डेविएटेड और हॉरिजॉन्टल वेल अनुप्रयोगों में सीमेंटिंग फ्लोट उपकरण का प्रदर्शन

डेविएटेड और हॉरिजॉन्टल कुओं में सीमेंटिंग फ्लोट उपकरण को मज़बूती से प्रदर्शन करना चाहिए, जहां 90 डिग्री के करीब वेलबोर कोण, लंबी केसिंग स्ट्रिंग, कटिंग्स बेड और तंग एनुलर क्लीयरेंस फ्लोट शू और फ्लोट कॉलर के लोड होने के तरीके को बदलते हैं। बैक-प्रेशर वाल्व को किसी भी ओरिएंटेशन में सील करना होगा, रन-इन के दौरान सर्ज लोड और इरोशन से बचना होगा, और फिर वाइपर प्लग के बंप होने के बाद पूर्ण डिफरेंशियल प्रेशर को होल्ड करना होगा। ऑटो-फिल डिज़ाइन लंबे हाई-एंगल सेक्शन पर सर्ज प्रेशर को कम करते हैं और फिल-अप को गति देते हैं, जबकि ड्रिल करने योग्य इंटरनल शू ट्रैक के माध्यम से तेज PDC ड्रिल-आउट की अनुमति देते हैं। सिंगल- बनाम डबल-वाल्व असेंबली, फ्लैपर बनाम बॉल-एंड-सीट क्लोजर, प्रेशर और टेम्परेचर रेटिंग, और मटेरियल ग्रेड जैसे कॉन्फ़िगरेशन विकल्प तय करते हैं कि सीमेंट जॉब एक साफ प्लग बंप और सील किए गए शू के साथ समाप्त होता है या नहीं। व्यवहार में, सही कॉन्फ़िगरेशन ड्रिलिंग टीमों को लंबी स्ट्रिंग को कुशलतापूर्वक चलाने, बिना झिझक के सर्कुलेट करने और सतह पर एक साफ प्रेशर रिस्पांस के साथ बैरियर की पुष्टि करने का आत्मविश्वास देता है। यह गाइड बताता है कि हाई-एंगल कुओं में क्या बदलता है और उनके लिए फ्लोट उपकरण का चयन, रन और सत्यापन कैसे करें।

डेविएटेड और हॉरिजॉन्टल कुओं की फ्लोट उपकरण से क्या मांगें हैं

डेविएटेड कुओं को एक नियोजित बिल्ड एंगल के साथ ड्रिल किया जाता है जो वेलबोर को वर्टिकल से दूर ले जाता है, और हॉरिजॉन्टल कुओं को तब तक बढ़ाया जाता है जब तक कि प्रक्षेपवक्र वर्टिकल से लगभग 90 डिग्री तक नहीं पहुंच जाता। एक्सटेंडेड-रीच कुएं इस अवधारणा को और आगे बढ़ाते हैं, जिसमें हॉरिजॉन्टल डिस्प्लेसमेंट अक्सर ट्रू वर्टिकल डेप्थ से अधिक होता है। हर ऐसे प्रोफाइल में केसिंग स्ट्रिंग को घुमावदार, हाई-एंगल सेक्शन से होकर गुजरना पड़ता है, और सीमेंटिंग फ्लोट उपकरण इसके साथ यात्रा करता है: बॉटम जॉइंट पर एक फ्लोट शू और, सामान्यतः, शू से एक से तीन जॉइंट ऊपर एक फ्लोट कॉलर, जो एक शू ट्रैक को परिभाषित करता है जो आमतौर पर 20 से 90 फीट लंबा होता है।

