कैसे सीमेंटिंग फ्लोट उपकरण केसिंग इंस्टालेशन के दौरान यू-ट्यूबिंग को प्रबंधित करने में मदद करता है

आवरण स्थापना और सीमेंट विस्थापन के दौरान यू-ट्यूबिंग प्रभाव के खिलाफ सीमेंटिंग फ्लोट उपकरण प्राथमिक डाउनहोल बाधा है। यू-टयूबिंग तब होती है जब एनलस में भारी सीमेंट घोल का हाइड्रोस्टैटिक हेड आवरण के अंदर हल्के तरल पदार्थ के हेड से अधिक हो जाता है: जैसे ही पंप बंद हो जाते हैं, असंतुलन जूते के माध्यम से द्रव को वापस चला जाता है, और सीमेंट आवरण में प्रवाहित हो सकता है जब तक कि बैक-प्रेशर वाल्व इसे रोक न दे। फ्लोट कॉलर और फ्लोट जूते रिवर्स फ्लो पर स्वचालित रूप से बंद हो जाते हैं, जिससे एनलस में सीमेंट कॉलम पकड़ में आ जाता है और शू ट्रैक साफ रहता है। सही वाल्व प्रकार, अंतर दबाव रेटिंग और ऑटो-फिल कॉन्फ़िगरेशन का चयन करना, और काम से पहले सीलिंग की पुष्टि करना, यू-ट्यूब को दबाव-नियंत्रण खतरे से नियंत्रित प्रक्रिया में बदल देता है। यह लेख यू-टयूबिंग की भौतिकी के बारे में बताता है, फ्लोट उपकरण प्राथमिक सुरक्षा क्यों है, और स्लरी घनत्व डिजाइन से लेकर प्लग बम्प के बाद दबाव हस्ताक्षर तक, इसे क्षेत्र में कैसे योजनाबद्ध, चलाने और सत्यापित करना है।

यू-ट्यूबिंग प्रभाव क्या है और यह क्यों होता है

यू-टयूबिंग प्रभाव सरल हाइड्रोस्टैटिक्स से होता है। आवरण और कुंडलाकार नीचे से जुड़े यू-आकार की ट्यूब के दो पैरों की तरह व्यवहार करते हैं। सीमेंट विस्थापन के दौरान, एनलस धीरे-धीरे सीमेंट के घोल से भर जाता है, आमतौर पर 15.8 पीपीजी क्लास जी सीमेंट और भारित प्रणालियों के लिए 17-20 पीपीजी तक, जबकि शीर्ष प्लग के ऊपर के आवरण में मिट्टी या पानी जैसे हल्के विस्थापन तरल पदार्थ होते हैं। जब भी पंप रुकते हैं, तो भारी एनलस कॉलम नीचे की ओर धकेलता है और हल्के तरल पदार्थ को आवरण के ऊपर धकेलता है: यह रिवर्स मूवमेंट यू-ट्यूब है। घनत्व का अंतर जितना बड़ा होगा और कुआँ जितना गहरा होगा, प्रेरक शक्ति उतनी ही मजबूत होगी।

फ्लोट उपकरण उस सर्किट को बाधित करता है। फ्लोट कॉलर, फ्लोट शू, या फ्लोट वाल्व में फ्लैपर, बॉल-एंड-सीट, या कोन/प्लंजर प्रकार का एक बैक-प्रेशर वाल्व होता है, जो नीचे की ओर प्रवाह के लिए खुलता है लेकिन जैसे ही प्रवाह उलटने की कोशिश करता है वह बंद हो जाता है। जब वाल्व बैठता है, तो एनलस कॉलम आवरण द्वारा समर्थित होता है और सीमेंट शू ट्रैक में वापस नहीं गिर सकता है। कॉलम को पकड़ने के लिए आवश्यक दबाव वाल्व में अंतर दबाव है, यही कारण है कि फ्लोट उपकरण को पीएसआई में रेट किया गया है: 5,000 पीएसआई और 10,000 पीएसआई की मानक रेटिंग आम हैं, एचपीएचटी कुओं के लिए 15,000 पीएसआई विकल्प हैं। तरल सील और तापमान-चक्र परीक्षण सहित सीलिंग प्रदर्शन को एपीआई स्पेक 10एफ / आईएसओ 10427-2 के तहत सत्यापित किया जाता है।

