ปัญหาอุปกรณ์ลอยซีเมนต์ทั่วไปที่เกิดจากเศษซากและของแข็งของซีเมนต์

ปัญหาอุปกรณ์ลอยตัวที่เกิดจากซีเมนต์ที่เกิดจากเศษและของแข็งของซีเมนต์ถือเป็นปัญหาวาล์วขัดข้องที่พบบ่อยที่สุดที่รายงานในระหว่างการประสานขั้นปฐมภูมิ สะเก็ดโรงสี สะเก็ดสนิม ยาแนวท่อ การตัดชั้นหิน และอนุภาคซีเมนต์ที่เกาะตัวสามารถสะสมอยู่ภายในปลอกลอยหรือรองเท้าลอย และจับแผ่นพับ ลูกบอล หรือกรวยออกจากที่นั่ง วาล์วที่เปิดค้างไว้ช่วยให้ซีเมนต์ไหลย้อนกลับหลังจากปิดปั๊ม ป้องกันการกระแทกของที่ปัดน้ำฝนที่สะอาด และทิ้งรอยรองเท้าที่ปนเปื้อนซึ่งอาจต้องมีการบีบแก้ไข สารละลายที่มีความเร็วสูงซึ่งมีของแข็งที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสามารถกัดกร่อนที่นั่งและซีลได้ ในขณะที่ของแข็งที่ตกตะกอนสามารถเชื่อมเส้นทางการไหลหรือเสียบช่องเติมของรองเท้าลอยเติมอัตโนมัติ ความล้มเหลวเหล่านี้ส่วนใหญ่สามารถหลีกเลี่ยงได้ด้วยการเตรียมปลอกที่มีระเบียบวินัย การปรับสภาพโคลนที่เหมาะสม อัตราปั๊มที่ควบคุม และอุปกรณ์ที่ผลิตและทดสอบตามข้อกำหนด API 10F / ISO 10427-2 การตระหนักว่าเศษมีพฤติกรรมภายในอุปกรณ์ลอยตัวอย่างไรเป็นขั้นตอนแรกในการป้องกันวาล์วที่ติดอยู่ การรั่วไหล และการสูญเสียเวลาขุดเจาะที่มีค่าใช้จ่ายสูง

ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับเศษซากอะไรบ้างที่ส่งผลต่ออุปกรณ์ลอยน้ำซีเมนต์?

อุปกรณ์ลูกลอยคือระบบวาล์วแบบกันกลับหรือแรงดันต้านที่ติดตั้งไว้ที่ด้านล่างของสายท่อ โดยปกติแล้ว ปลอกลอยจะวางอยู่เหนือข้อต่อหนึ่งถึงสามข้อต่อ โดยส่วนใหญ่จะมีข้อต่อสองข้อต่อ ในขณะที่รองเท้าลอยจะประกอบขึ้นที่ข้อต่อด้านล่างของเชือก อุปกรณ์ทั้งสองช่วยให้ของเหลวเจาะและสารละลายซีเมนต์ไหลลงด้านล่าง จากนั้นปิดโดยอัตโนมัติเพื่อหยุดการไหลย้อนกลับเมื่อใดก็ตามที่ความดันด้านล่างวาล์วเกินความดันด้านบน องค์ประกอบการปิดผนึกที่พบบ่อยที่สุดคือวาล์วปีกนกที่มีซีลอีลาสโตเมอร์ การจัดเรียงแบบบอลแอนด์ซีท หรือการออกแบบทรงกรวยและลูกสูบ ตัวเครื่องอาจทำจากเหล็กหล่อที่เจาะได้ อลูมิเนียม พลาสติกเทอร์โมเซ็ต หรือเซรามิก เมื่อต้องเจาะเครื่องมือหลังจากซีเมนต์เซ็ตตัวแล้ว

