多次激活旁通閥工具(堵漏接頭)

1、堵漏接頭多次激活旁通閥是一套可多次打開和關閉的短節(jié)，一般安裝在定向、提速和隨鉆測井等特殊鉆具組合中，可根據(jù)井下工況及時打開、關閉進行特種作業(yè)，增強特殊鉆具組合的適用性，有利于提高生產(chǎn)效率，降低井控風險。多次激活旁通閥在隨鉆堵漏作業(yè)、注酸作業(yè)、修井及完井作業(yè)中可保護井下鉆具組合，在擴眼作業(yè)中可輔助提高切削效率，在水平井、定向井鉆井中可提高環(huán)空流速，增強井壁下側清洗能力。多次激活旁通閥主要技術優(yōu)勢： 實現(xiàn)不起鉆堵漏等特殊作業(yè)，縮短鉆井周期； 泵時旁通閥自動關閉，避免可能出現(xiàn)的U形管效應或井控問題； 受井下工具、儀器和鉆頭水眼限制，可實現(xiàn)大排量洗井； 有效清除定向井和水平井段巖屑床； 有效保護井下儀

2、器及動力鉆具； 可實現(xiàn)多次井下開關作業(yè)。目前主要有DSI公司的PBL多次激活旁通閥、BakerHughes公司XP循環(huán)閥、XDT公司TAZ無限次激活旁通閥、國民油井公司MOCS工具以及威德福公司的JetStream鉆井循環(huán)閥。(1) 控制方式目前，多次激活旁通閥主流的控制方式是機械(投球)液壓激活方式，包括純投球液壓式，以及在投球激活的基礎上輔助以地面鉆井泵控制井下流體壓力和流量。投球激活方式需要增加地面投球設備，會對鉆柱內(nèi)通徑造成影響，降低流速、增大壓力損耗，并且影響其他工具下入。威德福公司RFID激活方式可將多個循環(huán)閥組合使用，實現(xiàn)選擇性激活。(2) 激活次數(shù)采用多次投球激活的工具需要精確

3、投球計數(shù)，激活次數(shù)受限于球籃短節(jié)的最大容量，并且球籃短節(jié)需專門起下鉆進行清理，影響作業(yè)效率，增大作業(yè)風險。目前可實現(xiàn)單趟下入無限次激活的旁通閥有3種形式，一是類似于國民油井公司的MOCS工具，改進部分機械結構，可實現(xiàn)無限次激活；二是類似XDT公司的TAZ工具，激活球采用特殊材料，可在井下自然降解，無需球籃短節(jié)，不影響其他工具如測井工具的通過；三是采用如威德福公司的RFID電控方式實現(xiàn)無限次激活，且可以同時監(jiān)測井下的狀態(tài)信息，便于工具性能驗證。(3) 工具結構機械投球式的主流結構通過滑套閥啟閉旁通口，通過轉位機構鎖定狀態(tài)位，而采用轉位機構會使狀態(tài)位的切換受限于索引套筒的路徑，無法實現(xiàn)狀態(tài)位之間的

4、自由切換。威德福公司的RFID循環(huán)閥采用液壓缸自動補償鎖定的方式，克服了這個缺點。多次激活旁通閥的發(fā)展趨勢是單趟下入無限次激活和遠程智能控制。DSI公司的PBL多次激活旁通閥由開關球組、旁通短節(jié)和球籃短節(jié)3部分組成。開關球組按照球徑由大到小排序，依次是激活球、2個完全相同的復位球以及鎖定球，其中激活球和鎖定球采用樹脂材料制成。旁通短節(jié)采用滑套閥控制流道啟閉，激活方式為投球激活，投球后鉆柱內(nèi)憋壓壓縮彈簧，內(nèi)滑套下行打開旁通端口。內(nèi)滑套以及工具外殼上的2個旁通端口都設有球座，當井下流體壓力達到預設的臨界壓力時剪斷落在球座上的激活球或鎖定球。PBL工具激活方式的關鍵是通過地面鉆井泵控制井下流體壓力大

5、小。PBL多次激活旁通閥工作原理如圖1所示，它有激活和鎖定2種工作狀態(tài)。激活狀態(tài)時2個旁通端口全打開，鉆柱內(nèi)封堵，可進行井眼清洗、隨鉆堵漏或其他作業(yè)。鎖定狀態(tài)時僅1個旁通端口打開，鎖定球在較小的流速和壓力下被泵送到井下，通過立壓上升確定鎖定球到位后，地面停泵，實現(xiàn)鎖定，在該狀態(tài)下可以進行流體驅替等作業(yè)。圖2、3為PBL旁通閥打開和關閉過程。圖1PBL多次激活旁通閥工作原理表1旁通閥參數(shù)對比公司型引外徑/nw澈活方式屮皇軽適畑DSUPBL73.03-241.3投球斗鉆井泵"XDTqTAZ165.1(段球.無貝兗休期"XPp19&85受眼于球籃容量"國民油井.