यू-टयूबिंग विस्थापन चरण तक ही सीमित नहीं है। रन-इन के दौरान, आवरण और एनलस भी जुड़े हुए कॉलम होते हैं, और यदि भराव को नियंत्रित नहीं किया जाता है, तो पाइप के बाहर भारी मिट्टी द्रव को आवरण के अंदर धकेल सकती है; ऑटो-फ़िल फ़्लोट उपकरण स्ट्रिंग चलाते समय नियंत्रित प्रवाह की अनुमति देकर इसे प्रबंधित करता है। यह समझना कि यू-ट्यूब कहां दिखाई दे सकती है, केसिंग चलाते समय, परिसंचरण के दौरान, और पंप बंद होने के बाद, इसे नियंत्रित करने में पहला कदम है, क्योंकि प्रत्येक चरण फ्लोट उपकरण से एक अलग प्रतिक्रिया की मांग करता है।

यू-ट्यूबिंग का प्रबंधन सीमेंट कार्य की सुरक्षा क्यों करता है?

पंप बंद होने के बाद अनियंत्रित यू-टयूबिंग सीमेंट के आवरण के अंदर वापस गिरने के सबसे आम कारणों में से एक है। यदि फ्लोट वाल्व लीक हो जाता है या कभी स्थापित नहीं किया गया था, तो घोल पीछे की ओर बहता है, एनलस में नियोजित सीमेंट का शीर्ष गिर जाता है, और जूता ट्रैक को दूषित या जूते के ऊपर कोई सीमेंट नहीं छोड़ा जा सकता है। गैस कुओं में, तरल पदार्थ का गिरता स्तर बॉटमहोल दबाव को कम कर देता है और कुंडलाकार गैस प्रवास के लिए एक खिड़की खोलता है जबकि घोल अभी भी तरल है। इनमें से प्रत्येक परिणाम आम तौर पर एक उपचारात्मक निचोड़ या आवरण के एक खंड में समाप्त होता है जिसे साफ किया जाना चाहिए, उस लागत पर जो फ्लोट उपकरण की कीमत से कहीं अधिक है जो इसे रोक सकता था।

फ्लोट उपकरण यू-ट्यूबिंग को चार तरीकों से प्रबंधित करता है:

• प्रवाह उत्क्रमण पर स्वचालित सीलिंग। पंप बंद होने पर बैक-प्रेशर वाल्व तुरंत बंद हो जाते हैं, जिससे घोल जूते के माध्यम से आवरण में दोबारा प्रवेश नहीं कर पाता।
• पूर्ण सीमेंट कॉलम के लिए समर्थन। एनलस कॉलम को अपनी जगह पर रखने से शू के ऊपर नियोजित सीमेंट की ऊंचाई बरकरार रहती है और शू ट्रैक असंदूषित सीमेंट से भरा रहता है।
• वाइपर प्लग के लिए एक स्थिर मंच। बैकफ़्लो बंद होने पर, ऊबड़-खाबड़ शीर्ष प्लग बैठा रहता है और फ्लोट कॉलर दबाव हस्ताक्षर रखता है जो पूर्ण विस्थापन की पुष्टि करता है।
• सतही दबाव नियंत्रण. चूँकि यू-ट्यूब को नीचे की ओर रोका गया है, इसलिए चालक दल को गिरते स्तर का पीछा नहीं करना पड़ता है या अतिरिक्त उपकरणों के साथ सतह पर रिवर्स प्रवाह का प्रबंधन नहीं करना पड़ता है।

