Sự mất lưu thông vẫn là một trong những thách thức khoan tốn kém nhất trong ngành dầu khí, khiến các nhà khai thác tốn khoảng 800 triệu đến 1,2 tỷ USD hàng năm do thất thoát dung dịch khoan, thời gian không-hiệu quả và các hoạt động khắc phục. Khi xảy ra tổn thất nghiêm trọng, phản ứng truyền thống đòi hỏi phải kéo toàn bộ cụm lỗ đáy lên bề mặt trước khi bơm vật liệu tuần hoàn bị mất - một chuyến đi có thể tiêu tốn 8 đến 16 giờ thời gian giàn khoan trong giếng sâu. Van rẽ nhánh kích hoạt nhiều lần (MCBV) giải quyết vấn đề này bằng cách cho phép người vận hành mở và đóng các cổng tuần hoàn ở lỗ hạ lưu mà không bị vấp, thực hiện tối đa sáu chu kỳ kích hoạt mỗi lần chạy. Thị trường phụ lưu thông toàn cầu, bao gồm van bypass nhiều chu kỳ và các công cụ liên quan, được dự đoán sẽ tăng từ 415 triệu USD vào năm 2025 lên 615 triệu USD vào năm 2033 với tốc độ CAGR là 5,1%.
Bóng-Cơ chế điều khiển cho phép sáu chu kỳ mỗi chuyến đi
MCBV hoạt động thông qua cơ chế ống trượt điều khiển-bóng chính xác. Nhóm bóng chuyển đổi - bao gồm một quả bóng kích hoạt, hai quả bóng đóng và một quả bóng khóa trong mỗi chu kỳ - được thả khỏi bề mặt theo trình tự. Khi bi kích hoạt tiếp đất trên đế bi và áp suất bơm đạt 0,7 đến 1,5 MPa, ống trượt sẽ dịch chuyển xuống dưới, căn chỉnh các cổng rẽ với thân dụng cụ và mở đường tuần hoàn. Sau đó, dung dịch khoan có thể xả trực tiếp từ phía dụng cụ vào hình khuyên với tốc độ dòng chảy lên tới 1.000 GPM đối với các công cụ 4,75{13}}inch và 2.000 GPM đối với kích thước lớn hơn, cho phép bơm vật liệu tuần hoàn bị mất nồng độ cao mà không bị hạn chế bởi vòi phun bit hoặc dụng cụ hạ lỗ. Sau thao tác cắm, hai bi đóng bằng thép{20}ổ trục GCr15 được thả xuống và áp suất bơm được nâng lên 7 đến 9 MPa để cắt bi khóa và đặt lại ống trượt. Hệ thống quay trở lại trạng thái lưu thông hoàn toàn xuyên suốt lỗ khoan với tất cả các quả bóng điều khiển được giữ an toàn trong rổ bóng. Mỗi bộ công cụ bao gồm sáu bộ bi hoàn chỉnh cho sáu chu kỳ chuyển mạch trong một chuyến đi.
Nâng cấp vật liệu mang lại mức nhiệt độ 482 độ F
Các thành phần cốt lõi của MCBV-do Trung Quốc sản xuất đã trải qua quá trình nâng cấp vật chất đáng kể để mở rộng phạm vi hoạt động sang lãnh thổ HPHT. Ống trượt được sản xuất từ thép không gỉ 17-4PH (cấp 630) để chống xói mòn do bùn bịt kín-tốc độ cao, trong khi vòi phun nhánh được chế tạo từ cacbua vonfram YG11C để chống mài mòn tối đa. Vật liệu phụ trên cùng đã được nâng cấp thành thép hợp kim 4330V cường độ cao, cải thiện đặc tính cơ học tổng thể của công cụ dưới tải trọng mô-men xoắn đạt 107,8 kN{16}}m đối với công cụ 9,5{17}}inch. Bóng điều khiển được đúc từ nhựa kỹ thuật PEEK (polyetheretherketone), cho phép vận hành đáng tin cậy ở nhiệt độ hạ cấp duy trì lên tới 150 độ C (302 độ F) mà không bị suy giảm nhiệt. Hệ thống bịt kín giữa ống bọc trượt và phụ trên cùng đã được nâng cấp từ cấu hình vòng chữ O tiêu chuẩn lên cấu hình vòng chữ Y, cải thiện đáng kể độ ổn định của vòng đệm qua nhiều chu kỳ kích hoạt. Các kích thước có sẵn trải dài từ OD 4,75 inch (kết nối NC38) đến OD 9,5 inch (kết nối 7 5/8 REG), với mức áp suất 10.000 psi trên toàn bộ phạm vi.
