Täielik juhend pakkimisklasside V6-V0 kohta (1. osa): puuraugu „tihenduskaitsevahendite” hindamiskoodi mõistmine API 11D1 standardi vaatenurgast

Nafta ja gaasi kaevandamise „maa-aluses lahinguväljal“pakkijadon puuraugu ohutust kaitsvad „tihendavad kaitsjad“. Nad suudavad isoleerida erinevate formatsioonide rõhke, vältida vedeliku ristvoolu ja toetada nöörikoormusi, toimides põhitööriistadena, et tagada kogu puurimisprotsessi, puuraugu valmimise ja naftatootmise stabiilsus. Siiski on puuraugu tingimused drastiliselt erinevad: mõne puuraugu temperatuur on vaid kümneid kraadi Celsiuse järgi, samas kui teistel ületab 200 °C; mõnel on stabiilne rõhk, samas kui teistel esinevad sagedased kõikumised; mõned sisaldavad tavapärast toornaftat, teised aga hoiavad söövitavaid „elukaid“, näiteks vesiniksulfiidi (H₂S).

API 11D1 nafta- ja maagaasitööstuse puuraukude tööriistade standard – pakkimis- ja sillakorgid – sätestab selgelt, et pakkimisklasside jõudlustase suureneb V6-lt V0-le: mida väiksem arv, seda rangemad on jõudlusnõuded. V6 on „põhiline algtase“ ja V0 on „lõplik jõudlustase“, kusjuures iga klass vastab selgetele testimisstandarditele ja kohaldatavatele stsenaariumidele.

Täna aitame teil selgitada nende 7 klassi peamisi erinevusi ja vältida pakkija valikul tekkivaid väärarusaamu.

Klasside klassifitseerimise põhiloogika API 11D1-s

Paljud inimesed ajavad pakkimisklasside järjekorra segamini. Oluline on meeles pidada, et API 11D1 klassi ülesehitus järgib põhimõtet „mida väiksem arv, seda põhjalikum hindamine“. Klassi taseme tõus tähendab, et testitavad üksused lisavad esialgsele lihtsale staatilisele tihenduskatsele järk-järgult rangemaid tingimusi (näiteks temperatuuritsükkel, aksiaalsed koormused, gaasitihendus ja söövitav keskkond).

Selle klassifikatsiooni põhiolemus on „nõudmisel sobitamine” – see mitte ainult ei väldi tavapärastes puurkaevudes tipptasemel seadmete kasutamisest tulenevat kulude raiskamist, vaid hoiab ära ka ohutusõnnetused, mis tulenevad madala klassi seadmete kasutamisest äärmuslikes puurkaevudes.

Klass V6: algtaseme „garnisonisõdurid”, mille põhistandardid on tootjate määratletud

Tehniline tähendus

Klass V6 on pakkimistihendite madalaim konstruktsioonikontrolli klass. Selle katsemeetodid ja vastuvõtukriteeriumid määratlevad tootjad ise. API 11D1 määrab ainult põhiraamistiku (nt paigalduskindlus, nihkekoormuse katsetamine) ja sellel puuduvad ühtsed kohustuslikud toimivusnäitajad. Selle põhipositsioon on „täita põhilisi tihendusnõudeid konkreetsetes lihtsates stsenaariumides“.

V6 klassi jaoks kohaldatavad puurkaevu tingimused

• Madalad kaevud (kaevu sügavus tavaliselt<1000 meetrit);
• Töörõhk ≤20 MPa (umbes 200 kg);
• Töötemperatuur ≤80°C;
• Keskkond: magevesi, tavapärane toornafta;
• Dünaamilisi koormusi ei tohi teha (nt puuraugu ümbertöötlemist ega stimuleerimistoiminguid, kui nöör on täiesti paigal);
• Tüüpilised stsenaariumid: maismaal asuvad madalad vee sissepritsekaevud, mahajäetud kaevude ajutine ummistumine.

V6-klassi katsenõuded

Kohustuslikke katsetamisnõudeid ei ole kehtestatud; katsetamist saab läbi viia vastavalt tootjate kehtestatud standarditele. Tavaliselt tehakse nimitöörõhu katse toatemperatuuril, mis nõuab staatilist tihendust 10 minutit ilma lekketa. Temperatuuritsüklikatse, dünaamilise koormusekatse ega gaasitiheduse kontrollimise nõuet ei ole.

Klass V5: põhiversioon „Patrull-sõdurid” – vedeliku tihendamise minimaalne garantii

Tehniline tähendus

Klassile V6 tuginedes lisab klass V5 ühtse vedeliku tiheduse testimise. See on API 11D1 poolt määratletud kohustuslik „minimaalne jõudluslävi“, mille põhihinnang keskendub staatilisele tihendusele vedelas keskkonnas.

