Halliburton EZSV派克和裸眼挤水泥封隔器及座封工具使用指南.docx
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HalliburtonEZSV派克和裸眼挤水泥封隔器及座封工具使用指南
EZSV和EZSV裸眼
挤水泥封隔器及座封工具使用指南
零件号:
802.00005
EZSV及EZSV裸眼挤水泥封隔器(下称EZSV派克和裸眼派克)是为控制其上下双向的流体运动而设计的,这种运动是通过一个压力平衡式的滑阀(slidingvalue)控制的。
在挤水泥前后,通过上下活动油管,可以方便的开关滑阀。
当滑阀处于关闭位置时(上方),座封的派克就隔绝了它上、下流体的流动;当滑阀处于打开位置时(下方),则可以把流体挤入下部井眼或释放其下圈闭的压力,同时,流体通过的不会改变滑阀的位置。
当滑阀开启时,通过派克上的侧孔,会形成一个自由的流体通道。
由于只有很小一部分外表面接触水泥浆,故滑阀不会被固死在那儿个地方。
滑阀可以通过下放管串重量而打开,通过上提管串而关闭。
管串的上下活动能够准确无误地开、关滑阀。
当位于关闭位置时,滑阀上部一个可开合的指形环(collapsiblefingers)是自由张开在派克心轴内壁上的一个凹槽切口内的。
在下放管串时,司丁克(stinger)的下缘触在滑阀和指形环连接处的内倒角上,把滑阀下推到打开位置,同时,指形环也由切口锲入心轴内并且抱住司丁克下端的加厚啮合头(profile)。
上提管串则(以相反的过程)把滑阀拉出关闭。
此时,指形环又展开到切口且松开司丁克,这样就能提出司丁克而滑阀则仍锁死在关闭位置了。
EZSV派克能用油管、钻杆和电缆座封工具座封,而EZSV裸眼派克则只能用油管和钻杆。
使用电缆座封的EZSV派克时,请向哈里伯顿工具工程师咨询适当的工具接头以匹配不同的座封工具。
EZSV裸眼派克绝不能用电缆或钢丝座封工具来座封,因为这些工具没有座封派克所需要的足够长的作用距离。
座封工具
EZSV座封工具主要是为操作EZSV派克而设计的,但它也能通过更换座封工具的下心轴(即通常所谓的stinger)以改装成EZSV裸眼派克的座封工具。
EZSV裸眼派克的滑阀在心轴内腔中比EZSV派克的深,因此,EZSV座封工具需要一个较长的插入头来操作裸眼派克。
注意:
EZSV座封工具每次使用之后,必须全部拆卸,彻底地清洗并涂抹黄油。
对传力杆(LTD)投入使用以前的座封工具,一定要记住,必须把离位的锁紧弹簧圈放回它心轴切槽的原位,以确保座封套到位、锁紧。
假如没有拆解保养,就有可能座封套已上到位而弹簧圈却没进入切槽,这样势必会给正确座封产生假象。
带有LTD的工具,锁紧卡块一定要穿过反扣补心上的割缝卡到上心轴的切槽内,从而把两者锁紧。
准备工作
所有EZSV和EZSV裸眼派克都是以处于关闭状态的滑阀而装配成品的。
在将座封工具的stinger插进派克之前,应当检查滑阀的位置,以确认其的确是处在关闭状态。
特别是滑阀以前被拆开过或曾有损坏的话,这种检查就显得尤为重要。
假如滑阀不是处于关闭状态且又企图将座封工具的stinger插入滑阀的话,那么座封工具的连接藕环就不能装到派克的应力套上去,而且会导致指型环的损害,乃至滑阀甚或整个派克的报废。
可通过将一根直径(1/8~1/4)的细铁棍(如图-3所示)从派克顶部插入派克的心轴内,测量下芯轴顶部台阶的方法来检查滑阀的位置。
为制作一个标尺,请在一30长的铁棍上从一端作好如下长度记号(如下图):
41/2~51/2派克:
151/2
7~85/8派克:
19-3/8
95/8及以上派克:
221/2
注:
以上楷体字所述非802.00005所属,但亦适用。
在安装派克之前,先把座封工具接到工作管串上,进行井口检查或模拟下钻检查,此时,要求工具下至井下一到两根套管,以确保它能顺利通过所有井口装置。
如果是带阻力弹簧的座封工具,这将有助于检查弹簧变形和与套管的匹配情况。
在适当润滑stinger的情况下,通常接一两根油管的重量就足以把stinger从派克顶部的密封环中间插进去,以便把派克应力套和工具的连接藕环连到一起。
如果这样还不行,就尽力下压管串,然后连同派克一起上提4~6in.再向下把stinger撞进去。
若此举仍不成功,则要检查滑阀指形环。