पहला अंतर ज्यामितीय है। एक वर्टिकल कुएं में वाल्व अक्ष नीचे की ओर इंगित करता है, इसलिए गुरुत्वाकर्षण क्लोजर सदस्य को उसकी सीट पर उतरने में मदद करता है। एक हॉरिजॉन्टल कुएं में उपकरण अपनी तरफ लेटा होता है और गुरुत्वाकर्षण बहुत कम सहायता प्रदान करता है, इसलिए सीलिंग स्प्रिंग फोर्स और डिफरेंशियल प्रेशर पर निर्भर करती है। एक स्प्रिंग-लोडेड फ्लैपर या प्लंजर किसी भी झुकाव पर सकारात्मक रूप से बंद हो जाता है, जबकि एक बॉल-एंड-सीट वाल्व बॉल को गाइड करने के लिए एक केज पर और उसे सीट पर चलाने के लिए रिवर्स डिफरेंशियल प्रेशर पर निर्भर करता है। यही कारण है कि हाई-एंगल अनुप्रयोगों के लिए ओरिएंटेशन-टॉलरेंट इंटरनल को प्राथमिकता दी जाती है।

दूसरा अंतर मलबे का भार है। कटिंग्स छेद के निचले हिस्से पर जम जाते हैं और एक बिस्तर बनाते हैं; जब स्ट्रिंग को चलाया जाता है, सर्कुलेट किया जाता है, या हिलाया जाता है, तो यह सामग्री शू ट्रैक में स्वीप हो सकती है, जहां यह एक फ्लैपर को खुला रख सकती है, एक सीट को इरोड कर सकती है, या फिल ऑर्फिस को प्लग कर सकती है। तीसरा अंतर हाइड्रोलिक है। क्योंकि केसिंग निचले हिस्से पर टिकी होती है, प्रभावी एनुलर क्लीयरेंस छोटा होता है, और स्ट्रिंग के आगे विस्थापित द्रव कमजोर संरचनाओं को फ्रैक्चर करने के लिए पर्याप्त उच्च सर्ज प्रेशर बना सकता है। ऑटो-फिल फ्लोट उपकरण इसे वाल्व के माध्यम से रन-इन के दौरान द्रव को गुजरने की अनुमति देकर और एक प्रीसेट डिफरेंशियल पर या जब बॉटम प्लग लैंड करता है तब बंद करके संबोधित करता है।

सीमेंट प्लेसमेंट के बाद उसी उपकरण को एनुलस में भारी स्लरी और केसिंग के अंदर हल्के विस्थापन द्रव द्वारा बनाए गए यू-ट्यूबिंग डिफरेंशियल को होल्ड करना होगा, और बाद में इसे साफ-सुथरा ड्रिल आउट करना होगा। ये संयुक्त मांगें डेविएटेड और हॉरिजॉन्टल कुओं के लिए हर चयन निर्णय को आकार देती हैं।

हाई-एंगल कुएं फ्लोट उपकरण की विश्वसनीयता के लिए दांव क्यों बढ़ाते हैं

जब हाई-एंगल कुएं में फ्लोट उपकरण विफल हो जाता है, तो लागत असमान रूप से अधिक होती है। यदि प्लग बंप होने के बाद वाल्व बैक-प्रेशर को होल्ड नहीं करता है, तो भारी सीमेंट केसिंग में वापस यू-ट्यूब हो जाता है या शू के चारों ओर वापस गिर जाता है, जिससे एक गीला शू और एक दूषित शू ट्रैक रह जाता है जिसे ड्रिल आउट करना पड़ता है और अक्सर फिर से सीमेंट करना पड़ता है। हॉरिजॉन्टल और एक्सटेंडेड-रीच कुओं में हर उपचारात्मक यात्रा लंबी होती है, वजन हस्तांतरण सीमित होता है, और रिग टाइम तेजी से जलता है। रन-इन के दौरान सर्ज क्षति कमजोर क्षेत्रों को भी तोड़ सकती है और ठीक उसी समय लॉस्ट सर्कुलेशन का कारण बन सकती है जब सीमेंटिंग शुरू होती है। छोटी समस्याएं बढ़ जाती हैं: एक वाल्व जो एक अंश से भी खुला अटक जाता है, वह सैकड़ों बैरल फॉल बैक को स्वीकार कर सकता है इससे पहले कि क्रू सतह पर गायब मात्रा को नोटिस करे।