अच्छा यू-टयूबिंग प्रबंधन विस्थापन डिज़ाइन को भी सरल बनाता है। यह जानते हुए कि फ्लोट पकड़ में रहेगा, इंजीनियर को नियंत्रित दर पर विस्थापन करने, मापे गए बंप दबाव की योजना बनाने और सीमेंटिंग हेड को सुरक्षित करने के लिए उन्मत्त दौड़ के बिना पंपों को रोकने की सुविधा मिलती है। यह सीमेंट शीथ की अखंडता की भी रक्षा करता है: एक स्तंभ जो गिरता है और फिर से दबाया जाता है वह जूते के पास सेट घोल को चैनल या क्षति पहुंचा सकता है। गहरे कुओं और विस्तारित-पहुंच वाले कुओं में, जहां हाइड्रोस्टैटिक अंतर बड़े होते हैं, यू-ट्यूब को फ्लोट पर रोकने की क्षमता एकल-चरण सीमेंट कार्य को व्यावहारिक बनाती है। इस फ़ंक्शन का महत्व परीक्षण मानकों में परिलक्षित होता है: एपीआई स्पेक 10 एफ / आईएसओ 10427-2 तरल सील परीक्षण और तापमान चक्रण का वर्णन करता है जो सत्यापित करता है कि वाल्व वेलबोर के समान स्थितियों के तहत अपने रेटेड अंतर दबाव को बनाए रखता है। खरीदारों को परीक्षण रिकॉर्ड को प्राथमिक सबूत के रूप में मानना ​​चाहिए कि फ्लोट कॉलर या फ्लोट जूता वास्तव में काम के दिन यू-ट्यूब को रोक देगा। यही कारण है कि फ़ील्ड प्रक्रिया में हमेशा प्लग बम्प के बाद एक होल्ड अवधि शामिल होती है: एक स्थिर शट-इन दबाव इस बात का प्रमाण है कि वाल्व बैठ गया और यू-ट्यूब बंद हो गया।

क्षेत्र में यू-ट्यूबिंग नियंत्रण की योजना और सत्यापन कैसे करें

यू-ट्यूब का प्रबंधन सीमेंटिंग डिज़ाइन में शुरू होता है और सतह पर दबाव अवलोकन के साथ समाप्त होता है। नीचे दी गई पाँच प्रथाओं में उपकरण चयन, कार्य डिज़ाइन और फ़ील्ड सत्यापन शामिल हैं।

सबसे खराब स्थिति के लिए बैक-प्रेशर वाल्व को आकार दें

वाल्व द्वारा धारण किए जाने वाले अधिकतम अंतर की गणना करें: कुंडलाकार में सबसे भारी घोल स्तंभ के हाइड्रोस्टैटिक सिर और आवरण में छोड़े गए सबसे हल्के तरल पदार्थ के बीच का अंतर, फ्लोट पर मूल्यांकन किया गया। 5,000 पीएसआई या 10,000 पीएसआई रेटेड मानक उपकरण अधिकांश कुओं को कवर करते हैं, और 15,000 पीएसआई रेटेड एचपीएचटी डिज़ाइन उपलब्ध हैं। व्यक्तिगत परीक्षण प्रमाणपत्र पर रेटिंग की पुष्टि करें, और याद रखें कि दबाव के लिए रेट किया गया वाल्व, लेकिन इसकी तापमान सीमा से ऊपर खुला होने पर सील नहीं किया जा सकता है, इसलिए तापमान रेटिंग को परिसंचारी बॉटमहोल तापमान से भी मिलाएं।

वाल्व के प्रकार को घोल और मलबे के वातावरण से मिलाएं

स्वच्छ तरल पदार्थों में फ़्लैपर वाल्व सरल और विश्वसनीय होते हैं; बॉल-एंड-सीट डिज़ाइन कुछ ठोस पदार्थों को सहन करते हैं; शंकु या प्लंजर वाल्व अपघर्षक, उच्च घनत्व वाले घोल में एक मजबूत सील प्रदान करते हैं। जहां खोई हुई परिसंचरण सामग्री या सीमेंट के ठोस पदार्थ उपकरण से होकर गुजरेंगे, आपूर्तिकर्ता के साथ कण आकार पर चर्चा करें ताकि मलबा अपनी सीट पर वाल्व को खुला न रख सके। सिरेमिक जैसी कटाव-प्रतिरोधी सामग्री गंभीर स्लरी ड्यूटी के लिए उपलब्ध हैं, और एल्यूमीनियम या थर्मोसेट प्लास्टिक में ड्रिल करने योग्य आंतरिक काम के बाद ड्रिल-आउट समय को कम रखते हैं।

फ्लोट उपकरण को विस्थापन कार्यक्रम के साथ एकीकृत करें

फ्लोट के चारों ओर विस्थापन की मात्रा, शीर्ष-प्लग बम्प और अपेक्षित दबाव प्रतिक्रिया की योजना बनाई गई है। जैसे ही शीर्ष प्लग फ्लोट कॉलर पर उतरता है, सतह का दबाव तेजी से बढ़ जाता है, उभार का दबाव बढ़ जाता है और फ्लोट वाल्व बैठ जाता है। थोड़ी देर के लिए दबाव बनाए रखें और रक्तस्राव की निगरानी करें: टक्कर के बाद एक स्थिर दबाव उस क्षेत्र की पुष्टि है जो बैक-प्रेशर वाल्व यू-ट्यूब के खिलाफ पकड़ रहा है। यदि दबाव कम हो जाता है, तो वाल्व रिसाव पर संदेह करें और सीमेंटिंग हेड को खींचने से पहले सीमेंट के शीर्ष और विस्थापन की स्थिति का मूल्यांकन करें।

