מחזור אובדן נותר אחד מאתגרי הקידוח היקרים ביותר בתעשיית הנפט והגז, ועולה למפעילים כ-800 מיליון דולר עד 1.2 מיליארד דולר מדי שנה באובדן נוזל קידוח, זמן לא פרודוקטיבי ופעולות מתקנות. כאשר מתרחשים אובדנים חמורים, התגובה המסורתית מחייבת למשוך את כל מכלול החור התחתון אל פני השטח לפני שאיבת חומר מחזור אבוד - נסיעה שיכולה לצרוך 8 עד 16 שעות של זמן מתקן בבארות עמוקות. שסתום מעקף הפעלה מרובה (MCBV) נותן מענה לבעיה זו על ידי כך שהוא מאפשר למפעילים לפתוח ולסגור יציאות זרימה במורד הבור ללא מעידה, תוך ביצוע של עד שישה מחזורי הפעלה בכל הפעלה. תת שוק המחזור העולמי, הכולל שסתומי עוקף מרובי מחזורים וכלים נלווים, צפוי לצמוח מ-415 מיליון דולר ב-2025 ל-615 מיליון דולר עד 2033 ב-CAGR של 5.1 אחוזים.
כדור-מנגנון מבוקר מאפשר שישה מחזורים בכל נסיעה
ה-MCBV פועל באמצעות מנגנון של שרוול הזזה- מדויק עם כדור. קבוצת כדורי מתג - הכוללת כדור הפעלה אחד, שני כדורי סגירה וכדור נעילה אחד בכל מחזור - נשמטת מהמשטח ברצף. כאשר כדור ההפעלה נוחת על מושב הכדור ולחץ המשאבה מגיע ל-0.7 עד 1.5 MPa, שרוול ההזזה זז כלפי מטה, מיישר את יציאות המעקף עם גוף הכלי ופותח את מסלול המחזור. לאחר מכן, נוזל הקידוח יכול לפרוק ישירות מהצד של הכלי לתוך הטבעת בקצבי זרימה של עד 1,000 GPM עבור כלים של 4.75-אינץ' ו-2,000 GPM עבור גדלים גדולים יותר, מה שמאפשר שאיבת חומר במחזור אבוד בריכוז גבוה ללא הגבלות שהוטלו על ידי חרירי הסיביות או המכשיר למטה. לאחר פעולות סתימה, שני כדורי סגירת פלדה- עם GCr15 נופלים, ולחץ המשאבה מועלה ל-7 עד 9 MPa כדי לגזור את כדור הנעילה ולאפס את שרוול ההזזה. המערכת חוזרת למחזור מלא דרך הקדח כאשר כל כדורי השליטה נלכדים בבטחה בסל הכדורים. כל ערכת כלים כוללת שישה ערכות כדורים שלמות לשישה מחזורי מיתוג בתוך נסיעה אחת.
שדרוגי חומר מספקים דירוג טמפרטורה של 482 מעלות פרנהייט
רכיבי הליבה של רכבי MCBV המיוצרים-בסינית עברו שדרוגי חומר משמעותיים כדי להרחיב את המעטפות התפעוליות לשטח HPHT. שרוול ההזזה מיוצר מפלדת אל-חלד 17-4PH (דרגה 630) לעמידה בפני שחיקה מתוספי סתימה-במהירות גבוהה, בעוד חרירי המעקף מיוצרים מ-YG11C טונגסטן קרביד לעמידות מרבית בפני שחיקה. חומר המשנה העליון שודרג לפלדת סגסוגת 4330V חוזק- גבוה, משפר את התכונות המכניות הכוללות של הכלי תחת עומסי מומנט המגיעים ל-107.8 קילו-ניין-מ' עבור כלים בגודל 9.5-אינץ'. כדורי הבקרה יצוקים מפלסטיק הנדסי PEEK (polyetheretherketone), המאפשר פעולה אמינה בטמפרטורות מתמשכות למטה בבור עד 150 מעלות צלזיוס (302 מעלות פרנהייט) ללא השפלה תרמית. מערכת האיטום בין שרוול ההזזה והמשנה העליון שודרגה מטבעות O סטנדרטיות לתצורות טבעות Y, תוך שיפור דרסטי של יציבות האיטום על פני מספר מחזורי הפעלה. הגדלים הזמינים נעים בין 4.75 אינץ' OD (חיבור NC38) ל-9.5 אינץ' OD (חיבור 7 5/8 REG), עם דירוגי לחץ של 10,000 psi על פני כל הטווח.
כיבוי אוטומטי-מפחית את הסיכון לבקרת באר על ידי מניעת אפקט U-צינור
אחת מתכונות הבטיחות החשובות ביותר של ה-MCBV היא פונקציית הכיבוי-האוטומטית שלו: כאשר המשאבה נעצרת, קפיץ הדחיסה מאפס מיד את שרוול ההזזה, סוגר את יציאות העקיפה ומונע את אפקט ה-U-צינור שעלול לגרום לזרימה של התצורה או לאירועי שליטה- היטב. עיצוב בטיחות פסיבי זה חשוב במיוחד במהלך חיבורים ופעולות מעידה, שבהן הסיכון של ניקוי או גלישה מוגברת. נתוני שדה מבארות כיווניות ואופקיות במזרח התיכון מצביעים על כך שמכשירי BHA המצוידים ב-MCBV מפחיתים את הזמן הלא-יצרני הכולל הקשור לאיבוד מחזור ב-35 עד 50 אחוזים לכל מקטע, עם חיסכון ממוצע של $45,000 לכל אירוע אובדן כאשר מביאים בחשבון עלויות מבוטלות והפחתת הפסדי נוזלים. הכלי גם מאפשר שטיפת באר-תזוזה גדולה בקטעים אופקיים העולים על 8,000 רגל באורך רוחבי, ובכך מסיר ביעילות ערוגות ייחורים המצטברים באזורים נמוכים-בקידוח בצדדים שבהם המהירות הטבעתית יורדת מתחת ל-3 רגל בשנייה.
טכנולוגיית מעקף מרובת-מחזורים מתרחבת ליישומי בקרת בארות ומלט
מעבר לניהול מחזור אובדן, MCBVs תומכים בפעולות ניקוי מעטפת ו-BOP על ידי פתיחת יציאות עוקפות כדי להזרים נוזלי ניקוי בקצבים של עד 2,000 GPM בזמן שה-BHA נשאר בתוך החור. במהלך פעולות כרסום, פונקציית המעקף מאפשרת זרימת כתמי מתכת ופסולת החוצה באופן מיידי, משפרת את איכות החלונות ומפחיתה את שיעורי התקלות בפס הצד. עבור יישומי מלט, ניתן לפתוח את ה-MCBV כדי לשאוב את המרווח ואת המלט ישירות לתוך הטבעת בקצבי זרימה אופטימליים, ולאחר מכן לסגור כדי לחדש את הקידוח ללא מעידה. התאימות של הכלי למערכות LWD, MWD ומערכות סיבוביות - ניתן למקם אותו בכל מקום ב-BHA המיוחד מעל הכלים הכיוונים - הופכת אותו לפלטפורמה רב-תכליתית לאופטימיזציה משולבת של קידוחים. ככל שהמלאי הגלובלי של בארות מזדקן ויעדי הקידוח עוברים לכיוון מאגרים עמוקים יותר ומדוללים יותר, הצעת הערך של שסתומי עוקף מרובי מחזורים ככלי לא-פרודוקטיבי- ממשיכה להתחזק.
למידע נוסף, צור קשר עם China Vigor בטלפון info@vigorpetroleum.com או התקשר אל +0086 29 81161513.