因为任何上述撞击方法,在stinger触及指形环时,都有可能把它损坏。
通常,通过用背钳打住心轴上部,拆掉下卡瓦和导向底座(junkpusher)的方法,来检查滑阀的位置,但下卡瓦和导向底座只能以整体拆卸而不能分开。
如果发现滑阀已经处于打开位置(down),就用一个适当粗细的铁管或铁棍从下边伸进心轴里,把它上推到关闭位置(up)。
注意:
在回装拆下的卡瓦时,一定要把心轴上的密封圈放回原处。
如果是41/2in.的派克,要先把导向底座上的定位销钉拿掉,再行拆卸下卡瓦和导向底座。
另外,在回装过程中,留神把底座和派克心轴上的循环孔对正。
通过座封套下端的小孔口转动工具下面的联接藕环,可以把工具和派克连好。
如果座封套下部有保护罩,得把它向上敲起才能露出那些小孔口。
联接藕环的丝扣不能上得太紧,因为这可能扭断或损坏应力套,但也必须上到位。
注意:
在入井前,转动工具使座封套尽可能的向下接近派克上的锁紧环,然后上提检查,若两者的间隙超过1/2",就必须拆卸重装工具。
若小于1/2"则可以入井,但此前必得把座封套再转回原位(uppermost)。
工具入井
工具和派克通过井口装置和前一两根套管时要特别小心。
如果需要用大钩重量下压工具入井,就得采取措施,从猫头拉根绷绳,以防工具突然下落,另外,在大钩和吊卡间接一根短节,以便加重,一旦它们真得突然下落,那么下落所产生的冲击力会导致派克提前座封。
在下钻过程中,记住不要猛刹,提卡瓦后也不要猛提,并且严紧工作管串旋转。
(推荐转盘锁死,大钳上扣)。
派克座封
1:
当派克达到预定深度后,接水龙头建立循环,同时,上下活动管串,活动范围5~10ft.,以清洗派克上和套管壁上的岩屑。
若座封位置接近射孔段,当心活动时不要超过它。
2:
一旦停止循环,在岩屑可能下沉之前,立即正转35圈,心轴(与钻杆连接)的转动下推座封套,以便撑段卡瓦锁紧圈,这样就撑开座封了上卡瓦。
3:
然后上提管串座封下卡瓦,膨胀密封胶皮初步座封派克,膨胀胶皮时,为成功座封起见,先上提大约1/3的应力套断裂拉力的重量,拉持1~2min,再上提约2/3之重,同样拉持1~2min,然后直接提断即可。
这个过程将有助于胶皮更好得膨胀、密封在套管内壁上。
注意:
在转动35圈座封上卡瓦后拉断应力套之前,严禁下放管串对派克加压,这样会损坏密封胶皮和卡瓦。
对派克以上环空加压(可高达2000psi)将有助于良好的座封,但此压力必须在拉断应力套之前泄掉,以免拉断时可能刺坏派克的内密封。
在提断应力套之后,完全旋松座封套之前,可以对派克加压100,000lbs(45t)而不必担心它损坏。
这种方法将有助于更好的座封,因为这时油管的重量通过座封套传到上卡瓦上,这使得大于应力套断裂载荷的力能进一步压缩胶皮,迫近上下卡瓦以更好的座封。
管串试压
下面任何一种方法,都可以在挤水泥前对管串试压。
方法一:
在旋松座封套(详见下文)之后,适当上提管串关闭滑阀,但不提出派克顶部的密封环,试压时不允许对派克加压,而且试压极限必须小于应力套断裂拉力的当量压力值(W/Acs)。
方法二:
从管串内投球(大小如下),座于工具顶部,通常在下钻时要求每根管柱都试压的情况下,才使用这种方法。
投球可以在最后一次试压后打掉。
工具大小投球型号投球直径
41/2"~51/2"70.0047717/16"
7"~85/8"70.0047613/4"
方法三:
(即自动法)在座封派克后旋松座封套之前,下放管串(建议两倍于应力套断裂拉力)对派克加压,同时,对套管环空加压到500~1000psi,这样派克的心轴已下移到极限且滑阀处于关闭位置,此时,就可以直接试压了。
如果希望的话,套管内也可以保有这个压力。
这种方法可以把管串座在派克上,对于象方法一所说的很难上提管串的井况,特别有用。
方法四:
该方法类似于方法三,管串可以下放加压,其不同的是常用在不能套管加压的井况。
在座封派克后旋松座封套之前,下放管串探底,然后上提至中性点(指重表显示真悬重时的位置),按下边数据上提管串,再管串加压1500psi,使心轴下移并且滑阀处于关闭,对派克加压(不超过最大许可重量)即可试压。
派克尺寸上提距离
41/2~5~51/2"3~6"
7~75/8~85/8"3~8"
95/8~103/8~133/8"3~9"
说明:
当使用方法一、三和四时,试压压力要受限制,也就是说,作用在派克心轴上的压差不能超过如下最大值。
即管串内所试压力值与派克座封后所承受的液静压差之和应小于:
派克尺寸压力极限
41/2~5~51/2"7000psi
7~75/8~85/8"8000psi
95/8~103/8~133/8"9000psi
如果试压值超过该上限,则按照方法二所说使用投球,但在下插stinger后不要再试压,因为这样在投球不能完全液琐时,会导致派克心轴因接触高压而破裂。
旋松座封套
工具上的座封套要完全退松,以便在stinger下插时,它能被向上推开,提供足够的长度而打开滑阀。
这只须再转20圈即可,这是因为此转动松开了一环锁紧卡块(位于心轴和补心间),它使得工具在下插派克的滑阀时,座封套能向上自由运动。
注意:
一些旧的座封工具,在退松座封套管串加压时,这个重量会通过stinger、滑阀而传给派克的心轴,这时过大的重量会造成心轴的损坏。
因此,在旋松时下压的重量绝不能超过应力套的断裂值。
也不能猛放撞击派克,以防挤毁心轴。
带有LTD(传力杆)的工具,工作管串的重量则作用在派克心轴的顶部,故用管串下压派克时,重量可高达100,000lbs,这样可以防止stinger在作业中途汲动出来。
改装成桥塞(仅适宜于电缆座封)
如果把标准的应力套和内密封环换成电缆座封专用的应力套和桥塞塞堵,EZSV挤水泥派克就变成了电缆座封的桥塞。
改装时,应力套可以直接旋出,而换内密封环则可以用一个专用的摘取工具(零件号802.33959)。
滑阀应下推至打开位置,以便在钻开桥塞顶部后,其下圈闭的压力可以及时释放出来。
下推滑阀时,可从心轴中间伸入一根铁棍,直到推不动为止。
铁棍尺寸如下:
派克尺寸铁棍直径
41/2~51/2"1"
7~85/8"13/8"
95/8~133/8"11/2"
另外一种方法是在下卡瓦导向底座上钻一个直径1/2"~3/4"的洞。
如果使用这种方法就不必下推滑阀了。
在下推滑阀或导向底座钻洞之后,标准的应力套和内密封就要被下列的电缆座封专用组合之一所代替:
派克尺寸桥塞塞堵电缆用应力套
41/2~51/2"802.30926802.31397
7~~8"802.34936802.35104
95/8~133/8"802.35426802.35605
详细的安装说明可以EZSV挤水泥派克操作手册的第三部分中查找。
可钻式派克/桥塞的钻穿技术
派克/桥塞的优钻方法因使用不同的设备工具而异。
就一般而言,对旋转钻井设备,建议如下原则:
钻头~~~~适宜于硬地层、短到中长齿牙轮钻头,
转速~~~~75~120RPM,
钻压~~~~在钻掉上部之前(4~~5"),5000~7000lbs,之后,在整个钻头都承压后,可升至2000~3000lbs/单位钻头直径in,如43/4"钻头~~~~9500~14000lbs。
钻铤~~~~满足钻压和钻头稳定要求即可。
如果钻穿时想使用反循环,则此前必须使用刮管器刮管,使得整个套管内壁的流体通道比钻头要大,这样反循环时才不至于在钻头处发生桥堵。
若用正循环,则钻头以上要接一个打捞篮。
假如出现打不动的情况,就需要变换钻压和转速,以破碎金属部件获得进尺,如果无进尺是由于牙轮卡死的话,就需提离当前井底,然后在连续转动中点击送钻,以便恢复正常的钻头模式获得进尺。
可钻式派克/桥塞的磨铣工艺
以下参数仅供作业者在只能磨铣掉EZSV时参考。
但制造商还是建议客户,只要有万一的可能,请使用牙轮钻头。
磨铣工具~~~~短牙平底磨鞋(junkmill),这是某些制造商特为对付派克而制造的一种改进工具。
转速~~~~75~120RPM,
钻压~~~~5000~7000lbs。
附注:
a):
切记及时清除岩屑,避免重复磨铣。
工具制造商建议泥浆黏度不低于60cps,最低上返速度不低于120ft/min。
b):
不要探底磨铣,在距离目标至少一英尺时开始哑磨铣,然后缓慢送钻至派克顶。
c):
不要超过推荐钻压,否则会大块大块的撕裂派克。
这些大块会在磨鞋下捣动而打不出进尺,要想恢复进尺就得进行一趟打捞起下钻,清除它们。
d):
平稳送钻以维持恒定的磨铣速度,避免随意变更参数。
详细的钻、铣派克技术可以EZSV挤水泥派克操作手册的第四部分中查找。
EZSVのLTD&Dragblock型
座封工具的维护保养指南
概述