• ओरिएंटेशन-स्वतंत्र सीलिंग।स्प्रिंग-सहायता प्राप्त फ्लैपर और प्लंजर डिज़ाइन सकारात्मक रूप से बंद हो जाते हैं चाहे उपकरण वर्टिकल लटका हो या हॉरिजॉन्टल लेटा हो, इसलिए बैक-प्रेशर बैरियर किसी भी झुकाव पर भरोसेमंद होता है और सीमेंट बैकफ्लो की रोकथाम गुरुत्वाकर्षण पर निर्भर नहीं करती है।
• सर्ज और फिल-अप नियंत्रण।ऑटो-फिल फ्लोट शू और कॉलर संकीर्ण हाई-एंगल एनुली में सर्ज प्रेशर को कम करते हैं, कमजोर संरचनाओं की रक्षा करते हैं, और लंबी स्ट्रिंग पर फिल-अप समय को छोटा करते हैं; एक प्रीसेट डिफरेंशियल पर क्लोजर सीमेंटिंग शुरू होने से पहले एक पूर्ण बैरियर को बहाल करता है।
• मलबे और इरोशन प्रतिरोध।उदार प्रवाह क्षेत्र, कठोर सीटें, और मजबूत केज कटिंग्स को वाल्व को खुला रखने या डेविएटेड होल्स में सर्कुलेशन और रेसिप्रोकेशन के दौरान सील सतहों को नुकसान पहुंचाने से रोकते हैं।
• भविष्य कहनेवाला ड्रिल-आउट।कास्ट आयरन, एल्यूमीनियम, सिरेमिक, या थर्मोसेट प्लास्टिक के ड्रिल करने योग्य इंटरनल पीडीसी बिट्स के साथ कम वजन पर बिट पर तेजी से मिल जाते हैं, जो वहां आवश्यक है जहां घर्षण वजन हस्तांतरण को शू ट्रैक तक सीमित करता है।

इन विफलताओं का समय विशेष रूप से हानिकारक होता है। सीमेंट ट्रांज़िशन समय के दौरान स्लरी जेल स्ट्रेंथ विकसित कर रही होती है, और एनुलस कॉलम हाइड्रोस्टेटिक सपोर्ट खो सकता है; यदि उस क्षण फ्लोट शू या फ्लोट कॉलर द्रव को वापस गिरने देता है, तो फॉर्मेशन द्रव और गैस एनुलस के ऊपर माइग्रेट कर सकते हैं और शू ट्रैक दूषित रह जाता है। एक बैरियर जो पंपिंग रुकते ही बंद हो जाता है, कॉलम को जगह पर रखता है, सीमेंट की रक्षा करता है, और क्रू को आत्मविश्वास के साथ केसिंग स्ट्रिंग का प्रेशर टेस्ट करने देता है। जिन ऑपरेटरों ने हॉरिजॉन्टल कुएं में एक गीले शू को ड्रेस ऑफ किया है, वे शायद ही कभी सिंगल-वाल्व डिज़ाइन को फिर से स्वीकार करते हैं।

चूंकि कोई भी सिंगल डिज़ाइन हर कुएं के लिए उपयुक्त नहीं है, इसलिए रेटिंग एनवेलप को वास्तविक प्रोग्राम के मुकाबले सत्यापित किया जाना चाहिए: डिफरेंशियल प्रेशर रेटिंग आमतौर पर 5,000 से 15,000 psi तक होती है, तापमान रेटिंग लगभग 350 से 400 डिग्री F तक पहुंचती है, और सीमेंट स्लरी आमतौर पर 15.8 से 20 ppg तक चलती है। एक डबल-वाल्व व्यवस्था, जिसमें फ्लोट कॉलर फ्लोट शू का बैकअप करता है, एक दूसरा स्वतंत्र बैरियर जोड़ता है और अक्सर महत्वपूर्ण हॉरिजॉन्टल और एक्सटेंडेड-रीच कुओं के लिए निर्दिष्ट किया जाता है।