เศษซากไปถึงวาล์วเหล่านี้จากหลายทิศทาง ภายในเคส ตะกรันโรงสี สนิม และสารเคลือบเงาจากการจัดเก็บและขนส่งสามารถหลุดออกได้ในระหว่างการรันอิน สารเจือปนในการเชื่อมต่อ ตะกรันเชื่อม และตะกรันที่เหลือจากการปฏิบัติงานก่อนหน้านี้เคลื่อนตัวลงหลุมไปด้านหน้าท่อ จากฝั่งหลุมเจาะ การตัดและโพรงที่ไม่เคยหมุนเวียนออกจากหลุมสามารถเข้าไปในรองเท้าได้ในขณะที่เชือกวิ่ง ในระหว่างการประสานตัวเอง สารละลายจะเป็นสารแขวนลอยของของแข็งหนาแน่น: ระบบคลาส G 15.8 ppg หรือสารละลายถ่วงน้ำหนัก 17-20 ppg ที่ประกอบด้วยออกไซด์หรือแมงกานีสออกไซด์ ระบบกันสะเทือนที่ไม่เสถียรใดๆ อาจตกตะกอนเป็นมวลแข็งที่เชื่อมผ่านวาล์วได้

เมื่อเศษซากไปถึงวาล์ว โหมดความล้มเหลวทั้งสี่โหมดจะครอบงำ ขั้นแรก อนุภาคที่ติดอยู่ระหว่างลูกนกหรือลูกบอลกับบ่าวาล์วจะเปิดไว้ เพื่อไม่ให้กันการไหลย้อนกลับ ประการที่สอง ขยะที่มีขนาดใหญ่กว่าอาจทำให้ชิ้นส่วนติดขัดในตำแหน่งเปิดหรือทำให้บานพับบานพับงอได้ ประการที่สาม ของแข็งที่มีฤทธิ์กัดกร่อนซึ่งเคลื่อนที่ด้วยความเร็วการแทนที่แบบปั่นป่วนจะกัดกร่อนบ่า ซีล และส่วนที่เจาะได้บาง ๆ จนกระทั่งวาล์วรั่วภายใต้แรงดันที่แตกต่างกัน ประการที่สี่ ของแข็งสามารถเสียบช่องเติมแบบจำกัดของฐานรองลูกลอยเติมอัตโนมัติ เพื่อหยุดปลอกไม่ให้เติมตามอัตราที่ออกแบบไว้ และเปลี่ยนพฤติกรรมการกระชาก แม้แต่ฟิล์มบาง ๆ ของของแข็งซีเมนต์ที่เกาะตัวอยู่บนเบาะนั่งก็สามารถเปลี่ยนปลอกลอยพิกัด 10,000 psi ให้กลายเป็นวาล์วรั่วได้

เหตุใดเศษซากและของแข็งของซีเมนต์จึงคุกคามงานประสานทั้งหมด

วาล์วลูกลอยเป็นส่วนประกอบที่เข้าถึงได้น้อยที่สุดในบ่อ โดยจะอยู่ที่ด้านล่างของเชือกที่อาจยาวหลายพันฟุต และเมื่ออุปกรณ์ออกจากศูนย์บริการแล้ว จะไม่สามารถตรวจสอบหรือปรับเปลี่ยนได้ ความเสียหายของเศษซากจึงถูกค้นพบในช่วงเวลาที่เลวร้ายที่สุดที่เป็นไปได้: ระหว่างการชนปลั๊กที่ปัดน้ำฝน การทดสอบแรงดันต้าน หรือการรอปูนซีเมนต์ เมื่อมีการวัดต้นทุนของความล้มเหลวในงานบีบ การเติมน้ำมัน และเวลาแท่นขุดเจาะที่เสียไป

อนุภาคเพียงตัวเดียวสามารถทำลายฟังก์ชันแรงดันต้านทั้งหมดได้ วาล์วกันไหลกลับได้รับการออกแบบให้ปิดผนึกบนแนวท่อที่สะอาด และแม้แต่เม็ดทรายที่ติดอยู่ใต้แผ่นปิดก็ทำให้เกิดเส้นทางรั่วได้ แรงดันที่แตกต่างกันจะบังคับให้ของเหลวไหลผ่านเส้นทางนั้นด้วยความเร็วสูง กัดกร่อนเบาะนั่งและอีลาสโตเมอร์จนกว่าการรั่วไหลจะรุนแรง ฟิสิกส์เดียวกันนี้อธิบายว่าเหตุใดปัญหาเศษซากจึงเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อเริ่มต้นขึ้น

