Como o equipamento de flutuação de cimento perfurável afeta a eficiência de perfuração após o cimento

O equipamento de flutuador de cimento perfurável controla diretamente a rapidez com que uma plataforma pode perfurar a pista do sapato e retornar à perfuração.Após o plugue limpador superior é chocado e a lama atinge o conjunto inicial, o sapato de flutuação perfurável, o colarinho de flutuação e a válvula de contra-pressão dentro da pista do sapato do invólucro devem ser removidos com a próxima corrida.e quebrar em pequenos fragmentos que circulam limpo minimizar o tempo plano e proteger a bainha de cimento de danos de impactoA escolha do material, ferro fundido, alumínio, plástico termo-resistente ou cerâmica, estabelece o equilíbrio entre a perforabilidade e a resistência à compressão necessária para manter a pressão diferencial durante a colocação do cimento.Algumas horas extras na pista de tênis podem apagar o tempo economizado por uma corrida rápidaEste guia explica o que é um equipamento de flutuador de cimento perfurável, por que a eficiência de perfuração é importante para a economia do poço e como planejar uma perfuração previsível consistente com a prática da API Spec 10F.

O que é um equipamento de flutuação de cimento perfurável e como funciona o perfurador

O equipamento de flutuação de cimento perfurável cobre o sapato de flutuação, o colarinho de flutuação e os componentes da válvula de flutuação que são deixados no invólucro após o cimento e, em seguida, destruídos pela broca.Um sapato de flutuação guia o invólucro para o fundo e normalmente carrega uma válvula de contrapressãoO espaço entre o colarinho e o sapato, conhecido como trilha do sapato, é o ponto de fixação do calçado.Normalmente se estende de 20 a 90 pés e permanece cheio de cimento após o deslocamentoComo estes componentes permanecem no buraco, eles devem ser feitos de materiais que perfuram de forma previsível em vez de aço que exigiria fresagem.

Os fabricantes constroem corpos e partes internas perfuráveis a partir de ferro fundido, alumínio, plásticos e compósitos termo-resistentes ou cerâmica.O ferro fundido oferece alta resistência à compressão e resistência à erosão, mas perfura mais lentamenteO alumínio perfora rapidamente e é a escolha comum para aplicações padrão; os materiais plásticos e compósitos termo-resistentes perfuram mais rapidamente, mas apresentam limites de temperatura e pressão mais baixos;A cerâmica é selecionada principalmente onde a lama abrasiva corroeria assentos mais maciosO equipamento de aço não perfurável é reservado para casos especiais, tais como intervalos que serão perfurados ou operações que pretendem moer em vez de perfurar.O equipamento deve selar de forma fiável durante a colocação do cimento e, em seguida, falhar de forma controlada sob o bit.

A perfuração começa normalmente quando o cimento alcança uma resistência à compressão suficiente.E finalmente o cimento na pista do sapato é perfurado a uma curta distância até que o próximo ponto planejado seja atingidoOs testes de desempenho dos equipamentos de flutuação, incluindo os testes de vedação líquida e de ciclo de temperatura, seguem a especificação API 10F / ISO 10427-2,Assim, as classificações citadas por um fornecedor refletem um padrão reconhecido da indústriaA fase de perfuração termina quando o pedaço passa pelo calçado e o poço está pronto para a próxima secção do buraco.

Por que a eficiência da perfuração afeta diretamente a economia do poço

Cada hora de perfuração no equipamento de flutuação é um tempo plano: a plataforma não está a fazer buracos, o pedaço está a ser consumido e o custo de funcionamento diário continua.Em poços profundos ou offshore, a trilha do sapato é um ponto fixo no plano do poçoOs resultados piores incluem um elemento de válvula que gira com o bit, grandes fragmentos de ferro fundido que são difíceis de circular,uma bainha de cimento danificada que mais tarde falha um teste de pressãoO impacto financeiro varia com a taxa de instalação:um colarinho de flutuador que perfora em trinta minutos e um que requer duas horas diferem pouco no preço do material, mas significativamente no custo de propagação, e a diferença multiplica-se numa plataforma ou navio de perfuração.

