V6–V0 pakavimo klasių supratimas (2 dalis): gręžinių „sandarinimo apsaugų“ klasifikacijos dekodavimas pagal API 11D1 standartą

Naftos ir dujų gavybos požeminėje gynybos linijoje,pakuotojaiyra pagrindinė įranga, kuri apsaugo nuo formacijos skysčių kryžminio tekėjimo ir užtikrina gręžinio saugumą. Tačiau sandarinimo reikalavimai labai skiriasi priklausomai nuo gręžinio sąlygų: sekliems įprastiems gręžiniams reikalingas tik pagrindinis sandarinimas, o itin giliems aukštos temperatūros rūgštiniams gręžiniams reikalinga apsauga nuo nulinio nuotėkio.

API 11D1 standartas, skirtas gręžinių įrankiams – sandarikliams ir tiltelių kamščiams naftos ir gamtinių dujų pramonėje, aiškiai nurodo, kad sandariklių markės laipsniškai didėja nuo V6 iki V0; kuo mažesnis skaičius, tuo griežtesni našumo reikalavimai – V6 yra pagrindinis pradinio lygio, o V0 – aukščiausias našumo lygis, o kiekviena markė atitinka aiškius bandymų standartus ir taikomus scenarijus.

Šiandien aptarsime V2, V1 ir V0 klasių techninius pagrindus, taikomus scenarijus ir bandymų reikalavimus, kad padėtume jums pasirinkti tinkamą gręžinio „apsaugą“.

Pirmiausia supraskite: kodėl API 11D1 „klasės“ pakavimo įrenginiai? Naftos ir dujų gręžinių sudėtingumas gerokai pranoksta vaizduotę: seklūs gręžiniai gali atlaikyti tik 10 MPa slėgį ir 50 °C temperatūrą, o giliavandenių dujų gręžinių slėgis gali viršyti 100 MPa, kai kurių dujų gręžinių temperatūra dažnai viršija 170 °C, o rūgščių gręžinių temperatūra nuolat kyla dėl korozijos. Netinkamas žemos kokybės pakavimo įrenginys su aukšto slėgio gręžiniu (pvz., „naudojant mažą arklį sunkiam vežimėliui tempti“) gali sukelti sandariklio gedimą ir sprogimo riziką; atvirkščiai, itin aukštos klasės pakavimo įrenginių naudojimas įprastuose gręžiniuose švaisto išlaidas.

API 11D1 nurodo dujų gavybos gręžinių ir įpurškimo gręžinių patikros bandymų reikalavimus trims klasėms: V2, V1 ir V0.

V2 klasė: pradinio lygio dujų sandarinimas

Standartinis techninis apibrėžimas: V2 pirmą kartą apima dujų sandarumo bandymus; tai yra minimalus pradinis dujų gręžinių pakuotojų reikalavimas, o pagrindinis vertinimas sutelktas į sandarumo patikimumą daugiafazėje srauto aplinkoje.

Taikomos gręžinių sąlygos

• Gilūs gręžiniai (4 000–5 000 m)
• Darbinis slėgis ≤ 138 MPa (≈ 1 400 kgf/cm²)
• Darbinė temperatūra ≤ 177 °C
• Terpė: daugiafazis srautas, kurio gazolio ir alyvos santykis (GOR) > 500, kuriame yra nedidelis kiekis H₂S (dalinis slėgis ≤ 0,07 MPa)
• Reikšmingi slėgio svyravimai (pvz., gavybos gręžiniuose po įprastinio hidraulinio ardymo operacijų)

Tipiniai scenarijai

Įprastiniai dujų gręžiniai sausumoje, plėtros gręžiniai mažai sieros turinčiuose telkiniuose.

Testavimo reikalavimai

• Pirmiausia reikia išlaikyti visą V3 testų rinkinį
• Dujų sandarumo bandymas: naudojant azotą kaip terpę, 15 minučių palaikykite 80 % vardinio slėgio slėgį; nuotėkio greitis ≤ 10 standartinių kubinių centimetrų per minutę (sccm)
• Patobulintas ašinės apkrovos bandymas: taikoma ±100 kN ašinė jėga kartu su slėgio ciklo bandymu
• Turi būti pateikta kiekybinė dujų sandarumo bandymo ataskaita.

V1 klasė: pritaikyta ekstremaliai dinaminei aplinkai

Techninis apibrėžimas: Remiantis V2, V1 pagerina temperatūros ciklo ir dinaminės apkrovos sujungimo bandymus; jis prisitaiko prie didelių eksploatavimo sąlygų svyravimų esant aukštam slėgiui / aukštai temperatūrai ir yra pagrindinis pasirinkimas giliavandeniams / itin giliems gręžiniams.

Taikomos gręžinių sąlygos

• Ypač gilūs gręžiniai (5 000–6 000 m)
• Darbinis slėgis ≤ 172 MPa (≈ 1 750 kgf/cm²)
• Darbinė temperatūra ≤ 204 °C (temperatūros svyravimo diapazonas ≤ 100 °C)
• Terpė: Sudėtyje yra H₂S (dalinis slėgis ≤ 0,5 MPa) ir CO₂ (dalinis slėgis ≤ 8 MPa)
• Didelės dinaminės apkrovos (pvz., skalūnų dujų horizontalių gręžinių trūkinėjimas, giliavandenių vamzdinių stygų vibracija)

Tipiniai scenarijai

Skalūnų dujų horizontalūs gręžiniai, giliavandeniai naftos gręžiniai, didelės sieros koncentracijos dujų gręžinių plėtros etapas.