ความเสียหายของเศษซากยังมีแนวโน้มที่จะมาถึงเป็นกระจุกอีกด้วย ตะกรันจากข้อต่อที่สึกกร่อนข้อหนึ่งสามารถเข้าถึงวาล์วได้ในลักษณะเหมือนทาก และสภาพการจัดเก็บหรือการจัดการที่ทำให้เกิดข้อต่อนั้นมักจะส่งผลต่อข้อต่อหลายข้อในคราวเดียว นั่นคือสาเหตุที่ความล้มเหลวของเศษซากมักจะเกิดขึ้นซ้ำในบ่อเดียวกันหรือในการดำเนินการจนกว่าสาเหตุที่แท้จริง การจัดเก็บที่มีความชื้น การทำความสะอาดที่ไม่ดี หรือสารละลายที่ไม่เสถียรจะได้รับการแก้ไข

คุณลักษณะสี่ประการของอุปกรณ์ลอยน้ำและการดำเนินการประสานทำให้เศษซากและของแข็งซีเมนต์เป็นอันตรายอย่างยิ่ง:

• การปิดผนึกขึ้นอยู่กับการสัมผัสระหว่างโลหะกับโลหะหรือโลหะกับอีลาสโตเมอร์ตลอดเส้นรอบวงของเบาะทั้งหมด เศษซากจะทำให้แนวสัมผัสนั้นแตก และผลที่ตามมาคือการรั่วไหลจะเกิดขึ้นภายใต้ความกดดันแทนที่จะรักษาตัวมันเอง
• รางรองเท้าเป็นส่วนสุดท้ายที่ทำความสะอาดก่อนการซีเมนต์และเป็นบริเวณแรกที่เศษซากสะสม หากฐานรองลอยล้มเหลว ปลอกลอยเป็นเพียงตัวสำรองเท่านั้น ในสายวาล์วเดี่ยวจะไม่มีการสำรองเลย
• สารละลายซีเมนต์มีฤทธิ์กัดกร่อนโดยการออกแบบ สารละลายคลาส G ที่ 15.8 ppg และระบบที่มีน้ำหนักสูงสุด 20 ppg บรรทุกอนุภาคแข็งที่กระทบกับที่นั่ง ซีล และชิ้นส่วนภายในที่สามารถเจาะได้ที่ความเร็วการเคลื่อนที่แบบปั่นป่วน
• อาการล้มเหลวปรากฏช้า วาล์วที่ยึดไว้โดยเศษซากอาจผ่านการตรวจสอบการเติมและการไหลเวียน จากนั้นจะล้มเหลวเฉพาะเมื่อต้องยึดเสาซีเมนต์ไว้เต็มในระหว่างการทดสอบแรงดันต้านหลังปลั๊กชน

ผลลัพธ์ที่ตามมาเป็นที่คุ้นเคยของวิศวกรปูนซีเมนต์ทุกคน ซีเมนต์ตกลงไปหรือท่อ U หลุดออกจากรางรองเท้า รางรองเท้าถูกทิ้งให้ปนเปื้อนด้วยโคลน ก๊าซสามารถเคลื่อนตัวขึ้นไปตามวงแหวนระหว่างการรอปูนซีเมนต์ และการบีบเพื่อเยียวยาจะกลายเป็นวิธีเดียวที่จะรักษาได้ การทำความเข้าใจว่าเหตุใดเศษซากจึงมีการทำลายล้างมากทำให้โปรแกรมการป้องกันง่ายต่อการพิสูจน์เหตุผล และยังทำให้เกณฑ์การตรวจสอบที่ใช้ก่อนที่อุปกรณ์จะถูกวิ่งเข้าไปในหลุมนั้นคมชัดขึ้นอีกด้วย

วิธีป้องกันและจัดการปัญหาเศษซากในอุปกรณ์ลอยน้ำ

การป้องกันเริ่มต้นก่อนที่อุปกรณ์จะถึงแท่นขุดเจาะและดำเนินต่อไปผ่านการเจาะออก โปรแกรมภาคปฏิบัติครอบคลุมห้าด้าน