Um sistema de perfuração bem concebido contribui para a eficiência de quatro maneiras:

• O alumínio, o termo-resistente e os componentes internos são projetados para se quebrar sob um peso moderado.Redução do tempo entre o choque do plugue e a perfuração.
• Compatibilidade com bites PDC. Os internos perfuráveis são formulados de modo que os cortadores PDC possam cortá-los sem danos causados pelo impacto, eliminando a necessidade de uma operação de moagem dedicada.
• Detritos pequenos e leves: a fragmentação controlada produz partículas que circulam do poço facilmente, protegendo o BHA e evitando problemas relacionados com lixo.
• Os mesmos materiais que perfuram rapidamente ainda devem manter a pressão diferencial, tipicamente de 5.000 a 10.000 psi, durante a colocação do cimento.Assim, a eficiência não é comprada ao custo de uma válvula de retenção falhada.

O desempenho da perfuração também afeta a avaliação do cimento que se segue. Uma perfuração limpa deixa a bainha intacta para que os registros de ligação forneçam uma imagem confiável do cimento atrás do sapato;A perfuração violenta ou detritos de grandes dimensões podem quebrar ou canalizar o cimento instalado perto do sapatoA selecção de um grau de perfuração é, portanto, uma compensação entre duas fases do trabalho.Um material mais macio perfora rápido, mas deve sobreviver às cargas hidrostáticas e de surto do invólucro em execuçãoOs engenheiros resolvem o conflito combinando a qualidade do material com a profundidade do poço, a temperatura, a densidade do lodo, a densidade de água, a densidade de água e a densidade de água.e a janela de perfuração prevista, e verificando a classificação no certificado de teste do fornecedor, em vez de assumir que um grau se encaixa em cada poço.A condição dessa coluna de cimento determina se a barreira mantém, então o equipamento de flutuação que perfura limpam é um pré-requisito para um sapato que pode ser testado, registrado e produzido com confiança.

Como planejar e executar um treino rápido e confiável

Os passos abaixo seguem a sequência que os engenheiros de cimento e equipes de perfuração usam para especificar, verificar,E perfurar equipamentos de flutuação.

Compare o grau do material perfurável com o perfil do poço

Para poços normais verticais e desviados com temperaturas normais, as partes internas de alumínio ou plástico termo-resistentes perfuram mais rapidamente e são geralmente suficientes.O ferro fundido é preferido onde a resistência mecânica é maior, profundidades de configuração mais profundas ou lodos abrasivos justificam uma perfuração mais lenta.contra a temperatura do buraco de fundo circulanteQuando o operador planeia uma perfuração PDC, escolha componentes internos com perfurabilidade PDC documentada; quando se utilizar um cone de rolos,As notas mais duras são aceitáveis..

Verifique a pressão, a temperatura e as classificações de ligação antes do trabalho

Cada colarinho e sapato de flutuação devem ser especificados para o tamanho da caixa, peso e fio, de 4-1/2 polegadas a 20 polegadas. cordas com conexões API LTC, STC, BTC ou premium.Verifique se o valor da pressão diferencial, tipicamente 5.000 psi ou 10.000 psi com opções de 15.000 psi para o trabalho HPHT, excede a carga do pior caso após o deslocamento.Solicitar o registo individual do ensaio e confirmar que o ensaio seguiu a especificação API 10F / ISO 10427-2O fornecedor deve igualmente confirmar que o corpo de perfuração não irá desabar sob pressão hidrostática ao ajustar a profundidade ou deformar-se enquanto a carcaça estiver a ser movida, recíproca ou girada.

Projetar o BHA de perfuração e os parâmetros operacionais

A maioria dos operadores perfuram com o mesmo bit PDC planejado para a próxima seção do buraco.até que o colarinho perfurável seja penetradoObserve o binário e a pressão do tubo de apoio para a assinatura de um componente girando com o bit,e parar imediatamente se a penetração parar. Evite o peso excessivo da peça no colarinho, que pode romper grandes pedaços ou empurrar o conjunto para os lados no buraco lavado.É mais seguro manter uma taxa controlada de penetração e deixar os shakers confirmar o progresso do que empurrar o bit e arriscar uma corda paralisada.

Plano de gestão de detritos e limpeza de buracos

Como os fragmentos perfuráveis devem atingir a superfície, planeje a circulação a uma velocidade anular suficiente para transportar a maior partícula esperada.Pílulas de varredura e uma curta viagem de limpador antes da perfuração reduzem o risco de detritos se depositarem ao redor do BHA- Tomar amostras dos agitadores para confirmar que o colarinho de flutuação e o sapato de flutuação foram completamente removidos e comparar o volume circulado com o volume calculado da pista do sapato.Confirmar que o colarinho flutuante é a referência de profundidade para a pista do sapatoQuando a broca chega ao colarinho, a tripulação sabe exatamente quanto material de perfuração permanece por baixo.