रन-इन के दौरान ऑटो-फिल उपकरण का सही ढंग से उपयोग करें

ऑटो-फिल फ्लोट जूते और कॉलर केसिंग को चलाने पर भरने की अनुमति देते हैं, जिससे दबाव कम होता है और गहरे छेद में रिग का समय बचता है। सीमेंटिंग से पहले उसी उपकरण को एक सीलबंद फ्लोट में परिवर्तित करना होगा। रूपांतरण तंत्र की पुष्टि करें, अक्सर गेंद सतह से गिरती है, और चलने की गति और मिट्टी के वजन के खिलाफ ऑटो-भरण छिद्र रेटिंग को सत्यापित करें। लंबे क्षैतिज खंडों में, रन-इन के दौरान भरण व्यवहार की निगरानी करें ताकि यू-ट्यूब आवरण के अंदर विकसित न हो, जबकि स्ट्रिंग अभी भी छेद में जा रही है।

कार्य से पहले और उसके दौरान सीलिंग का सत्यापन करें

स्ट्रिंग चलाने से पहले, वाल्व की गति और सीट की स्थिति का निरीक्षण करें, और जहां टैली अनुमति देता है वहां दबाव-परीक्षण करें। सीमेंटिंग के दौरान, प्रत्येक पंप स्टॉप पर दबाव प्रतिक्रिया देखें: यू-ट्यूब खुद को सतह के दबाव में गिरावट और लौटने वाले प्रवाह के रूप में घोषित करता है, जबकि एक फ्लोट जो धारण करता है वह एक साफ, स्थिर दबाव हस्ताक्षर उत्पन्न करता है। देखे गए उभार और शट-इन दबावों का दस्तावेजीकरण करें, क्योंकि वे अगली टीम को उसी कुएं के डिजाइन के लिए आधार रेखा देते हैं और यदि बाद के चरण में वाल्व लीक होना शुरू हो जाता है तो प्रारंभिक चेतावनी प्रदान करते हैं।

वाल्व के आकार, प्रोग्राम को संरेखित करने और दबाव प्रतिक्रिया को समझने के साथ, यू-ट्यूब अगले उपचारात्मक कार्य के कारण के बजाय एक नियंत्रित घटना बन जाती है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों

आवरण स्थापना के दौरान यू-टयूबिंग प्रभाव क्या है?

यू-ट्यूबिंग प्रभाव विपरीत प्रवाह है जो तब होता है जब कुंडलाकार में भारी द्रव स्तंभ का हाइड्रोस्टेटिक दबाव आवरण के अंदर हल्के तरल पदार्थ के दबाव से अधिक हो जाता है। चूंकि कॉलम यू-आकार की ट्यूब की तरह जुड़े हुए हैं, भारी कॉलम पंप बंद होने पर तरल पदार्थ को आवरण में वापस धकेलता है, जब तक कि बैक-प्रेशर वाल्व प्रवाह को अवरुद्ध नहीं करता है।

फ्लोट कॉलर यू-ट्यूबिंग को कैसे रोकता है?

फ्लोट कॉलर में एक बैक-प्रेशर वाल्व होता है जो परिसंचरण और सीमेंट विस्थापन के दौरान नीचे की ओर प्रवाह के लिए खुलता है। जब प्रवाह उलटने की कोशिश करता है, तो वाल्व तत्व, एक फ्लैपर, गेंद या शंकु, अपनी सीट पर चला जाता है और सील हो जाता है। वाल्व बंद होने के साथ, भारी एनलस कॉलम आवरण द्वारा समर्थित होता है, और सीमेंट शू ट्रैक में वापस नहीं गिर सकता है।

यू-टयूबिंग होने की सबसे अधिक संभावना कब होती है?