เตรียมอุปกรณ์ปลอกและอุปกรณ์ลอยน้ำก่อนรันอิน

ตรวจสอบปลอกลอยและรองเท้าลอยทุกอันที่คลังสินค้าและอีกครั้งที่แท่นขุดเจาะ ตรวจสอบตัวป้องกันเกลียว ยืนยันแรงดันและอุณหภูมิที่กำหนดบนแผ่นป้าย และมองหาความเสียหายจากการกระแทก ส่วนที่เจาะได้แตกร้าว หรือซีลที่หลุดออก เก็บเครื่องมือไว้บนที่ลื่นไถล เก็บไว้ในที่แห้ง และอย่าทำหล่นหรือม้วน ก่อนใช้งาน ให้ดริฟท์โครงและแปรงหรือขูดพื้นผิวภายในในบริเวณที่คาดว่าจะเกิดตะกรัน ใช้การเชื่อมต่อสารเสพติดเท่าที่จำเป็นเพื่อไม่ให้ส่วนเกินถูกผลักไปข้างหน้าเข้าไปในวาล์ว ยืนยันว่าความดันและอุณหภูมิที่กำหนดตรงกับแผนหลุมก่อนที่จะประกอบเครื่องมือ

ปรับสภาพหลุมเจาะและโคลนก่อนการประสาน

หมุนเวียนรูให้สะอาดก่อนงานปูน วิ่งจากล่างขึ้นบนเป็นอย่างน้อย และในบ่อน้ำที่คดเคี้ยวจะเดินท่อเพื่อแยกส่วนตัดที่อาจทำให้หลุมยุบลงได้ ปรับสภาพโคลนเพื่อกำจัดของแข็งที่เจาะออกและรักษากระแสรีโอโลยีให้คงที่ โคลนที่มีของแข็งสูงจะทิ้งภาระการตัดที่โซนความเร็วต่ำโซนแรก ซึ่งมักจะอยู่ที่รองเท้า หลังจากหยุดนิ่งเป็นเวลานาน ให้รันทริปปัดน้ำฝน เป้าหมายคือการเริ่มงานปูนซีเมนต์โดยให้มีรูที่สะอาดที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เนื่องจากตัวเว้นระยะและสารละลายจะเพิ่มภาระของแข็งในตัวเอง

ออกแบบสารละลายและการเคลื่อนตัวเพื่อจำกัดการกัดเซาะและการตกตะกอน

รักษาอัตราการเคลื่อนที่ให้อยู่ในช่วงที่อุปกรณ์ลูกลอยได้รับการออกแบบมา การไหลเชี่ยวผ่านวาล์วในอัตราที่มากเกินไปจะเร่งการสึกกร่อนของบ่า ซีล และชิ้นส่วนภายในที่สามารถเจาะได้ หากโปรแกรมต้องการการเคลื่อนตัวแบบปั่นป่วน ให้เลือกการออกแบบที่ทนต่อการกัดเซาะและยืนยันกับซัพพลายเออร์ สารละลายที่ถ่วงน้ำหนักในช่วง 17-20 ppg จำเป็นต้องมีสารช่วยกระจายตัวที่มีประสิทธิภาพ ดังนั้นของแข็งจึงถูกแขวนลอย เนื่องจากสารละลายที่ไหลผ่านวาล์วถือเป็นปัญหาเศษซากที่เกิดขึ้นในหน่วยผสม หลีกเลี่ยงการทิ้งสารละลายคงที่ไว้ทั่ววาล์ว ให้การเคลื่อนที่ของท่อดำเนินต่อไปได้จริง และใช้ปริมาตรตัวเว้นระยะที่ถูกต้อง