V5 klassi jaoks kohaldatavad puurkaevu tingimused

• Madalad kuni keskmise sügavusega puurkaevud (puuraugu sügavus: 1000–2000 meetrit);
• Töörõhk ≤34,5 MPa (umbes 350 kg);
• Töötemperatuur ≤93°C;
• Keskkond: vedelikud, näiteks toornafta ja soolane vesi;
• Stabiilsed töötingimused rõhu kõikumise vahemikuga<10% nimirõhust;
• Tüüpilised stsenaariumid: maismaal asuvate tavapäraste naftapuuraukude naftatootmise etapp, gaasita üleujutustega arenduspuuraugud.
• Klassi V5 testimisnõuded (API 11D1 põhinäitajad)
• Vedeliku staatilise rõhu katse: hoidke rõhku nimirõhul 15 minutit ilma vedeliku lekketa;
• Usaldusväärsuse test: tihendite efektiivse paisumise tagamiseks kasutage testimiseks ±10% nimijõust.

Temperatuuritsüklite ega aksiaalkoormuse katseid ei ole tehtud;

Gaasitiheduse kontrollimise nõuet ei ole (arvesse võetakse ainult vedelat keskkonda).

Klass V4: Täiustatud versiooni „Sentinelid”, mis on võimelised taluma aksiaalkoormusi

Tehniline tähendus

Klassi V5 baasil lisab klass V4 aksiaalkoormuse katse. See suudab kohaneda nööri paisumisest/kokkutõmbumisest ja omakaalust tingitud aksiaaljõududega, kusjuures selle põhiparandus seisneb tihendite deformatsioonikindluse suurendamises.

V4 klassi jaoks kohaldatavad puurkaevu tingimused

• Kaevu sügavus: 2000–3000 meetrit;
• Töörõhk ≤69 MPa (umbes 700 kg);
• Töötemperatuur ≤121°C;
• Keskkond: õli-gaasi-vee segu, CO₂ osarõhuga ≤1 MPa;
• Esinevad väikesed aksiaalsed koormused (nt nööri soojuspaisumine/kokkutõmbumine, väikesed vibratsioonid);
• Tüüpilised stsenaariumid: tavapäraste pumpamispuuraukude ja mittepragunenud gaasipuuraukude tootmisetapp.

V4 klassi katsenõuded

• Sooritada kõik V5 klassi testid;
• Aksiaalkoormuskatse: rakendage ±50 kN aksiaaljõudu (nööri paisumise/kokkutõmbumise simuleerimiseks) ja hoidke rõhku 15 minutit ilma lekketa;
• Vedelikutsükli katse: Tehke nimirõhul 10 rõhu tõusu ja languse tsüklit, tagades tõhusa tihenduse;
• Gaasitiheduse testimine ja temperatuuritsüklite testimine pole endiselt nõutavad.

Klass V3: Täiustatud versiooniga „kaitsmed”, mis sobivad temperatuurikõikumiste tingimuste jaoks

Tehniline tähendus

Klassile V4 tuginedes lisab klass V3 temperatuuritsüklilise testimise. See suudab kohaneda tihendite kokkutõmbumise/paisumisega, mis on põhjustatud sagedastest puuraugu temperatuurimuutustest, muutes selle võtmeklassiks „üleminekul tavapärastelt puuraukudelt keerukatele puuraukudele“.

V3 klassi jaoks kohaldatavad puurkaevu tingimused

• Keskmise kuni sügava sügavusega puurkaevud (3000–4000 meetrit);
• Töörõhk ≤103 MPa (umbes 1050 kg);
• Töötemperatuur ≤150°C (temperatuuri kõikumisvahemik ≤50°C);
• Keskkond sisaldab väikest kogust gaasi (gaasi-õli suhe ≤500), CO₂ osarõhk ≤2 MPa;
• Esinevad kahesugused temperatuuri/rõhu kõikumised (nt vahelduva vooluga kaevud);
• Tüüpilised stsenaariumid: madalate gaasipuuraukude ja tavapäraste kinnisõlipuuraukude arendusetapp.

V3 klassi katsenõuded

• Läbida kõik V4 klassi testid;
• Temperatuuri tsüklikatse: Tehke 3 tsüklit temperatuurivahemikus -29 °C kuni nimitemperatuurini, hoides rõhku pärast iga kuumutamis-/jahutusprotsessi 30 minutit ilma lekketa;
• Rõhutsüklikatse: tehke 100 tsüklit nimirõhust 0 kuni 80%, tagades stabiilse tihendustulemuse;

Testimisel kasutatakse endiselt peamiselt vedelat keskkonda, ilma gaasitihenduse kohustusliku nõudeta.

Kontakt:Jessie Zhou

Mobiil/WhatsApp:+0086-18109206861
E-post:energy@landrilltools.com