La pèrdua de circulació segueix sent un dels reptes de perforació més cars de la indústria del petroli i el gas, ja que costa als operadors entre 800 i 1.200 milions de dòlars anuals en fluid de perforació perdut, temps no productiu i operacions de reparació. Quan es produeixen pèrdues greus, la resposta tradicional requereix treure tot el conjunt del fons del forat a la superfície abans de bombar material de circulació perdut -, un viatge que pot consumir de 8 a 16 hores de temps de plataforma en pous profunds. La vàlvula de derivació d'activació múltiple (MCBV) aborda aquest problema permetent als operadors obrir i tancar els ports de circulació al fons del forat sense ensopegar, realitzant fins a sis cicles d'activació per cursa. Es preveu que el submercat de circulació global, que inclou vàlvules de derivació multi-cicles i eines relacionades, creixi de 415 milions de dòlars el 2025 a 615 milions de dòlars el 2033 amb un CAGR del 5,1 per cent.
El mecanisme controlat de bola-permet sis cicles per viatge
L'MCBV funciona mitjançant un mecanisme de màniga lliscant{0}}controlat de bola de precisió. Un grup de boles de commutació - que consta d'una bola d'activació, dues boles de tancament i una bola de bloqueig per cicle - es deixa caure des de la superfície en seqüència. Quan la bola d'activació aterra al seient de la bola i la pressió de la bomba arriba de 0,7 a 1,5 MPa, la funda lliscant es desplaça cap avall, alineant els ports de derivació amb el cos de l'eina i obrint la via de circulació. Aleshores, el fluid de perforació es pot descarregar directament des del costat de l'eina a l'anell amb cabals de fins a 1.000 GPM per a eines de 4,75-polzades i 2.000 GPM per a mides més grans, permetent el bombeig de material de circulació perdut d'alta-concentració sense les restriccions imposades pels broquets de broques o els instruments de fons. Després de les operacions d'obturació, es cauen dues boles de tancament d'acer del coixinet GCr15-i la pressió de la bomba s'eleva de 7 a 9 MPa per tallar la bola de bloqueig i restablir la funda lliscant. El sistema torna a la circulació completa amb totes les boles de control capturades de manera segura a la cistella de boles. Cada kit d'eines inclou sis jocs complets de boles per a sis cicles de commutació en un sol viatge.
Les millores de material ofereixen una classificació de temperatura de 482 graus Fahrenheit
Els components bàsics dels MCBV de fabricació xinesa-s'han sotmès a actualitzacions materials substancials per estendre els sobres operatius al territori HPHT. La funda lliscant està fabricada amb acer inoxidable 17-4PH (grau 630) per resistir l'erosió dels purins d'obturació d'-alta velocitat, mentre que els broquets de derivació es fabriquen amb carbur de tungstè YG11C per a una màxima resistència al desgast. El submaterial superior s'ha actualitzat a acer d'aliatge de 4330 V d'alta resistència, millorant les propietats mecàniques generals de l'eina sota càrregues de parell que arriben a 107,8 kN-m per a eines de 9,5-polzades. Les boles de control estan modelades amb plàstic d'enginyeria PEEK (polieteretercetona), cosa que permet un funcionament fiable a temperatures de fons de forat sostingudes de fins a 150 graus centígrads (302 graus Fahrenheit) sense degradació tèrmica. El sistema de segellat entre la funda lliscant i el subsuperior s'ha actualitzat des de les anelles tòriques estàndard a les configuracions d'anelles en Y, millorant dràsticament l'estabilitat del segellat durant diversos cicles d'activació. Les mides disponibles van des de 4,75 polzades de OD (connexió NC38) fins a 9,5 polzades de OD (connexió 7 5/8 REG), amb classes de pressió de 10.000 psi en tot el rang.
L'apagat automàtic-redueix el risc de control dels pous evitant l'efecte U-tub
Una de les característiques de seguretat més valuoses de l'MCBV és la seva funció d'apagat-automàtic: quan la bomba s'atura, la molla de compressió reinicia immediatament la funda lliscant, tancant els ports de derivació i evitant l'efecte del tub U-que pot provocar incidents d'afluència de formació o control de pou-. Aquest disseny de seguretat passiva és particularment valuós durant les connexions i les operacions d'engegada, on el risc d'escombrat o augment és elevat. Les dades de camp dels pous direccionals i horitzontals a l'Orient Mitjà indiquen que els BHA equipats amb MCBV-redueixen el temps no-productiu total relacionat amb la pèrdua de circulació entre un 35 i un 50 per cent per secció, amb un estalvi mitjà de 45.000 $ per esdeveniment de pèrdua si es tenen en compte els costos d'enfonsament eliminats i les pèrdues de fluids reduïdes. L'eina també permet el rentat de pous de gran-desplaçament en seccions horitzontals que superen els 8.000 peus de longitud lateral, eliminant eficaçment els llits de retalls que s'acumulen a les zones de forat-laterals baixes on la velocitat anular cau per sota dels 3 peus per segon.
La tecnologia de derivació de cicles múltiples -s'estén a les aplicacions de control de pous i cimentació
Més enllà de la gestió de la circulació perduda, els MCBV admeten les operacions de neteja de carcassa i BOP obrint ports de derivació per fer circular fluids de neteja a velocitats de fins a 2.000 GPM mentre el BHA roman al forat. Durant les operacions de fresat, la funció de derivació permet que les rebaves metàl·liques i els residus circulin immediatament, millorant la qualitat de les finestres i reduint les taxes de fallada en els desviaments. Per a aplicacions de cimentació, el MCBV es pot obrir per bombar l'espaiador i el purí de ciment directament a l'anell amb uns cabals optimitzats, i després tancar-se per reprendre la perforació sense ensopegar. La compatibilitat de l'eina amb els sistemes orientables LWD, MWD i rotatius - es pot col·locar a qualsevol lloc del BHA especial per sobre de les eines direccionals - la converteix en una plataforma versàtil per a l'optimització integrada de la perforació. A mesura que els inventaris globals de pous envelleixen i els objectius de perforació es desplacen cap a dipòsits més profunds i esgotats, la proposta de valor de les vàlvules de derivació de cicles múltiples com a eina de reducció de temps no{{-productiva-continua enfortint-se.
Per obtenir més informació, poseu-vos en contacte amb China Vigor al info@vigorpetroleum.com o truqueu al +0086 29 81161513.