जब भी पंप एनलस और आवरण के बीच घनत्व अंतर के साथ रुकते हैं तो यू-टयूबिंग की संभावना सबसे अधिक होती है: सीमेंट विस्थापन के बाद, स्पेसर या वाइपर-प्लग गिरने के दौरान, और शीर्ष-प्लग बम्प के समय। यदि पाइप भरा न हो तो केसिंग चलाते समय भी यह संभव है। जोखिम गहराई और घोल घनत्व के साथ बढ़ता है।

क्या कुएं में केसिंग चलाते समय यू-टयूबिंग हो सकती है?

हाँ। जब आवरण चलाया जाता है, तो पाइप और एनलस एक जुड़े हुए यू-ट्यूब का निर्माण करते हैं, और यदि भराव को नियंत्रित नहीं किया जाता है, तो भारी मिट्टी द्रव को आवरण के अंदर धकेल सकती है। ऑटो-फिल फ्लोट जूते और कॉलर आवरण को नियंत्रित दर से भरने की अनुमति देकर इसे प्रबंधित करते हैं। दौड़ने की गति ऑटो-फिल ऑरिफिस रेटिंग से मेल खानी चाहिए।

यदि फ्लोट वाल्व यू-ट्यूबिंग को रोकने में विफल रहता है तो क्या होगा?

यदि वाल्व लीक हो जाता है, तो सीमेंट का घोल वापस आवरण में प्रवाहित हो जाता है। एनलस में सीमेंट का शीर्ष गिर जाता है, जूता ट्रैक दूषित या बिना सीमेंट के छोड़ा जा सकता है, और शीर्ष प्लग अपनी सीट से उठ सकता है। गैस कुओं को अतिरिक्त जोखिम का सामना करना पड़ता है क्योंकि तरल पदार्थ का स्तर गिरने से बॉटमहोल का दबाव कम हो जाता है। उपचार के लिए आमतौर पर निचोड़ने का काम या क्लीन-आउट रन की आवश्यकता होती है।

ऑपरेटर कैसे पुष्टि करते हैं कि फ्लोट उपकरण चालू है?

प्राथमिक पुष्टि शीर्ष प्लग धक्कों के बाद दबाव प्रतिक्रिया है। जब प्लग फ्लोट कॉलर पर उतरता है, तो सतह का दबाव बम्प दबाव तक बढ़ जाता है और फिर रुक जाता है; एक स्थिर शट-इन दबाव इंगित करता है कि बैक-प्रेशर वाल्व सील कर दिया गया है। गिरता दबाव या लौटता प्रवाह रिसाव का संकेत देता है। कुछ ऑपरेशन फ्लोट को सत्यापित करने के लिए सीमेंटिंग से पहले आवरण का दबाव-परीक्षण करते हैं।

निष्कर्ष

यू-टयूबिंग हाइड्रोस्टैटिक्स का एक पूर्वानुमानित परिणाम है, कोई रहस्य नहीं। जब भी भारी सीमेंट का घोल आवरण में हल्के तरल पदार्थ के ऊपर वलय में बैठता है, तो पंप बंद होते ही सिस्टम प्रवाह को उलटने का प्रयास करेगा। फ्लोट उपकरण, फ्लोट कॉलर, फ्लोट जूते और फ्लोट वाल्व को बैक-प्रेशर तत्वों के साथ सीमेंट करना, वह बाधा है जो उस प्रवृत्ति को एक नियंत्रित घटना में बदल देती है। आवश्यक बातें सीधी हैं: सबसे खराब स्थिति के लिए वाल्व को आकार दें, एक वाल्व प्रकार चुनें जो घोल के लिए उपयुक्त हो, उपकरण को विस्थापन और प्लग प्रोग्राम के साथ एकीकृत करें, और टक्कर के बाद दबाव प्रतिक्रिया के माध्यम से सीलिंग की पुष्टि करें। उन तत्वों के साथ, सीमेंट कॉलम वहीं रहता है जहां डिज़ाइन ने इसे रखा था, जूता ट्रैक साफ रहता है, और चालक दल एक दबाव हस्ताक्षर के साथ वेलहेड छोड़ देता है जो काम को साबित करता है। अपने अगले केसिंग कार्य के लिए फ्लोट उपकरण चुनने में सहायता के लिए, अपने केसिंग प्रोग्राम और स्लरी डिज़ाइन के साथ हमारे एप्लिकेशन इंजीनियरों से संपर्क करें।