डेविएटेड और हॉरिजॉन्टल कुओं में फ्लोट उपकरण का चयन और रन कैसे करें

हाई-एंगल कुओं में फ्लोट उपकरण को सफलतापूर्वक लागू करना एक ऐसी प्रक्रिया है जो चयन तालिका से शुरू होती है और शू ट्रैक ड्रिल आउट होने पर ही समाप्त होती है। नीचे दिए गए चरण उन निर्णयों को कवर करते हैं जो सबसे अधिक मायने रखते हैं।

पहले स्ट्रिंग, लोड और पर्यावरण को परिभाषित करें

केसिंग आकार, वजन और कनेक्शन से शुरू करें, जो उद्योग में 4-1/2 इंच से 20 इंच तक एपीआई एलटीसी, एसटीसी, बीटीसी, या प्रीमियम थ्रेड्स के साथ होते हैं। प्लग बंप होने के बाद वाल्व को अधिकतम डिफरेंशियल का अनुमान लगाएं, सबसे भारी नियोजित स्लरी का उपयोग करके, आमतौर पर 15.8 से 20 ppg या भारित प्रणालियों के लिए उच्च, और इसकी तुलना 5,000 से 15,000 psi के उपकरण रेटिंग से करें। पुष्टि करें कि सर्कुलेटिंग तापमान रेटेड सीमा के भीतर रहता है, मानक उपकरणों के लिए लगभग 350 से 400 डिग्री F। फिर पारंपरिक और ऑटो-फिल उपकरण के बीच चयन करें, तय करें कि सिंगल वाल्व या डबल-वाल्व फ्लोट कॉलर और फ्लोट शू व्यवस्था उचित है या नहीं, और स्ट्रिंग को बनाने से पहले आपूर्तिकर्ता के साथ चयन की समीक्षा करें।

रन-इन हाइड्रोलिक्स और फिल-अप व्यवहार को नियंत्रित करें

लंबी हाई-एंगल स्ट्रिंग में रनिंग स्पीड को इस तरह से प्रबंधित किया जाना चाहिए कि सर्ज प्रेशर खुले छेद के फ्रैक्चर ग्रेडिएंट से अधिक न हो, खासकर जहां केसिंग निचले हिस्से पर टिकी होती है और एनुलर क्लीयरेंस संकीर्ण होता है। यदि ऑटो-फिल उपकरण का उपयोग किया जाता है, तो पुष्टि करें कि फिल ऑर्फिस खुले हैं और वाल्व इच्छित डिफरेंशियल पर बंद हो जाएगा, आमतौर पर जब प्रीसेट मान पहुंच जाता है या जब बॉटम वाइपर प्लग लैंड करता है। रन-इन के दौरान नियमित रूप से फिल-अप की निगरानी करें, निचले हिस्से से कटिंग्स बेड को हटाने के लिए नियोजित गहराई पर सर्कुलेशन ब्रेक लें, और स्ट्रिंग के बॉटम पर जाने से पहले ऑटो-फिल वाल्व को बंद करने वाले दबाव से अधिक न हों। फिल-अप वॉल्यूम रिकॉर्ड करें और उनकी तुलना सैद्धांतिक विस्थापन से करें, क्योंकि एक अस्पष्टीकृत लाभ या हानि अक्सर पहला संकेत होता है कि एक ऑटो-फिल वाल्व जल्दी बंद हो गया है या बिल्कुल भी बंद नहीं हुआ है।

सीमेंट जॉब से पहले और उसके दौरान वाल्व की अखंडता की पुष्टि करें

रन करने से पहले, सत्यापित करें कि फ्लैपर पूरी तरह से वापस आ जाता है, बॉल अपने केज में स्वतंत्र रूप से चलती है, और सीट साफ और क्षतिग्रस्त नहीं है। एक बार जब केसिंग बॉटम पर हो जाती है, तो छेद को सर्कुलेट और कंडीशन करें, फिर बॉटम प्लग, सीमेंट स्लरी और टॉप प्लग के साथ सीमेंट प्रोग्राम का पालन करें। फ्लोट कॉलर और शू पर बंप प्रेशर देखें, विस्थापन प्रेशर को ब्लीड ऑफ करें, और पुष्टि करें कि कोई बैकफ्लो उपकरण के माध्यम से वापस नहीं आता है, जो साबित करता है कि बैक-प्रेशर वाल्व सीमेंट सेट होने के दौरान यू-ट्यूबिंग डिफरेंशियल को होल्ड कर रहे हैं।