Testavimo reikalavimai

• Pirmiausia reikia išlaikyti visą V2 testų rinkinį
• Temperatūros ciklo bandymas: 10 kartų cikluokite nuo -29 °C iki 204 °C, kiekvieną kartą 2 valandas palaikydami slėgį, kad nebūtų nuotėkio.
• Dinaminis slėgio ciklas: 500 kartų ciklas nuo 0 iki 100 % vardinio slėgio, įskaitant impulsinius slėgio smūgius
• Dujų nuotėkio greičio reikalavimas: ≤ 0,1 sccm. Imituojamas vamzdinės virvės išsiplėtimas / susitraukimas (±50,8 mm) ir radialinė deformacija; sandarumo charakteristikos išlieka nepakitusios.

V0 klasė: geriausias „sargas“, nulinio nuotėkio saugos pagrindas

Techninis apibrėžimas: V0 yra aukščiausia API 11D1 klasė; ji apima visus žemesnės klasės bandymo elementus, su papildomais „dujų sandarinimo be burbuliukų“ ir „slėgio keitimo bandymais“ – tai „paskutinė gynybos linija“ ekstremaliomis sąlygomis.

Taikomos gręžinių sąlygos

• Itin gilūs, itin aukštos temperatūros gręžiniai (> 6 000 m)
• Darbinis slėgis > 103 MPa, temperatūra > 177 °C (aukšto slėgio ir aukštos temperatūros (HPHT) aplinka)
• Terpė: Sudėtyje yra didelės koncentracijos H₂S (dalinis slėgis ≥ 1 MPa) ir CO₂ (dalinis slėgis ≥ 10 MPa)
• Reikalingas nuolatinis sandarinimas (pvz., gręžinio užkimšimas ir eksploatavimo nutraukimas) arba ekstremalūs saugos reikalavimai (pvz., branduolinių atliekų šalinimo gręžiniai)

Tipiniai scenarijai

Sičuano baseino didelės sieros koncentracijos dujų gręžiniai, giliavandeniai itin aukšto slėgio dujų telkiniai, geoterminiai gręžiniai.

Testavimo reikalavimai (griežčiausi standartai)

• Pirmiausia reikia išlaikyti visą V1 testų rinkinį
• Dujų sandarinimas be burbuliukų: naudojant helį kaip terpę, 15 minučių palaikykite vardinį slėgį; graduotame cilindre nesikaupia burbuliukai (nuotėkio greitis artėja prie nulio).
• Slėgio keitimo bandymas: atlikite 2 slėgio krypties keitimus esant maksimaliam vardiniam slėgiui, nesulaužant sandariklio.
• Patobulintas temperatūros ciklas: greitai atvėsina nuo 204 °C iki -29 °C, palaiko slėgį, tada vėl pašildykite; sandarumas išlieka veiksmingas visą laiką
• Norint pasiekti kokybinį ir kiekybinį nuotėkio aptikimą, turi būti naudojama vakuuminė nuotėkio aptikimo technologija.

3 pagrindiniai principai, padėsiantys išvengti atrankos klaidų

(1) Dujų gręžiniams pasirinkti bent V2 klasę, rūgščių gręžiniams – bent V1 klasę, o aukšto slėgio kuro gręžiniams – V0 klasę;

(2) Gerinti rūšį pagal dinamines apkrovas: gręžiniams, kuriuose atliekamos hidraulinio ardymo / rūgštinimo operacijos, bazinę rūšį gerinti 1 lygiu (pvz., V2 → V1);

(3) Patikrinkite sertifikavimo aprėptį: V0 klasė gali apimti visus žemesnės klasės scenarijus, tačiau įsitikinkite, kad bandymo ataskaitoje yra numatyti tiksliniai gręžinio būklės parametrai (pvz., temperatūra, slėgis, terpė).

Svarbus priminimas: įvertinkite „Įtraukties santykius“

API 11D1 aiškiai nurodo, kad aukštesnės klasės sandarikliai automatiškai padengia žemesnės klasės eksploatacines savybes. Pavyzdžiui: V0 klasės sertifikuotas produktas gali būti tiesiogiai naudojamas V1–V6 klasės sandarinimo scenarijuose; tačiau V5 klasės produktas niekada negali būti naudojamas dujų gręžiniuose, kuriems reikalingas V2 klasės dujų sandarinimas.

• Tinkamos pakavimo mašinos rūšies pasirinkimas yra labai svarbus norint suderinti saugą, efektyvumą ir kainą.

Tikimasi, kad šis pataisytas aiškinimas padės išvengti nesusipratimų dėl gręžinio lygio ir užtikrins, kad kiekvienoje gręžinio vietoje būtų naudojama „pajėgumui pritaikyta“ gręžinio sandarinimo įranga.

Kontaktas:Jessie Zhou

Mobilusis telefonas / „WhatsApp“:+0086-18109206861
El. paštas:energy@landrilltools.com