ตรวจสอบความสมบูรณ์ของวาล์วที่หลุมเจาะ

ยืนยันการลอยก่อนที่คุณจะขึ้นอยู่กับมัน ในระหว่างการรันอิน ดูพฤติกรรมการเติม: เคสที่เติมเร็วเกินไปหรือไม่ได้เลยอาจบ่งบอกถึงช่องเติมอัตโนมัติที่เสียหาย หลังจากลงจอด ให้หมุนเวียนด้วยอัตราที่ควบคุมและยืนยันการกลับมา จากนั้นทดสอบแรงดันกับลูกลอยและคงค่าทดสอบที่วางแผนไว้ ควรตรวจสอบวาล์วที่ไม่รับแรงกดก่อนทำการซีเมนต์ ในระหว่างทำงาน ให้กระแทกปลั๊กตามแรงดันที่วางแผนไว้และดูเกจ: แรงดันในการปิดคงที่หมายความว่าลูกลอยค้างอยู่ ในขณะที่การผุอย่างต่อเนื่องหมายความว่าวาล์วรั่วและคอลัมน์ถอยกลับ

เจาะอย่างระมัดระวังและหมุนเวียนเศษซากออก

การเจาะออกจะสร้างเศษซากขึ้นมาเอง เมื่อเจาะอุปกรณ์ลอยที่เจาะได้ ให้ใช้น้ำหนักต่อบิตที่เหมาะสมสำหรับชิ้นส่วนภายในที่เป็นเหล็กหล่อ อลูมิเนียม เทอร์โมเซต หรือเซรามิก เพื่อให้เศษชิ้นส่วนมีขนาดเล็กลงแทนที่จะแตกเป็นชิ้นๆ หมุนเวียนอย่างต่อเนื่องเพื่อยกส่วนที่ตัดและชิ้นส่วนเครื่องมือออกจากรางรองเท้าก่อนที่จะสามารถลิ่มเข้าไปใต้วาล์วได้ ในหลุมซับและหลุมหลายขั้น เศษจากด้านบนอาจตกไปยังเครื่องมือด้านล่าง ดังนั้นควรหมุนเวียนจากล่างขึ้นบน และตรวจสอบเชคเกอร์ก่อนทำการเจาะล่วงหน้า เคารพพารามิเตอร์การเจาะของผู้ผลิต เนื่องจากการบังคับดอกสว่านสามารถดันชิ้นส่วนเข้าไปในรูหนูหรือลิ่มไว้ใต้เครื่องมือถัดไป

คำถามที่พบบ่อย

อนุภาคเศษเล็กเศษน้อยสามารถหยุดวาล์วลูกลอยจากการปิดผนึกได้จริงหรือ?

ใช่. วาล์วปีกผีเสื้อและบอลแอนด์ซีทจะผนึกบนแนวสัมผัสที่แคบ ดังนั้นเม็ดทรายหรืออนุภาคซีเมนต์ที่เกาะติดอยู่บนเบาะทำให้เกิดเส้นทางรั่ว เมื่อแรงดันส่วนต่างดันของเหลวผ่านช่องว่าง การกัดเซาะจะขยายใหญ่ขึ้นอย่างรวดเร็ว เศษเล็กๆ อาจทำให้คอลอยได้รับการจัดอันดับรั่วได้

แหล่งที่มาของเศษซากที่พบบ่อยที่สุดคืออะไร?

มาตราส่วนโรงสี สนิม และสารเคลือบเงาจากการจัดเก็บปลอกและการขนส่ง ตามมาด้วยสารประกอบเกลียวส่วนเกิน รอยตัดและการพังของชั้นหินที่ไม่ได้หมุนเวียนออกจากรูจะเข้าไปในรองเท้าในขณะที่เชือกวิ่งอยู่ด้วย สารละลายซีเมนต์ที่ไม่เสถียรที่เกาะตัวระหว่างงานสามารถเชื่อมวาล์วกับของแข็งที่อัดแน่นได้

เราจะบอกได้อย่างไรว่าเศษซากเปิดวาล์วอยู่?

