La perdita di circolazione rimane una delle sfide di perforazione più costose nel settore del petrolio e del gas, poiché costa agli operatori da 800 a 1,2 miliardi di dollari all'anno in perdite di fluido di perforazione, tempi non produttivi-e operazioni di riparazione. Quando si verificano perdite gravi, la risposta tradizionale richiede di riportare in superficie l'intero complesso del fondo pozzo prima di pompare il materiale perso nella circolazione - un viaggio che può richiedere dalle 8 alle 16 ore di tempo di attrezzatura nei pozzi profondi. La valvola di bypass ad attivazione multipla (MCBV) risolve questo problema consentendo agli operatori di aprire e chiudere le porte di circolazione nel pozzo senza scattare, eseguendo fino a sei cicli di attivazione per corsa. Si prevede che il sottomercato globale della circolazione, che comprende valvole di bypass multi-ciclo e strumenti correlati, crescerà da 415 milioni di dollari nel 2025 a 615 milioni di dollari entro il 2033 con un CAGR del 5,1%.
Il meccanismo controllato dalla sfera- consente sei cicli per viaggio
L'MCBV funziona tramite un meccanismo a manicotto scorrevole controllato da sfere-di precisione. Un gruppo di sfere di scambio - comprendente una sfera di attivazione, due sfere di chiusura e una sfera di bloccaggio per ciclo - viene lasciato cadere dalla superficie in sequenza. Quando la sfera di attivazione si ferma sulla sede della sfera e la pressione della pompa raggiunge un valore compreso tra 0,7 e 1,5 MPa, il manicotto scorrevole si sposta verso il basso, allineando le porte di bypass con il corpo dell'utensile e aprendo il percorso di circolazione. Il fluido di perforazione può quindi essere scaricato direttamente dal lato dell'utensile nell'anello a portate fino a 1.000 GPM per utensili da 4,75-pollici e 2.000 GPM per dimensioni più grandi, consentendo il pompaggio di materiale a circolazione persa ad alta-concentrazione senza restrizioni imposte dagli ugelli della punta o dagli strumenti del fondo pozzo. Dopo le operazioni di collegamento, vengono rilasciate due sfere di chiusura in acciaio per cuscinetti GCr15-e la pressione della pompa viene aumentata a un valore compreso tra 7 e 9 MPa per tagliare la sfera di bloccaggio e ripristinare il manicotto scorrevole. Il sistema ritorna alla circolazione a passaggio completo con tutte le sfere di controllo catturate in modo sicuro nel cestello. Ogni kit di attrezzi comprende sei set di sfere completi per sei cicli di commutazione in un unico viaggio.
Gli aggiornamenti dei materiali forniscono una temperatura nominale di 482 gradi Fahrenheit
I componenti principali degli MCBV-prodotti in Cina sono stati sottoposti a sostanziali aggiornamenti dei materiali per estendere le capacità operative al territorio HPHT. Il manicotto scorrevole è realizzato in acciaio inossidabile 17-4PH (grado 630) per resistere all'erosione dovuta ai fanghi di ostruzione ad alta-velocità, mentre gli ugelli di bypass sono realizzati in carburo di tungsteno YG11C per la massima resistenza all'usura. Il materiale secondario superiore è stato aggiornato all'acciaio legato-legato 4330V ad alta resistenza, migliorando le proprietà meccaniche complessive dell'utensile sotto carichi di coppia che raggiungono 107,8 kN-m per utensili da 9,5-pollici. Le sfere di controllo sono stampate in tecnopolimero PEEK (polietereterchetone), consentendo un funzionamento affidabile a temperature sostenute del fondo pozzo fino a 150 gradi Celsius (302 gradi Fahrenheit) senza degradazione termica. Il sistema di tenuta tra il manicotto scorrevole e il sub superiore è stato aggiornato dalle configurazioni O-ring standard alle configurazioni Y-ring, migliorando drasticamente la stabilità della tenuta su più cicli di attivazione. Le dimensioni disponibili vanno dal diametro esterno di 4,75 pollici (connessione NC38) al diametro esterno di 9,5 pollici (connessione 7 5/8 REG), con pressioni nominali di 10.000 psi su tutta la gamma.
Lo spegnimento automatico-riduce i rischi di controllo del pozzo prevenendo l'effetto U-Tube
Una delle caratteristiche di sicurezza più preziose dell'MCBV è la funzione di spegnimento automatico-: quando la pompa si ferma, la molla di compressione ripristina immediatamente il manicotto scorrevole, chiudendo le porte di bypass e prevenendo l'-effetto tubo a U che può causare formazione di afflusso o incidenti di-controllo del pozzo. Questo progetto di sicurezza passiva è particolarmente utile durante i collegamenti e le operazioni di intervento, dove il rischio di tamponamento o sovratensione è elevato. I dati sul campo provenienti da pozzi direzionali e orizzontali in Medio Oriente indicano che i BHA dotati di MCBV-riducono il tempo non produttivo totale-correlato alla mancata circolazione del 35-50% per sezione, con un risparmio medio di $ 45.000 per evento di perdita se si tiene conto dell'eliminazione dei costi di intervento e della riduzione delle perdite di liquidi. Lo strumento consente inoltre il lavaggio di pozzi di grande-dislocamento in sezioni orizzontali superiori a 8.000 piedi di lunghezza laterale, rimuovendo efficacemente i letti di taglio che si accumulano nelle aree laterali-basse del pozzo dove la velocità anulare scende al di sotto di 3 piedi al secondo.
La tecnologia Multi-Cycle Bypass si estende alle applicazioni di controllo e cementazione dei pozzi
Oltre alla gestione della perdita di circolazione, gli MCBV supportano le operazioni di pulizia del rivestimento e del BOP aprendo le porte di bypass per far circolare i fluidi detergenti a velocità fino a 2.000 GPM mentre il BHA rimane nel foro. Durante le operazioni di fresatura, la funzione di bypass consente di eliminare immediatamente bave metalliche e detriti, migliorando la qualità della finestra e riducendo i tassi di guasto dei binari laterali. Per le applicazioni di cementazione, l'MCBV può essere aperto per pompare il distanziatore e il liquame di cemento direttamente nell'anello a portate ottimizzate, quindi chiuso per riprendere la perforazione senza inciampare. La compatibilità dello strumento con i sistemi LWD, MWD e sterzanti rotanti - può essere posizionato ovunque nello speciale BHA sopra gli strumenti direzionali - lo rende una piattaforma versatile per l'ottimizzazione integrata della perforazione. Man mano che le scorte globali dei pozzi invecchiano e gli obiettivi di perforazione si spostano verso giacimenti più profondi ed esauriti, la proposta di valore delle valvole di bypass a ciclo multiplo come strumento di riduzione dei tempi non produttivi continua a rafforzarsi.
Per ulteriori informazioni, contatta China Vigor al numero info@vigorpetroleum.com o chiama il numero +0086 29 81161513.