6、MOCS-'120.65-203.20投球嘲井泵門無鮒威德福，JetStreatn-'1133.35-24130RFIDj-_,-w-LgbL1"-投開閥球開刑球到位圖2PBL旁通閥打開過程WELLCOMMANDER高效完成鉆井作業(yè)和產(chǎn)生較多NPT并嚴重超支，產(chǎn)生這兩種截然相反的作業(yè)效果的主要區(qū)別就在于，作業(yè)者能否在井下復雜情況失控之前，及時找到合理的應對措施。那些潛在的井下復雜情況，會在諸如欠平衡鉆井、控壓鉆井等作業(yè)中顯得尤為突出。然而，在鉆井或頂替作業(yè)過程中對井眼進行清洗時，底部鉆具組合往往會限制清洗液的排量和環(huán)空返速，同時也會限制堵漏材料和井眼加固材料的尺寸和濃

7、度。為此，M-ISWACO公司推出了具有多次循環(huán)投球激活功能的WELLCOMMANDER鉆井閥，可提供能有效旁通底部鉆具組合的循環(huán)通道，適用于不同類型的鉆井液和清潔鹽水。WELLCOMMANDER可與底部鉆具組合、MWD工具、LWD工具以及取芯筒和馬達等工具相連接。安裝就位后，WELLCOMMANDER可隨時被打開，進而提供不同的流通通道，增大環(huán)空返速，避免類似于巖屑沉積等井下復雜情況的發(fā)生。此外，在必要的時候，作業(yè)人員還可以使用該工具泵入堵漏劑和井眼加固劑，無需擔心底部鉆具組合對試劑濃度和顆粒尺寸的限制。具有多功能性的WELLCOMMANDER在以下應用領域證明了其無與倫比的高效性：1. 大

8、位移和大曲度井；2. 泵入高濃度的堵漏材料或者壓井液；3. 移出巖屑床；4. 高壓作業(yè)；5. 與其它投球激活工具結合的鉆井工具；6. 在劃眼作業(yè)的同時，增加環(huán)空返速；7. 在高排量下，進行泥漿性能調(diào)整和頂替作業(yè)。對于旁通有限制的底部鉆具組合，作業(yè)人員可以通過使用WELLCOMMANDER投入較小尺寸的工具串。該工具還可避免泥漿噴灑在轉盤區(qū)域內(nèi)，確保高粘度劑在任何井斜角度下都能夠正常作業(yè)，提供一個更加安全、清潔的工作環(huán)境。WELLCOMMANDER是一個經(jīng)過了現(xiàn)場驗證，可以應對處理復雜作業(yè)的理想工具，尤其是在應對諸如井漏、井眼失穩(wěn)或井眼清洗不足等挑戰(zhàn)時，它可以表現(xiàn)出卓越的效果。作為具有多功能性和

9、可靠性的工具，WELLCOMMANDER在鉆井作業(yè)中可以輕松泵入堵漏材料，也可用于一體化井眼加固作業(yè)。而在擴眼和劃眼作業(yè)中，WELLCOMMANDER因其特殊的接球短節(jié)裝置，可優(yōu)化井眼清潔效果，實現(xiàn)其多次循環(huán)投球激活功能。結合了擴眼器的WELLCOMMANDER鉆井閥，具有較強的功能性，讓作業(yè)者無需再在循環(huán)短節(jié)和井下擴眼工具之間糾結。對于受較低破裂壓力影響的大位移井，WELLCOMMANDER有助于向復雜地層中泵入井眼加固劑，避免了利用底部鉆具和鉆頭泵入的傳統(tǒng)方式；而對于欠平衡鉆井和控壓鉆井，WELLCOMMANDER可完全打開，在起下鉆和鉆進之前，在直井段進行泵入作業(yè)，去除壓井液，并保持打開狀態(tài)，避免抽吸效應，一直保持干起鉆柱。除此之外，在高排量下，WELLCOMMAN