शू ट्रैक और ड्रिल-आउट रन की योजना बनाएं

फ्लोट कॉलर और फ्लोट शू के बीच शू ट्रैक आमतौर पर 20 से 90 फीट लंबा होता है और इसे सामान्यतः पीडीसी बिट से ड्रिल आउट किया जाता है। कास्ट आयरन, एल्यूमीनियम, सिरेमिक, या थर्मोसेट प्लास्टिक के ड्रिल करने योग्य इंटरनल को छोटे टुकड़ों में विफल होने के लिए डिज़ाइन किया गया है जो छेद से आसानी से सर्कुलेट हो जाते हैं। हॉरिजॉन्टल सेक्शन में, बिट तक वजन हस्तांतरण घर्षण से सीमित होता है, इसलिए नियंत्रित मापदंडों पर ड्रिल-आउट चलाएं, टॉर्क और प्रवेश की दर की निगरानी करें, और लेटरल के साथ ड्रिलिंग जारी रखने से पहले सभी मलबे को हटा दिए जाने तक सर्कुलेट करना जारी रखें। यदि टॉर्क स्पाइक्स या प्रवेश रुक जाता है, तो स्ट्रिंग को शू ट्रैक से जबरदस्ती करने के बजाय उठाएं, रीम करें, और सर्कुलेशन को फिर से स्थापित करें।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

क्या हॉरिजॉन्टल कुओं में मानक फ्लोट उपकरण का उपयोग किया जा सकता है?

हाँ, बशर्ते वाल्व डिज़ाइन उच्च झुकाव पर मज़बूती से बंद हो जाए और प्रेशर, टेम्परेचर और एब्रेशन रेटिंग नियोजित वेल की स्थितियों के लिए वेल प्लान से मेल खाती हो। स्प्रिंग-सहायता प्राप्त फ्लैपर और प्लंजर वाल्व सबसे ओरिएंटेशन-टॉलरेंट होते हैं, जबकि केज-गाइडेड बॉल-एंड-सीट वाल्व भी अच्छा प्रदर्शन कर सकते हैं। स्ट्रिंग चलाने से पहले हमेशा उपकरण आपूर्तिकर्ता के साथ आवेदन की पुष्टि करें।

लंबे हाई-एंगल स्ट्रिंग के लिए ऑटो-फिल फ्लोट उपकरण लोकप्रिय क्यों है?

ऑटो-फिल फ्लोट शू और कॉलर केसिंग को चलते समय भरने देते हैं, जो संकीर्ण डेविएटेड एनुली में सर्ज प्रेशर को कम करता है और मैन्युअल रूप से पाइप भरने में लगने वाले समय को कम करता है। वाल्व एक प्रीसेट डिफरेंशियल पर या जब बॉटम प्लग लैंड करता है तब बंद हो जाता है, जिससे सीमेंटिंग शुरू होने से पहले एक पूर्ण बैक-प्रेशर बैरियर बहाल हो जाता है। रन-इन से पहले एक सतह जांच इस व्यवहार की पुष्टि करती है।

क्या हाई वेलबोर एंगल पर बॉल-एंड-सीट फ्लोट वाल्व ठीक से सीट करते हैं?

बॉल-एंड-सीट वाल्व हाई एंगल पर काम कर सकते हैं जब बॉल को केज द्वारा गाइड किया जाता है और रिवर्स डिफरेंशियल प्रेशर उसे सीट पर धकेलता है। हालांकि, जहां झुकाव चरम होता है, वहां स्प्रिंग-सहायता प्राप्त फ्लैपर या प्लंजर डिज़ाइन को अक्सर प्राथमिकता दी जाती है क्योंकि उनका क्लोजर गुरुत्वाकर्षण पर निर्भर नहीं करता है और इसलिए हाई-एंगल कुओं में अधिक अनुमानित होता है।

कटिंग्स और मलबा डेविएटेड कुओं में फ्लोट वाल्व को कैसे प्रभावित करते हैं?