Inspecionar manuseio, armazenamento e documentação antes da entrada

Um componente perfurável danificado em trânsito ou com umidade armazenada pode rachar sob o bit ou, pior, vazar quando deveria selar.armazenar o equipamento em posição vertical e seco; e rever a documentação de qualidade do fabricante, normalmente produzida nos sistemas API Spec Q1 ou ISO 9001, antes de o equipamento ser fabricado na corda.Registre os números de série para que qualquer anomalia de perfuração possa ser rastreada até ao componente específico e ao seu histórico de ensaio.

Seguir esta sequência dá à equipa de perfuração uma referência clara para o tempo de perfuração e o volume de detritos, de modo que qualquer desvio do plano é detectado precocemente, enquanto o problema ainda é barato de corrigir.

Perguntas Frequentes

O que é um equipamento de flutuação de cimento perfurável?

Equipamento de flutuação de cimento perfurável são sapatos de flutuação, colares de flutuação e válvulas de flutuação construídas a partir de materiais como alumínio, ferro fundido, plástico termo-resistente,ou cerâmica que uma broca pode destruir após o trabalho de cimentoO equipamento se fecha contra o refluxo de cimento durante a colocação, depois é perfurado para que o poço possa continuar para a próxima secção do buraco.

Que materiais são utilizados para o equipamento de flutuação perfurável?

Os materiais perfuráveis mais comuns são o alumínio, o ferro fundido, os plásticos e compósitos termo-resistentes e a cerâmica.Ferro fundido proporciona maior resistênciaA qualidade é adaptada às exigências de pressão, temperatura e perfuração de cada poço.

Quanto tempo demora a perfuração do equipamento de flutuação?

O tempo de perfuração depende da qualidade do material, do número de válvulas e do bit usado.As partes internas de alumínio e compósitos perfuram mais rápidoO tempo real deve ser comparado com o plano para que os problemas sejam detectados precocemente.

Podem os pedaços de PDC perfurar equipamentos de flutuação perfuráveis?

Sim, os colares e os sapatos são concebidos para que os cortadores PDC possam cortá-los com um peso controlado em relação à velocidade de rotação.normalmente alguns milhares de libras de peso e 60-120 rpm, protege o bit e produz pequenos fragmentos. Bites de cone rolante também são usados em alguns programas.

O que acontece se o equipamento de flutuação não puder ser perfurado?

Se um componente girar, bloquear a broca ou não puder ser penetrado, a equipe de perfuração talvez precise levantar o peso da broca, mudar para um moinho ou fazer uma viagem extra, tudo o que aumenta o tempo de perfuração.Fragmentos grandes que não vão circular podem exigir uma corrida de limpeza dedicadaA maioria dos problemas se deve à selecção dos materiais, a componentes danificados ou a parâmetros incorretos.

A capacidade de perfuração reduz a pressão nominal do equipamento?

A capacidade de perfuração e a pressão nominal são equilibradas, não opostas.Enquanto ferro fundido e tipos de cerâmica têm classificações mais elevadasOs compradores devem confirmar que a classificação de pressão diferencial, geralmente de 5 000 a 10 000 psi, atende à carga esperada, em vez de assumir que um material mais macio significa menor qualidade.

Conclusão

O equipamento de flutuação de cimento perfurável situa-se na intersecção de duas fases de trabalho: deve selar de forma fiável enquanto o cimento é colocado e depois desaparecer rapidamente sob o pedaço.Classificações verificadasPara a maioria dos poços, alumínio, termo-resistentes, e compósitos internos entregar rapidamente,Exercícios de perfuração de uma só vez com pedaços PDCO ponto comum é a verificação: o ferro fundido e a cerâmica ganham seu lugar em ambientes mais profundos, quentes ou mais abrasivos.Pressões e temperaturas nominais confirmadas em relação aos registos de ensaio da especificação API 10F / ISO 10427-2Quando o plano está claro, a pista do sapato deixa de ser uma fonte de incerteza.Entre em contato com os nossos engenheiros de aplicação com o seu tamanho do invólucro, dados de profundidade e temperatura para confirmar a qualidade correta de perfuração para o seu próximo trabalho de cimento.