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贝克神器Cytadel ZX 首个V0级电子触发封隔器

 

贝克神器Cytadel ZX 首个V0级电子触发封隔器

贝克休斯推出了Cytadel ZX电动封隔器,它是一种采用电子触发机制的气密封的环形套管封隔器。 在井筒施工、完井、生产以及弃井作业阶段可能会形成环空流动通道,在该通道上通过Cytadel ZX建立一个机械屏障可以更好地保持井筒完整性、提高安全性、降低风险。

针对关键的陆地区块、非常规天然气、大陆架、深水、深井中的应用,Cytadel ZX封隔器的模块化设计采取了V0级气密密封技术。这种封隔器可以作为防止环空带压、保证井下水泥密封完整性的屏障。该封隔器为消除气窜、减少环空带压引起的井喷提供了一道新的屏障。

Cytadel ZX封隔器是首个采用模块化电子触发机制设计的V0级封隔器,免去了安装封隔器时对压力或管柱操作的要求。通过减少安装封隔器时必须参考的井下数据,这种驱动方法干预少,且简化了封隔器的安装。在不到1200英尺深(365.76米)的浅层应用时,封隔器内部的安全信号生成系统将预编程的振动序列作为激活方式从钻台发送至井下工具。另一种应用于浅层和深层相似的激活方法是使用磁性载波或具有特殊磁场特征的定制套管刮塞来启动封隔器上的计时器。

由于Cytadel ZX封隔器的上无流动通道,因此可以保持压力完善性,并可消除套管与环空之间可能发生的窜流。除了可解决与建井、完井、以及生产作业相关的短期安全问题和环境风险问题,防止环空带压可显著降低由桥塞、弃井作业产生的成本。此外,该封隔器的密封等级为ISO14310 V0,满足了环空流动通道中机械屏障使用的性能要求。

Cytadel ZX封隔器还使用了成熟的ZX密封技术,该技术已通过极高的压力和温度耐受评级,在世界各地的井筒的稳定可靠性上也无出其右。为了在套管柱之间形成一个机械的环形密封,贝克休斯在该封隔器中集成了先进的密封技术和业界唯一的V0级的电子触发机制,推出了一个安全的、可靠的封隔器系统。

Cytadel ZX适用范围

1.常规油气开发;
2.非常规油气开发;
3.陆地和深水油气开发;
4.泥线200英尺(60.96米)以下的大陆架油气开发;
5.长管柱套管完井;
6.已有套管鞋上方形成环形隔离带;
7.保持井筒完整性。

特点和优点

1.ZX密封技术:
(1)消除环空带压,降低泄压成本;
(2)在40000多次应用中,可靠性达99.5%以上;
(3)通过了ISO14310 V0评级。

2.实心体封隔器的心轴为管状连接:
(1)该封隔器可与套管匹配使用,保证井筒完整性;
(2)避免产生套管与环空之间的流动通道。

3. 封隔器采用电子触发设置:
(1)安装后一劳永逸;石油圈原创www.oilsns.com
(2)无需压力或管道操作要求;
(3)可在钻台上完成激活工作;
(4)节约钻进时间。

依靠水泥形成环空封隔

在深水井中,安全性和环境问题是成功的关键,作业者长期以来一直仅依靠水泥来防止环空带压(SCP)的产生。尽管使用水泥对气层进行隔离并将整个井段密封是行业的标准做法,但是,井下条件一般比较苛刻,仅依靠水泥形成一个完整的液压环形密封是比较困难的。
即使是很小的泄漏也会在套管中形成十分危险的环空带压(SCP)。尽管作业者通常试图补救环形空间中注水泥作业失败,但补救效果有好有坏,参差不齐。因此,即使是很小的环空带压也必须要监测出来并将套管中的危险压力泄掉。

失败的注水泥作业会导致的后果:
1.增大环空带压以及人员和环境的风险;
2.增大井喷的风险;石油圈原创www.oilsns.com
3.增加钻进时间;
4.产生泄压成本;
5.耽误油气生产;
6.需要额外的监测和报告。

Cytadel ZX可消除环空带压

Cytadel ZX电动封隔器提供了一个气密的环形密封,可以更好地预防水泥胶结不足引起的环空带压升高。这种二级屏障杜绝了气窜,降低了由环空带压引起的井喷风险。

Cytadel ZX可降低HSE风险

Cytadel ZX封隔器作为长管柱完井的一部分,其安装目的是将套管与套管环空隔离开来。固井作业结束时,在地面远程激活Cytadel ZX封隔器。一旦设置完成,封隔器将提供ISO14310 V0级的环形密封,形成一个永久性的气密屏障。这种封隔器在40000多次应用中可靠性达到了99.5%,成为行业公认的零泄漏ZX密封技术。该封隔器为实心体设计,因此它的安装不会对套管完整性产生负面影响。

V0级ZX密封技术消除了危险套管压力,具有业界公认的可靠性。Cytadel ZX电动封隔器能够满足如下要求:

1.ISO14310 V0级的、业界公认的、零泄漏的ZX密封技术可消除环空带压,降低泄压成本,减少由上述问题引起的生产中断;

2.阻止套管与环空之间的流体流动,降低与环空带压相关的井喷风险,该封隔器为实心体,可保持套管的完整性;

3.可以远程激活该封隔器,利用电子触发机制减少钻进时间。

案例分析

俄罗斯Sakhalin岛附近的海上作业者发现该地区的几口井在完井作业时出现了流体漏失的情况,导致注水泥作业不能连续进行。为了实现有效的密封,有些井需要多次向环空中注水泥,因此,增加了钻进时间、提高了成本、增大了HSE风险。气窜引起的环空带压对安全和环境是一种极为严重的危害,而仅仅依靠套管和水泥无法阻止气窜和环空带压危险的发生。

作业者选取了两口易受地震活动影响且水泥屏障易产生流动通道和发生破裂的新井,对其采取了相应的措施。在固井注水泥期间,流体漏失是广泛存在的。因此,如果没有额外的屏障系统,气窜将成为一个显著的问题。

V0级Cytadel ZX封隔器安装在地层与套管表面之间环形空间中,固井注水泥完成后,作业者可进行远程激活。两口井的压力测试结果证实:该封隔器可以建立起一道不透气的屏障。

自从安装了封隔器以后,两口井都未曾监测到环空带压。可以说,安装Cytadel ZX电动封隔器有助于改善井控,消除环空带压,减少与泄压相关的成本和并发症,满足HSE的严格要求。

来自/Baker Hughes  译者/辜富洋  编辑/张永君

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白矾
石油圈认证作者
毕业于中国石油大学(华东),油气井工程硕士,长期聚焦国内外石油行业前沿技术装备信息,具有数十万字技术文献翻译经验。