگاههای بایپس را میبندد و از اثر لوله U-که میتواند باعث هجوم سازند یا چاه-کنترل حوادث شود، جلوگیری میکند. این طراحی ایمنی غیرفعال به ویژه در هنگام اتصالات و عملیات خاموش شدن، که در آن خطر سواب زدن یا بالارفتن افزایش می یابد، ارزشمند است. دادههای میدانی از چاههای جهتدار و افقی در خاورمیانه نشان میدهد که BHAهای مجهز به MCBV-کل زمان غیرمولد مربوط به گردش از دست رفته را به میزان 35 تا 50 درصد در هر بخش کاهش میدهند، با میانگین صرفهجویی 45000 دلاری در هر حادثه با در نظر گرفتن هزینههای قطع شده و کاهش تلفات سیال. این ابزار همچنین شست و شوی چاه جابجایی بزرگ در بخش های افقی بیش از 8000 فوت طول جانبی را امکان پذیر می کند و به طور موثر بستر قلمه هایی را که در نواحی چاه پایین{15} کناری که سرعت حلقوی کمتر از 3 فوت در ثانیه کاهش می یابد، جمع می کند.
فناوری دور زدن چند چرخه به برنامههای کنترل چاه و سیمانسازی گسترش مییابد
فراتر از مدیریت گردش از دست رفته، MCBV ها با باز کردن درگاه های بای پس برای گردش مایعات تمیزکننده با سرعت تا 2000 GPM در حالی که BHA در سوراخ باقی می ماند، از عملیات تمیز کردن پوشش و BOP پشتیبانی می کنند. در طول عملیات فرزکاری، عملکرد بای پس باعث میشود که سوراخهای فلزی و زبالهها فوراً به بیرون منتقل شوند و کیفیت پنجره را بهبود بخشد و میزان خرابی مسیرهای فرعی را کاهش دهد. برای کاربردهای سیمانی، MCBV را می توان باز کرد تا اسپیسر و دوغاب سیمان را مستقیماً با سرعت جریان بهینه به داخل حلقه پمپ کند، سپس برای از سرگیری حفاری بدون قطع شدن بسته شود. سازگاری این ابزار با LWD، MWD و سیستمهای قابل هدایت چرخشی - میتوان آن را در هر جایی در BHA ویژه بالای ابزارهای جهتدار قرار داد - آن را به یک پلت فرم همهکاره برای بهینهسازی حفاری یکپارچه تبدیل میکند. با بالا رفتن سن موجودی چاه های جهانی و تغییر اهداف حفاری به سمت مخازن عمیق تر و خالی تر، ارزش پیشنهادی دریچه های بای پس چند چرخه به عنوان یک ابزار کاهش زمان-غیرمولد{10}} همچنان تقویت می شود.
برای اطلاعات بیشتر، لطفاً با China Vigor در info@vigorpetroleum.com تماس بگیرید یا با +0086 29 81161513. تماس بگیرید.