छेद के निचले हिस्से पर कटिंग्स बेड सर्कुलेशन और सर्ज इवेंट के दौरान शू ट्रैक में स्वीप हो सकते हैं। मलबा एक फ्लैपर को खुला रख सकता है, एक सीट को इरोड कर सकता है, या फिल ऑर्फिस को प्लग कर सकता है। बड़े प्रवाह क्षेत्र, इरोशन-प्रतिरोधी सीटें, और नियमित छेद कंडीशनिंग सीमेंट जॉब शुरू होने से पहले इन जोखिमों को काफी कम कर देते हैं।

सीमेंटिंग के बाद फ्लोट उपकरण को कितना डिफरेंशियल प्रेशर होल्ड करना चाहिए?

प्लग बंप होने के बाद, उपकरण को एनुलस में सीमेंट कॉलम और केसिंग के अंदर हल्के द्रव के बीच हाइड्रोस्टेटिक अंतर को होल्ड करना होगा। 15.8 से 20 ppg की स्लरी के साथ यह अंतर कई हजार psi तक पहुंच सकता है, जो 5,000 से 15,000 psi की विशिष्ट उपकरण रेटिंग के भीतर आराम से है।

हॉरिजॉन्टल शू ट्रैक में फ्लोट उपकरण को कैसे ड्रिल आउट किया जाता है?

कास्ट आयरन, एल्यूमीनियम, सिरेमिक, या थर्मोसेट प्लास्टिक के ड्रिल करने योग्य इंटरनल को पीडीसी बिट्स के साथ नियंत्रित मापदंडों और कम वजन पर बिट का उपयोग करके मिल किया जाता है, जो हॉरिजॉन्टल सेक्शन के लिए उपयुक्त है जहां वजन हस्तांतरण सीमित है। परिणामी मलबा इतना छोटा होता है कि लेटरल के साथ ड्रिलिंग जारी रखने से पहले छेद से बाहर सर्कुलेट हो जाता है।

निष्कर्ष

डेविएटेड और हॉरिजॉन्टल कुएं सीमेंटिंग फ्लोट उपकरण पर असामान्य मांगें रखते हैं, ओरिएंटेशन-स्वतंत्र वाल्व क्लोजर से लेकर सर्ज कंट्रोल, मलबे सहनशीलता और अनुमानित ड्रिल-आउट तक। उपकरण को मज़बूती से सील करना होगा जबकि उपकरण लगभग हॉरिजॉन्टल लेटा हो, भारी सीमेंट स्लरी द्वारा बनाए गए यू-ट्यूबिंग डिफरेंशियल को होल्ड करना होगा, और शू ट्रैक के माध्यम से साफ-सुथरा ड्रिल आउट करना होगा जहां वजन हस्तांतरण सीमित है। ऑटो-फिल डिज़ाइन, डबल-वाल्व व्यवस्था, और कास्ट आयरन, एल्यूमीनियम, सिरेमिक, या थर्मोसेट प्लास्टिक के ड्रिल करने योग्य इंटरनल इन चुनौतियों का जवाब देने के लिए मौजूद हैं, लेकिन उन्हें वेल प्रोग्राम के वास्तविक लोड के मुकाबले चुना जाना चाहिए। प्रेशर, टेम्परेचर और स्लरी-डेंसिटी एनवेलप को सत्यापित करें, स्ट्रिंग के छेद में जाने से पहले वाल्व फ़ंक्शन की पुष्टि करें, और सीमेंट जॉब शुरू होने से पहले ड्रिल-आउट की योजना बनाएं। किसी विशिष्ट डेविएटेड या हॉरिजॉन्टल वेल डिज़ाइन के लिए फ्लोट उपकरण का मिलान करने में सहायता के लिए, अपनी केसिंग टैली और सीमेंटिंग प्रोग्राम के साथ हमारे एप्लिकेशन इंजीनियरों से संपर्क करें।