สัญญาณแรกปรากฏขึ้นระหว่างการเติมและการหมุนเวียน: ท่อเติมเร็วกว่าที่คำนวณไว้ หรือการส่งคืนไม่ตรงกับปริมาตรที่สูบ หลังจากการกระแทกของปลั๊ก ทุ่นที่เปิดทิ้งไว้โดยเศษซากจะไม่รับแรงกด และเกจจะสลายตัวเมื่อเสาซีเมนต์ตกลงกลับ ปฏิบัติต่อการทดสอบแรงดันก่อนการซีเมนต์ที่ล้มเหลวโดยเกี่ยวข้องกับเศษซากจนกว่าจะพิสูจน์เป็นอย่างอื่น

สารละลายซีเมนต์หนักเพิ่มความเสี่ยงของปัญหาวาล์วหรือไม่

ใช่ ส่วนใหญ่ผ่านการกัดเซาะและการตกตะกอน สารละลายที่ถ่วงน้ำหนักขนาด 17-20 ppg จะพาอนุภาคออกไซด์ของออกไซด์หรือแมงกานีสออกไซด์ไปกระแทกเบาะและผนึกที่ความเร็วปั่นป่วน และจะจับตัวเร็วขึ้นเมื่ออยู่นิ่ง ก่อตัวเป็นสะพานข้ามวาล์ว การบำบัดด้วยสารช่วยกระจายตัว อัตราที่ได้รับการควบคุม และสารภายในที่ต้านทานการกัดเซาะจะช่วยลดความเสี่ยงแต่ไม่ได้ขจัดความเสี่ยง

รองเท้าลอยน้ำเติมอัตโนมัติสามารถเสียบกับเศษขยะได้หรือไม่?

พวกเขาทำได้ เครื่องมือเติมอัตโนมัติจะส่งของเหลวผ่านช่องที่จำกัดหรือผ่านแผ่นปิดที่ลอยในขณะที่กล่องบรรจุอยู่ และช่องเหล่านั้นคือจุดที่ของแข็งสะสมเป็นอันดับแรก พอร์ตเติมที่เสียบปลั๊กจะหยุดการเติมของท่อตามอัตราการออกแบบ แรงดันไฟกระชากและเวลาในการเติมจะเปลี่ยนไป เติมการตรวจสอบในระหว่างการรันอินเพื่อแก้ไขปัญหาก่อนที่สตริงจะถึงด้านล่าง

เราควรทำอย่างไรหากลูกลอยไม่ผ่านการทดสอบแรงดันต้าน

หยุดวินิจฉัยก่อนปั้มปูน ลองหมุนเวียนในอัตราที่สูงขึ้นเพื่อล้างเศษซากออกจากเบาะ แล้วทดสอบอีกครั้ง หากวาล์วยังคงไม่ปิดผนึก ตัวเลือกมีจำกัด: ดึงเชือกเพื่อเปลี่ยนอุปกรณ์ หรือดำเนินการโดยใช้ปลอกลูกลอยเป็นสิ่งกีดขวางหลักและวางแผนสำหรับการบีบ สอบถามซัพพลายเออร์ของคุณเพื่อขอคำแนะนำภาคสนาม

บทสรุป

เศษซากและของแข็งซีเมนต์เป็นศัตรูที่ซ่อนอยู่ของอุปกรณ์ลอยน้ำ สิ่งเหล่านี้ทำให้วาล์วติดอยู่ ที่นั่งรั่ว ช่องเติมน้ำอัตโนมัติเสียบปลั๊ก และรางรองเท้าที่ปนเปื้อน ความล้มเหลวจะเกิดขึ้นเฉพาะเมื่องานปูนซีเมนต์ขึ้นอยู่กับแรงดันในการยึดวาล์ว วิธีแก้ไขได้รับการพิสูจน์เป็นอย่างดี: เตรียมปลอกและเครื่องมืออย่างเหมาะสม หมุนเวียนรูให้สะอาด ออกแบบสารละลายที่แขวนลอย ตรวจสอบวาล์วก่อนและระหว่างงาน และเจาะอย่างมีระเบียบวินัย เนื่องจากมาตรการเหล่านี้มีราคาไม่แพงเมื่อเทียบกับงานบีบหรือรอยรองเท้าที่หายไป โปรแกรมการประสานทุกโปรแกรมจึงควรรวมไว้ด้วย หากคุณกำลังวางแผนงานซีเมนต์ในบ่อที่มีการทำความสะอาดรูที่น่าสงสัยหรือมีสารละลายหนัก โปรดติดต่อวิศวกรการใช้งานของเราเพื่อขอคำแนะนำรองเท้าลอยและคอลอยที่ตรงกับเงื่อนไขของคุณ