一般地讲,座封工具在每次使用后都需要保养。
这个过程包括工具的彻底解剖,以及各个部件的外观检查,因为任何损坏和杂物都会影响工具的正常操作。
彻底清洗之后,润滑所有转动面,重新组装工具。
应特别注意工具的补心、卡块、阻力弹簧体和上心轴。
这些部件都有可能被杂物卡死或机械损坏而影响正常工作。
下面是LTD型座封工具的维护保养步骤,它适用于新、旧两种LTD类型的工具,如果是没有LTD的旧工具,请忽略其中有关LTD的部分即可。
1.清洗外观
2.卸下座封套
3.拆下LTD,更换上心轴的O圈
4.打住上心轴,卸下钻杆接头,再推出上心轴,更换上心轴的O圈。
请参考特殊步骤一。
5.卸掉释放套护帽的定位销钉
6.卸下护帽和缓冲圈(如果有的话),更换O圈
7.抽出阻力弹簧体,更换磨损的弹簧片
8.冲洗弹簧体的丝扣,请参考特殊步骤二
9.冲洗弹簧片卡槽
10.向右转动、旋出补心和卡块
11.抽出补心和卡块组
12.拿掉卡块组
13.拆散卡块组
14.卸下定位销钉,反转拆开座封套和释放套
15.冲洗座封套体
16.清洗钻杆接头,补心,释放套护帽,卡块和上心轴
17.检查补心外扣的磨损情况
18.检查补心下端的磨损情况
19.检查上心轴的磨损情况
20.回装补心到座封套本体(涂抹黄油注意反扣)
21.穿回上心轴
22.装上卡块组
23.装回释放套
24.回装阻力弹簧体
25.装上释放套护帽和缓冲圈,注意装定位销钉
26.把LTD密封壳的上下部分拆开
27.抽出LTD的心轴
28.清洗下心轴,下壳体和上心轴
29.更换上下心轴间的O圈
30.润滑各部件后重新组装
31.安装LTD
32.接上座封套
特殊步骤一:
在拆去fig4.所示的接头时,一定要在上心轴上打背钳,因为在工具上打,就会损坏补心下端的凸缘。
如果已经发现损伤,必须更换。
特殊步骤二:
在阻力弹簧体的丝扣处堆积的水泥或泥浆固相会阻碍工具的自由转动。
如不采取必要的措施清除它们,会导致派克坐封失败。
推荐的丝扣清洗如下:
·拆开座封工具,清洗弹簧体内的丝扣,先用溶剂再用水喷枪
·先把补心干旋进弹簧体,再旋出后,用水清洗
·凃丝扣油,重新安装
·试转动工具,如转动阻力过大,则须拆散工具,再用清洗丝套刮洗阻力弹簧体的丝扣,直到工具可自由转动为止
EZSV派克挤水泥推荐程序
1.钻台先接一单根,然后连接座封工具,在stinger上涂抹黄油后缓慢插入派克中,再连接工具和应力套。
注意,应力套必须上到位,但也不能过紧
2.小排量(<15spm)开泵,检查滑阀位置和密封情况
3.继续均匀送钻到底,在下钻过程中,必须锁紧转盘防转,同时禁止猛刹,猛提和猛放
4.下钻到预定深度后,接顶驱打通,建立循环(循环时间最好在一小时内),同时上下活动管串5~10次,活动距离3~5feet,循环排量上限为:
4"~51/2":
2BPM,65/8"~85/8":
6BPM,95/8"~133/8":
8BPM
5.停止循环后,立即正转35圈,座封上卡瓦
6.其后,上提约1/3大小的派克应力套断裂拉力值,拉持2min,(注:
95/8"派克应力套断裂拉力约为50,000lb)
7.其后,继续上提约2/3大小的派克应力套断裂拉力值,拉持2min
8.最后,直接提断应力套,座封下卡瓦
9.对派克加压(可高达两倍应力套断裂拉力即100,000lb),增加座封程度
10.关BOP对环空试压1500psi,检查环空的密封情况
11.卸压,上提至中性点,再上提stinger3~9"(不要提出派克),管串试压,试压值为挤水泥作业的最高压力,检查管串和滑阀的密封情况
12.正转20圈释放座封套
13.再以10SPM开泵下插stinger
14.试挤,记录1/2BPM,1BPM,2BPM时的挤入速度,判断地层吸纳能力
15.提出stinger,准备施工,钻台提前做好下插准备
16.按计划注前置液,混注水泥浆
17.用固井泵高速顶替水泥浆至派克顶部约100米,停泵,钻台下插stinger,关BOP环空加压1500psi,准备挤水泥
18.固井泵按设计进行一次挤水泥作业
19.挤水泥结束后,环空卸压开BOP,立即直接提出stinger,再在派克顶部倾注一定量的水泥浆做水泥塞
20.起钻三柱,循环一周,POOH。
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