Tự động tắt-làm giảm rủi ro kiểm soát tốt bằng cách ngăn chặn hiệu ứng ống U{1}}
Một trong những tính năng an toàn có giá trị nhất của MCBV là chức năng-tắt tự động: khi máy bơm dừng, lò xo nén ngay lập tức đặt lại ống trượt, đóng các cổng rẽ nhánh và ngăn chặn hiệu ứng ống-chữ U có thể gây ra sự cố tràn nước hoặc-điều khiển giếng. Thiết kế an toàn thụ động này đặc biệt có giá trị trong quá trình kết nối và vận hành ngắt, khi nguy cơ bị mất điện hoặc tăng vọt tăng cao. Dữ liệu thực địa từ các giếng định hướng và giếng ngang ở Trung Đông cho thấy rằng các BHA được trang bị{5}}MCBV giúp giảm tổng thời gian phi sản xuất liên quan đến lưu thông bị mất từ 35 đến 50 phần trăm trên mỗi phần, với mức tiết kiệm trung bình là 45.000 USD cho mỗi trường hợp tổn thất khi tính đến việc loại bỏ chi phí vấp ngã và giảm thất thoát chất lỏng. Công cụ này cũng cho phép xúc rửa giếng dịch chuyển-lớn ở các phần nằm ngang có chiều dài ngang vượt quá 8.000 feet, loại bỏ hiệu quả các lớp cành giâm tích tụ ở các khu vực-nội giếng thấp, nơi vận tốc hình khuyên giảm xuống dưới 3 feet/giây.
Công nghệ bỏ qua nhiều chu trình mở rộng sang các ứng dụng kiểm soát giếng và kết dính
Ngoài việc quản lý tuần hoàn bị mất, MCBV còn hỗ trợ các hoạt động làm sạch vỏ và BOP bằng cách mở các cổng rẽ nhánh để tuần hoàn chất lỏng làm sạch với tốc độ lên tới 2.000 GPM trong khi BHA vẫn còn trong lỗ. Trong quá trình vận hành phay, chức năng bỏ qua cho phép các lưỡi dao và mảnh vụn kim loại được luân chuyển ra ngoài ngay lập tức, cải thiện chất lượng cửa sổ và giảm tỷ lệ hỏng rãnh bên. Đối với các ứng dụng xi măng, MCBV có thể được mở để bơm miếng đệm và vữa xi măng trực tiếp vào hình khuyên với tốc độ dòng chảy được tối ưu hóa, sau đó đóng lại để tiếp tục khoan mà không bị vấp. Khả năng tương thích của công cụ này với LWD, MWD và các hệ thống quay ổn định - nó có thể được đặt ở bất kỳ đâu trong BHA đặc biệt phía trên các công cụ định hướng - khiến nó trở thành một nền tảng linh hoạt để tối ưu hóa khoan tích hợp. Khi lượng giếng dự trữ trên toàn cầu đã cũ và mục tiêu khoan chuyển sang các bể chứa sâu hơn, cạn kiệt hơn, đề xuất giá trị của van rẽ nhánh nhiều-chu trình như một công cụ giảm thời gian-không hiệu quả{10}}tiếp tục được củng cố.
Để biết thêm thông tin, vui lòng liên hệ với China Vigor theo số info@vigorpetroleum.com hoặc gọi +0086 29 81161513.
